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TRABAJO PRCTICO N 9 Y 10PETROGRAFA DE ARENISCAS
IntroduccinLas areniscas son las rocas sedimentarias ms conocidas y constituyen entre el 10% y 20% del
registro de las rocas sedimentarias de la Tierra. Los gelogos las encuentran particularmente intrigantes
debido a que proveen indicios nicos y fascinantes acerca del origen y evolucin de la Tierra. Junto a losconglomerados son los indicadores ms confiables de procedencia sedimentaria. Las texturas y
estructuras sedimentarias revelan los ambientes depositacionales, los mecanismos de dispersin y
transporte. Las areniscas son los mayores reservorios de agua y petrleo, son tiles como piedras de
construccin y pueden ser fuentes valorables de menas metalferas. Debido a que resisten la
meteorizacin y la erosin son el control dominante de la topografa.
ComposicinLa composicin de la arenisca es analizada utilizando el microscopio petrogrfico y cortes
delgados. La identificacin y descripcin preliminar se pueden hacer en el campo o muestras de mano. La
discriminacin de las especies minerales individuales y los fragmentos de roca usando el microscopio
petrogrfico puede ser tediosa y dificultosa, pero es altamente superior al mtodo de descripcin de
muestras de mano. El procedimiento es directo y eficiente, aunque requiera mayor tiempo, esfuerzo y
dinero.Las partculas tamao arenas o limos gruesos en las areniscas constituyen el entramado. Las
areniscas pueden contener tambin variables cantidades de matriz (material
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Minerales monopacos metaestables: anfboles, piroxenos, clorita, granate, apatita, estaurolita,
epidoto, olivino, esfena, zoicita, clinozoicita, topacio, monacita y otras 100 especies de
menor importancia.
Minerales opacos estables: hematita, limonita. Minerales opacos metaestables: magnetita, ilmenita, leucoxeno.
4. Cementos qumicos(abundancia variable) Minerales silceos: predominantemente cuarzo, calcedonia, palo, feldespatos y zeolitas.
Minerales carbonticos: principalmente calcita, menos comnmente dragonita, dolomita y
siderita.
Minerales de xidos de hierro: hematita, limonita y goethita.
Minerales de sulfatos: anhidrita, yeso y baritina.
Los cementos son minerales autignicos que rellenan las reas intersticiales y que fueronoriginalmente espacios porales abiertos. Los cristales de cemento pueden ser de cualquier tamao o
mayores a los poros individuales que ellos rellenan. El cemento visible bajo microscopio petrogrfico
rara vez constituye ms del 30% del volumen total de las areniscas y comnmente es mucho menosabundante.
El reconocimiento de los cementos arcillosos y la matriz autignicos puede ser extremadamente
difcil mediante la petrografa convencional. Dickinson (1979) atac este problema agrupando losconstituyentes intersticiales en 6 categoras:
1. Cemento: calcita autignica fcilmente reconocible, calcedonia, zeolitas y otros minerales nocomunes en el entramado.
2. Cemento de filosilicatos: minerales arcillosos o cementos de mica mostrando patrones decrecimiento en poros abiertos. Dickinson sugiere 5 caractersticas texturales de cementos
arcillosos que permiten su distincin de la matriz inhomognea:
2.1. Transparencia clara de los cementos arcillosos, indicando ausencia de detritos diminutos eimpurezas.
2.2. Dominancia de un tipo mineral simple.2.3. Arreglo radial de los cristales, proyectndose hacia adentro del espacio entre los granos del
entramado circundante.
2.4.
Suturas dentro de las arcillas intersticiales, indicando lneas de unin de los cristalesradiales.
2.5. Zonacin concntrica de color, indicando cambios composicionales sucesivos en elcrecimiento de minerales en las cavidades a partir de fluidos intersticiales como pelculas
que recubren los granos del entramado.
5. MatrizLa matriz es el material clstico de grano ms fino que rellena los espacios intersticiales entre los
granos del entramado. Los minerales de la matriz ms comunes en las areniscas son los minerales
silicatados finos: feldespatos, micas, minerales arcillosos y clorita. Pueden estar presentes en
proporciones variables, desde trazas (< 1%) a decenas de % respecto al volumen total de la roca.Los primeros petrgrafos asumieron que la mayor parte de la matriz era detrtica y fue
sedimentada junto a los granos del entramado en el momento de la depositacin. Este concepto ha
sido revisado y actualmente se sugiere que mucho, sino la mayora de la matriz en las areniscas seoriginan por:
1. infiltracin postdepositacional de arcilla en los espacios intersticiales, particularmente en los
depsitos fluviales, 2. como relleno autignico debido a la alteracin diagentica de los fragmentos inestables de rocas,
feldespatos y minerales ferromagnesianos.
