PETROLOGÍA

SEDIMENTARIA

ING. ESTEBAN MORENO

MANZANO

INTEGRANTES:

VICTORINO LEÓN HERNANDEZ

JESÚS MANUEL OVANDO ANGULO

YULIANA GPE. PÉREZ DOMÍNGUEZ

TEMA: 5.2 SEDIMENTOS

FERRUGINOSOS

1

INTRODUCCIÓN

El presente proyecto se desarrolló basado en la investigación referente al tema:

sedimentos ferruginosos. Proporcionando información primordial de su principal

característica, en la cual la roca debe de ser considerada ferruginosa y tiene que tener más

de un 15% de hierro, el cual forma óxidos carbonatados, sulfuros y silicatos.

Las señales pueden ser un color rojizo cuando tienen keratites, amarillento cuando tienen

limonita y verde cuando tienen glauconita

De igual manera es importante conocer que los depósitos pueden formarse en ambientes

continentales, mixtos y marinos. No obstante, la mayor parte de las sedimentitas

ferruginosas de importancia se han acumulado en ambiente marino.

2

OBJETIVO

Esta investigación tiene como objetivo comprender y conocer la importancia de la

composición de sedimentos ferruginosos, así como sus ambientes de depositación y

formación en conjunto con los diferentes minerales que lo conforman.

3

SEDIMENTOS FERRUGINOSOS

Son los depósitos sedimentarios que poseen más de 15% de Fe (o sea más de 21,4% de Fe2O3 o 19,3% de FeO). Estos contenidos son muy superiores a los normales para las rocas sedimentarias más comunes (pelitas, areniscas o carbonatos). En las sedimentitas ferruginosas el hierro puede encontrarse en estado bivalente (ferroso) o trivalente (férrico). La precipitación de los minerales de hierro está entonces controlada por el quimismo de las aguas en los ambientes sedimentarios y en el campo diagenético. Los depósitos

pueden formarse en ambientes continentales, mixtos y marinos. No obstante, la mayor parte de las sedimentitas ferruginosas de importancia se han acumulado en ambiente marino. Las formaciones ferríferas pueden aparecer en el registro precámbrico y fanerozoico. No obstante, la interpretación sobre el origen de estas rocas es bastante problemático porque se carece de buenos ejemplos actuales que sirvan de modelo o

comparación. Calizas y areniscas Las rocas ferruginosas (de orín de hierro), son aquellas que

contienen hierro o compuestos de hierro. Están formadas por precipitación

de los óxidos de hierro en las

PRINCIPALES MINERALES DE HIERRO EN LAS ROCAS SEDIMENTARIAS

ÓXIDOS Hematita α-Fe2O3

Magnetita Fe3O4

Goethita α-FeO.OH

Limonita FeO.OH.nH2O

CARBONATO Siderita FeCO3

4

SILICATOS Berthierina (Fe4 2+Al2) (Si2Al2) O10 (OH)8

Chamosita (Fe5 2+Al) (Si3Al) O10 (OH)8

Greenalita Fe6 2+Si O (OH)2+Si4 O10 (OH)8

Glauconita KMg (FeAl) (SiO3)6.3H2O

SULFUROS

Pirita FeS2

Marcasita FeS2

Melnikovita FeS2 amorfo

FUENTES DE PROVISIÓN DE HIERRO El hierro es aportado a los ambientes sedimentarios por procesos de meteorización y por actividad volcánica, esta última relacionada con volcanismo lávico, piroclástico y con emanaciones termales. Los procesos de meteorización son de gran importancia como proveedores de hierro a los ambientes marinos. El hierro puede ser liberado de rocas máficas y de minerales ferromagnésicos bajo condiciones de clima húmedo y tropical, en especial desde áreas de muy bajo relieve. Se producen así aguas cargadas en hierro y suelos lateríticos. Los productos de meteorización (hidróxidos férricos) son insolubles por lo que su transporte se efectúa como suspensiones coloidales que se estabilizan en presencia de materia orgánica. Su acumulación en ambiente marino puede hacerse por floculación de estos coloides. Los componentes ferruginosos pueden también ser transportados por

argilominerales, como parte de sus estructuras o como pátinas de óxidos

sobre sus partículas. También pueden viajar como componentes adsorbidos

en materia orgánica. Una vez depositadas, tanto las arcillas como la materia

orgánica pueden liberar el hierro bajo condiciones de Eh y pH adecuadas. A

partir de aguas porales, el hierro reprecipita como minerales ferruginosos. La

concentración de los compuestos de hierro en ambiente marino está

favorecida por eventos de condensación y/o transgresivos, con escaso aporte

de materiales silicoclásticos y carbonáticos. Los altos contenidos de hierro en

5

los sedimentos del Arqueano y del Proterozoico temprano no se pueden

explicar simplemente por procesos de meteorización y excesiva actividad

volcánica, por lo que se vinculan con la existencia de una atmósfera con

pobre oxigenación y alto contenido de CO2 (que proveía mucha mayor

eficiencia en la lixiviación y transporte de Fe2+ en solución).