Tipos de matrizProtomatriz:matriz primaria o depositacional, compuesta por arcilla detrtica no recristalizada
en rocas dbilmente consolidadas.
Ortomatriz: arcilla detrtica o protomatriz recristalizada, reconocida por las texturas detrticasrelctica y la inhomogeneidad, en contraste con la homogeneidad de los cementos arcillosos.
Epimatriz: materiales intersticiales autignicos crecidos en intersticios originalmente abiertos
pero que carecen de la homogeneidad de los cementos arcillosos. Incluye a la matriz formadadiagenticamente por alteracin de granos inestables.
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Pseudomatriz: material discontinuo similar a la matriz formado por aplastamiento y fluidez degranos detrticos dbiles, tales como fragmentos de pelitas o filitas, en los espacios porales
adyacentes. Dickinson sugiere que la pseudomatriz puede reconocerse por:
Flecos de fragmentos de roca apretados que se extienden en los espacios porales entre los
granos rgidos del entramado.
Deformacin de la fbrica interna de los fragmentos lticos, formando lneas concntricas que
rodean a los mrgenes de los granos rgidos. Distribucin irregular de la matriz, formando grandes parches rellenos de matriz en el
entramado (los cuales estn separados por reas casi libres de matriz). La matriz original
debera rellenar ms o menos todos los espacios porales.
Esta clasificacin es valorable en el sentido de ayudarnos a entender los posibles y variados
orgenes de los materiales intersticiales.
ClasificacinExisten un sin fin de clasificaciones pero a fines prcticos se describirn las mas usadas.
La mayora de los autores reconocen que las areniscas mejor descriptas y clasificadas son en base a
su textura y composicin mineralgica, siendo esta ltima la ms usada. Los compuestos ms importantes
son el cuarzo, feldespatos y fragmentos lticos (entramado) representndose stos en diagramas
triangulares con sus respectivas proporciones.
De la relacin entre estos tres componentes surgen otros parmetros figura 1:
1.ndice de madurez= Qz / F + R2.ndice de proveniencia = F / R3.ndice de fluidez= Qz + F + R / Matriz
Las clasificaciones ms conocidas y que tienen
mayor mpetu son la de Krynine (1940, 1948) y Pettijohn
(1943, 1957). Ambos reconocen la composicin
mineralgica para poder explicar la composicin de la rocamadre y tectonismo del rea fuente.
La clasificacin de Krynine (1948) fue una de las
primeras en relacionar la composicin con la proveniencia y
el tectonsmo. Ntese en la figura 2 que el trmino
Grauvaca es aplicado desde el punto de vista composicional
y no refleja necesariamente una elevada proporcin de
matriz en las areniscas. Este aspecto fue mejorado por Pettijohn (1949) (Fig. 2) quien en una de las
primeras clasificaciones ubic al contenido de arcillas en uno de los vrtices del triangulo, de esta manera
las Grauvacas, en el concepto de Pettijohn, quedan definidas por el porcentaje de matriz presente en la
roca.
Figura 2: Diagramas ternarios de clasificacin propuestos por Krynine (1948) y Pettijohn (1949). Observe que el
termino Grauvaca es empleado en un sentido composicional por Krynine y textural por Pettijohn.
Figura 2: Diagramas ternarios de clasificacin propuestos por Krynine (1948) y Pettijohn (1949). Observe que el
termino Grauvaca es empleado en un sentido composicional por Krynine y textural por Pettijohn.
Q
F RndicedeMadurez
ndice de ProvenienciaFigura 1: Triangulo composicional mostrando el
ndice de Madurez e ndice de Provenincia.
Q
F RndicedeMadurez
ndice de ProvenienciaFigura 1: Triangulo composicional mostrando el
ndice de Madurez e ndice de Provenincia.
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Con los diagramas propuestos por Gilbert (1954) Dott (1964) y Dott modificado por Pettijohn et
al.(1972, 1987) surgen las clasificaciones compuestas por dos tringulos, siendo cada uno para areniscas
con alto y bajo contenido de matriz. Estas clasificaciones dan importancia y significado hidrodinmico
que en la mayora de los casos se las asigna al material intersticial. Dott propuso llamar Arenitasa lasareniscas con porcentajes de matriz menor al 10%, Wackesa las que tienen ms del 10% de matriz. Ellimite entre Wackes y Fangolitas esta dado por el 75% de matriz. El concepto de Wackes es equivalente
al concepto de Grauvacas de Pettijohn (1949) pero no al de Krynine (1948).En cada tringulo hay tres campos (Fig. 3).
La clasificacin de Dott, fue modificada por Pettijohn et al (1987) en cinco aspectos principales:
1.El lmite entre Arenita y Wackes es con 15% de Matriz.
2.El trmino Arcosa es incorporado nuevamente.3.El trmino Grauvaca es incorporado nuevamente en las arenitas con ms de 15% de matriz.
4.El tringulo de Arenitas tiene cinco divisiones y el de Wackes tres.
5.Tringulos auxiliares para una mejor descripcin de Arenitas Lticas.
Figura 3.Clasificacin petrogrfica de areniscas. a. propuesta de Dott (1964) y b. las modificacionespropuestas por Pettijohn y otros (1972, 1987).
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Gilbert (1982) modific su clasificacin original, siendo las Arenitas y Wackes separadas por un
5% de matriz y entre Wackes y Pelitas arenosas llevadas a 50%.
Un buen nmero de clasificaciones pusieron acento en la composicin de los clastos y en segundo
plano la propiedad de la matriz teniendo fundamento en que sta, en muchas arenitas es producto de
alteracin postdeposicional de fragmentos lbiles por lo tanto careca de sentido hidrodinmico. Folk et
al.(1970) separa a la composicin de los clastos de la caracterizacin textural del sedimento tratndolas
como clasificaciones independientes. (Fig. 4)
ProcedenciaPrincipalmente cuando se habla de procedencia es necesario hacer un estudio previo de las modas
detrticas de la arenisca a analizar. Existen diferentes metodologas para realizar los mismos.
Dickinson y Suczek (1979) fueron los primeros autores en intentar caracterizar, mediante
diagramas triangulares de uso general, la naturaleza de las reas de aporte en trminos de su ubicacin en
las placas tectnicas, llegando finalmente a elaborar los tringulos de la figura 5.
Estos autores, para realizar estos tringulos, recopilaron datos composicionales de areniscas marinas y
continentales y los recalcularon para tres componentes bsicos para ser usados en los mismos:1.Fragmentos de cuarzo, incluyendo cuarzo total (Qt), monocristalino (Qm), y policristalino (QP).
2.Feldespatos, referidos como feldespatos totales (F), plagioclasas (P), y feldespatos potsicos (K).
3.Fragmentos lticos, divididos lticos totales inestables (Li), de vulcanitas o metavulcanitas (Lv), y
de sedimentitas o metasedimentitas (Ls), lticos totales (Lt)
Estos tringulos cuentan con otros tringulos secundarios, pero no sern tomados en cuenta para la
realizacin de este TP.Cabe destacar que a estos tringulos se ingresa solamente areniscas con un contenido inferior al
25% de matriz ms cemento, con el fin de excluir areniscas que sufrieron diagnesis y puedan tener
pseudomatriz.
Figura 4: esquema de clasificacin propuesta por Folk (1970). Observe que la clasificacin tiene en cuenta el tamao degrano (a) y la composicin de los clastos (b). De esta forma se acepta el control que ejerce la granulometra sobre la
composicin de los clastos. Referencias: A= arena, AR=arcilla, F= fangolita,
a= arenosa, l= limosa, ar= arcillosa, f= fangosa
Figura 4: esquema de clasificacin propuesta por Folk (1970). Observe que la clasificacin tiene en cuenta el tamao degrano (a) y la composicin de los clastos (b). De esta forma se acepta el control que ejerce la granulometra sobre la
composicin de los clastos. Referencias: A= arena, AR=arcilla, F= fangolita,
a= arenosa, l= limosa, ar= arcillosa, f= fangosa
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Figura 5: Tringulos de caracterizacin de reas tectnicas de aporte propuestas por Dickinson y Suczek
(1979). Referencias: Qt= cuarzo total, F= feldespatos, L= fragmentos lticos inestables, Qm= cuarzo
monocristalino y Lt= fragmentos lticos totales.
Figura 5: Tringulos de caracterizacin de reas tectnicas de aporte propuestas por Dickinson y Suczek
(1979). Referencias: Qt= cuarzo total, F= feldespatos, L= fragmentos lticos inestables, Qm= cuarzo
monocristalino y Lt= fragmentos lticos totales.
Los diagramas construidos por Dickinson y Suczek (1979), fueron reelaborados por Dickinson et. al.
(1983) (Fig. 6).
BIBLIOGRAFADickinson, W.R. y Suczek, C.A. (1979). Plate tectonics and sandstone cornpositions. American
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Dott, R,H., 1964. Wacke, graywacke and matrix-what approach to irrunature sandstone classification?.
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Folk, R.L.; Andrews, P.B. y Lewis, D.W., 1970. Detrital sedimentary rock classification and
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Gilbert, C.M., 1954. Sedimentary rocks. En Williams, H, ; Turner, F.J. y Gilbert C.M., 1954, Girty, G, H.