HEMATITA- GOETHITA

La hematita está presente en una amplia variedad de sedimentitas

ferruginosas.Mineral opaco, criptocristalino, de color rojo. Aparece como

capas delgadas o láminas. Es común que alterne con capas de ftanita

(jaspilita). Las principales morfologías de los granos son como agregados

terrosos, oolitas y peloides, también como

impregnaciones sobre restos fósiles. Puede

ser un mineral primario (precipitado a partir

de óxidos férricos hidratados y amorfos) y

también lo hace como producto de

reemplazo sinsedimentario a partir de

berthierina. La goethita no se identifica en

rocas precámbricas y es más común en

sucesiones mesozoicas. Es amarillenta – castaña e isótropa. Se suele formar

como producto de alteración de otros minerales. Aparece como típicos

ooides en los que alternan bandas de goethita con berthierina, por lo que se

supone que deriva de la oxidación de berthierina (común en ambientes

marinos). En algunos casos es sinsedimentaria. Por ejemplo, pisolitas de

goethita se originan en suelos de regiones tropicales.

6

OTROS ÓXIDOS - HIDRÓXIDOS

La limonita es un óxido hidratado constituido por goethita, argilominerales y

agua adsorbida amarillo castaño adsorbida. Tiene color a y es amorfa. Se la

considera el producto de la descomposición subaérea de otros minerales con

hierro. La magnetita es un óxido que abunda en las sucesiones precámbricas

en las que se interestratifica con ftanita. Es más escasa en las unidades

fanerozoicas. A diferencia de la hematita posee un color gris acerado, es

opaca y obviamente magnética. Generalmente aparece como individuos

cristalinos. Es común como producto de reemplazo sobre ooides.

SIDERITA

Se encuentra tanto en sedimentitas ferruginosas precámbricas como

fanerozoicas. Su presencia es común en rocas pelíticas organógenas de

ambientes lacustres y transicionales (marismas, pantanos deltaicos). También

aparece como producto de iluviación

edáfica. Puede ser un precipitado

mesogenético (cemento). Se reconocen

tres variedades texturales de siderita:

Cristales gruesos tipo spar (comunes

como cemento de otras sedimentitas).

Cristales finos, de tipo micrítico, que

pueden formar capas continuas que

interestratifican con ftanita, o pueden constituir nódulos. Muchas

sedimentitas ferruginosas precámbricas poseen siderita con este tipo

textural. Cristales fibrosos, esferulíticos, generados por procesos edáficos.

7

SULFUROS DE HIERRO

Entre los sulfuros de hierro la variedad más común es la pirita, pero es poco

frecuente como componente esencial de las sedimentitas ferruginosas. Es un

mineral opaco de tonalidad amarillenta a la luz reflejada que puede aparecer

como pequeños cristales diseminados o como cristales más desarrollados de

forma cúbica. Son comunes las microconcreciones de pirita que se conocen

con el nombre de framboides. Este sulfuro también puede producir

reemplazos totales o parciales sobre restos esqueletales. La pirita se forma a

partir de un predecesor amorfo (la melnikovita) en sedimentos organógenos

de ambientes deficientes en oxígeno. Precipita en los fondos marinos

anóxicos (como ocurre actualmente en el Mar Negro), pero también se

concentra en ambientes estuáricos y en planicies mareales.

SILICATOS DE HIERRO (SILICATOS VERDES

SEDIMENTARIOS) La berthierina posee estructura 1:1 con espaciado de 7

A. Es un mineral que se vincula esencialmente con

fenómenos de diagénesis temprana. A más de 100º C y

profundidades superiores a p o d d des s pe o es 3 km

es inestable y pasa a chamosita.

La chamosita es una clorita trioctaédrica 2:1 con

espaciado de 14 A.

Mientras las berthierina es más común en depósitos mesozoicos, la

chamosita predomina en los de edad paleozoica. Ambos suelen aparecer

como ooides blandos (con común deformación por aplastamiento) y son

sinsedimentarios, ya que hay ooides que obran de núcleo de crecimiento de

otros ooides. La berthierina precipita a partir de un gel complejo (hidróxidos

férricos y de aluminio junto a sílice) o bien de goethita, que se concentran en

condiciones de Eh positivo. Al inicio del soterramiento y en el pasaje a

condiciones de Eh negativo se produce la transformación a berthierina

(ambiente no sulfuroso y post-óxico). Por lo tanto, los ooides de berthierina

son parasingénicos (intrasedimentarios).