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Krumbein, W.C. 1941. Measurement and geological significance of shape and roundness of sedimentaryparticles. J.Sediment. Petrol. 11(2): 64-72
Figura 6: Diagramas de discriminacin de reas de aporte propuestos por Dickinson et. al.(1983)Figura 6: Diagramas de discriminacin de reas de aporte propuestos por Dickinson et. al.(1983)
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Prothero, D.R. & F. Schwab, 1996. Sedimentary Geology. W.H. Freeman and Co.: 575.
Scasso, R. y C.O. Limarino, 1997. Petrologa y diagnesis de Rocas Clsticas. Asoc.Arg. Sedimentol.
Publicacin especial, 1. 259pp.Scasso, R. y C.O. Limarino, 1997. Petrologa y diagnesis de Rocas Clsticas. Asoc.Arg. Sedimentol.
Publicacin especial, 1:259.
Tucker, M.E. 1994. Sedimentary Petrology, An introduction to the Origin of Sedimentary Rocks, 2
Edition. Oxford, Blackwell Scientific Publication: 260.
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TRABAJO PRCTICO N9PETROGRAFA DE ARENISCAS: IDENTIFICACIN Y CLASIFICACIN DE
ROCAS SEDIMENTARIAS CLSTICAS
Objetivos Introduccin a la descripcin de rocas sedimentarias clsticas mediante microscopa.
Reconocimiento de los componentes principales, matriz y cemento.
Manejo de la clasificacin de areniscas.
MaterialesCtedra Alumnos
Cortes petrogrficos resinados Calculadora
Microscopio petrogrfico
Lminas de comparacin, estimacin y
clasificacin
Diagramas ternarios para clasificacin
Actividades: Descripcin de areniscasI- Observe y describa en dos cortes delgados dados por la ctedra:
a.Tamao de grano. Determine la textura de la arenisca del corte.
1. Utilice el objetivo 10x y el ocular micromtrico.
2. Mida al menos 10 granos de cada componente del entramado de acuerdo a la
composicin (cuarzo, feldespatos y lticos).
b.Forma de los granos. Determine cualitativa y cuantitativamente la forma de los granos.
1. Utilice los diagramas de Powers (1953) y Krumbein (1941) (Figs. 1.2 y 2.3).
2. Realice las determinaciones para cada componente del entramado.c.Entramado.
1. Defina el tipo de entramado y los contactos entre los componentes.
2. Describa el tipo de poros y la interconectividad entre ellos.
d.Seleccin.1. Teniendo en cuenta las mediciones del punto a.2.
e.Madurez.
1. Estime la madurez de la roca.
2. Realice comparaciones de madurez entre los componentes.
f.Composicin de los granos visibles. Debe realizar las siguientes tareas:
1. Identificar los diferentes componentes del entramado2. Identificar matriz y cemento
3. Estimar los porcentajes. Realice la estimacin en cuatro campos diferentes en el corte
delgado y haga un promedio de las estimaciones.
II- Usando los diagramas ternarios, grafique sus estimaciones, identifique la roca y proponga un
nombre para la misma.
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TRABAJO PRCTICO N 10PETROGRAFA DE ARENISCAS: PROCEDENCIA.
Actividades1. Moda detrtica. Realice la estimacin porcentual de cada componente petrogrfico en los dos
cortes delgados. Recalcule a 100% aquellos componentes que sern utilizados para losdiagramas de procedencia.
2. Grafique los resultados en los diagramas de procedencia de Dickinson et al. (1983) y en lostringulos secundarios de Dickinson y Suczek (1979).
3. Realice una comparacin entre las modas detrticas de los cortes descriptos y las areniscaseojursicas de la Formacin Nestares (Spalleti et al.1997)
Muestras Cuarzo Feldespatos L Op alt mi ma cem Moda detrtica %
Qm Qp FK Plag. Qm F L
AL 1 46 4 28 - 8 2 8 2 3 3 51 34 15
AL 2 42 1 27 2 2 1 10 6 5 4 57 39 4
AL 5 44 4 24 - 6 1 7 8 3 3 56 31 13
AL 12 37 1 30 8 1 5 6 2 4 6 48 49 3AL 17 52 6 20 - 9 - - 3 6 4 60 23 17
AL 21 54 3 28 1 1 3 3 4 - 5 62 33 5
AL 24 47 2 23 - 2 3 3 9 5 4 63 32 5
Datos composicionales de las areniscas de la Fm. Nestares (Spallleti et al. 1997). Qm: cuarzo
monocristalino, Qp: cuarzo policristalino, FK: feldespato potsico, Plag: plagioclasa, L: granos lticos,
Op:opacos, alt: minerales alerados, mi: micas, ma: matriz, cem: cemento.
Folk et al.(1970)
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Dott (1964) modificado por Pettijohn et al.(1972)
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