8

SEDIMENTITAS FERRUGINOSAS Se subdividen clásicamente en formaciones ferríferas precámbricas y

ferrilitas fanerozoicas. Las formaciones ferríferas precámbricas aparecen en

los escudos de todos los continentes y son conocidas como Formaciones

Ferríferas Bandeadas (Banded Iron Formations = BIFs), en las que los

minerales con hierro se interestratifican con capas de ftanita. Entre ellas se

reconocen los siguientes grupos: Algona, Superior y Rapitan.

FORMACIONES FERRÍFERAS PRECÁMBRICAS Algona g (típicas del Arqueano): son cuerpos lenticulares, delgados y en fajas

angostas compuestos por sulfuros lutíticos, ftanita negra y lutitas

bituminosas que se relacionan con grauvacas y con rocas volcánicas

submarinas (Greenstone Belts). Superior (del Proterozoico temprano a

medio): pueden estar constituidas por variados tipos de componentes

ferruginosos (óxidos, carbonatos, silicatos y sulfuros). Son cuerpos de gran

extensión regional depositados en ambientes someros de plataformas

amplias y estables, posiblemente vinculados con corrientes de surgencia.

Estas sedimentitas pueden asociarse con carbonatos, rocas terrígenas,

evaporitas sulfáticas e incluso lavas básicas. La concentración de compuestos

de hierro en las plataformas marinas del Precámbrico pudo estar favorecida

por dos importantes factores: 1) falta de organismos secretores de sílice, con

lo cual hubo exceso de estos componentes en las aguas marinas, y 2)

frecuentes condiciones anaeróbicas en los fondos marinos someros, ya que el

tenor de oxígeno en esos tiempos era mucho más bajo (1/10) que en el

Fanerozoico. La tercera variedad (Rapitan) muestra el dominio de los óxidos

de hierro, con característica alternancia de hematita y ftanita. Se interpreta

como un depósito de plataforma poco profunda. Se reconocen asociaciones

con rocas sedimentarias terrígenas, incluso glacimarinas, y volcanitas básicas

en menor proporción.

9

FERRILITAS FANEROZOICAS (IRONSTONES) Son sedimentitas constituidas por hematita-chamosita (Paleozoico) y

goethitaberthierina (Mesozoico), a veces con la participación de siderita y

menos frecuentemente magnetita y pirita. Las ferrilitas suelen tener texturas

similares a las de las rocas carbonáticas. Predominan las oolitas, pero se

encuentran también pellets, intraclastos, fangos y productos de

cementación. Por estos caracteres, algunos autores opinan que muchos

compuestos ferruginosos son producto de reemplazo temprano de depósitos

carbonáticos. Son depósitos de cuencas de escasas dimensiones (no más de

150 km de extensión) y los espesores de las unidades ferríferas varían desde

cuerpos de menos de 1 m a unas pocas decenas de metros. Se

interestratifican con sedimentitas carbonáticas, arenitas cuarzosas y pelitas

típicas de ambientes de plataforma marina. Estos depósitos tienen evidencias

de acumulación en condiciones someras, como por ejemplo estratificación

entrecruzada, ondulítica y diversos tipos de trazas fósiles. Se atribuyen a un

ambiente marino de nearshore hasta litoral de regiones climáticas cálidas y

húmedas, áreas continentales peneplanizadas y condiciones de nivel del mar

alto o en ascenso (condensación o bajo ritmo de acumulación sedimentaria).

10

CONCLUSIÓN

Para concluir este proyecto podemos dejar en claro que los sedimentos ferruginosos están

compuestos principalmente por hierro, el cual es aportado a los ambientes sedimentarios por

procesos de meteorización y por actividad volcánica, esta última relacionada con volcanismo

lávico, piroclástico y con emanaciones termales.

o Este puede ser liberado de rocas máficas y de minerales ferromagnésicos bajo condiciones

de clima húmedo y tropical, en especial desde áreas de muy bajo relieve. Se producen así

aguas cargadas en hierro y suelos lateríticos.

11

o La estabilidad del hierro ferroso y férrico en el agua depende del Eh, del pH, de la

actividad del anhídrido carbónico y de la actividad de los sulfuros.

o El hierro férrico es más estable en condiciones oxidantes y más alcalinas, mientras que el

ferroso lo es en condiciones reductoras y más ácidas.