INGENIERIA DEL TERRENOPROCESO SEDIMENTARIO, SEDIMENTOS,

ROCAS SEDIMENTARIAS Y USOS.

JESS SNCHEZ VIZCANO

1-.Proceso de erosin-transporte-sedimentacin1.1-.Tipos de sedimentacin1.2-. Componentes y tipos de sedimentos.

2-.Medios sedimentarios.3-.Caractersticas de los sedimentos:

3.1-.Estratificacin.3.2-.Otras caractersticas.

4-.Procesos de litificacin: Diagnesis.5-.Clasificacin de las rocas sedimentarias. Rocas Detrticas, Qumicas y Orgnicas.

1-.PROCESO DE EROSIN-TRANSPORTE-SEDIMENTACIN

EROSIN: proceso de sustraccin de roca al suelo intacto, por accin de corrientes de agua o viento, por cambios de temperatura o por gravedad.

EROSIN: Conjunto de fenmenos externos que, en la superficie del suelo o a escasa profundidad, quitan en todo o en parte los materiales existentes modificando el relieve.

Los factores que determinan el sistema de erosin son de dos tipos:

1. Climticos ( lluvia, viento)2. Geolgicos ( tamao partculas, mineraloga)

EROSIN GEOLGICA. Los fenmenos climticos inician la erosin de los

suelos y causan alteraciones en la superficie de sus estratos.

Climas:En climas secos: el estrato superior de la roca se

expande debido al calor del sol y acaba resquebrajndose.

En climas hmedos: la lluvia acta tanto qumica como mecnicamente en la erosin de las roca .Lluvia cida El duro feldespato del granito se transforma en arcilla.Determinados minerales del basalto, combinados con

oxgeno y agua, forman xidos de hierro como la limonita.

En climas fros: el hielo rompe las rocas debido al agua que se introduce por sus fisuras y poros y se expande con las heladas. Las rocas tambin se agrietan por la accin de las races de las plantas.

En la costa: la erosin de acantilados rocosos y playas de arena es el resultado de la accin del mar, las olas y las corrientes

La erosin esculpe constantemente nuevos relieves en la superficie de la tierra.

El efecto conjunto del desgaste de montaas y mesetas tiende a nivelar el terreno; existe una propensin a la reduccin del relieve al nivel del mar (nivel de base).

La tendencia contraria la representan las erupciones volcnicas y movimientos de la corteza terrestre, que levantan montaas, mesetas y nuevas islas.

erosin acelerada: es el resultado de la accin antrpica y sus efectos se dejan sentir en un periodo de tiempo mucho menor.

EJEMPLOS DE EROSIN

Deslizamiento de rocas Roca fracturada por el calor.

TRANSPORTE: los materiales ya erosionados y disgregados son desplazados hacia las cuencas de sedimentacin mediante los agentes externos.

Realizado generalmente por el agua o por el viento.

En el transporte se producen modificaciones en los materiales, tales como alteraciones del tamao, seleccin mecnica y seleccin mineralgica.

El transporte de las partculas erosionadas se puede hacer de tres formas bsicas:

1. Arrastre: Las partculas se transportadas pegadas al suelo.2. Suspensin: Las partculas se transportan en el seno del

agente de transporte.3. Disolucin: Las partculas se disuelven dentro del agente de

transporte, ya sea como disoluciones verdaderas o como disoluciones coloidales.

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TRANSPORTE

SEDIMENTACIN: proceso de acumulacin, en el rea de sedimentacin, de materiales (detritos) provenientes de la meteorizacin y erosin de una roca pre-existente que han sido transportados desde el rea fuente.

rea fuente, rea madre, Medio generador o Zona de erosin: rea sometida a destruccin y se localiza preferentemente en los relieves continentales.

rea de sedimentacin o Medio receptor: Zona topogrficamente ms baja que el rea madre donde se acumula los materiales transportados productos de la erosin.

Globalmente, la masa de roca destruida por unidad de tiempo en el medio generador es igual a la depositada en el medio receptor.

Los materiales sueltos acumulados en la sedimentacin reciben el nombre de sedimentos.

La superficie sobre la que se produce la sedimentacin es la superficie deposicional.

SEDIMENTACIN

CUENCA SEDIMENTARIA-SUBSIDENCIA

CUENCAS SEDIMENTARIAS: reas de la superficie terrestre (rea de sedimentacin) en las que se ha podido acumular grandes espesores de sedimentos durante un largo intervalo de tiempo.

Esta definicin involucra que toda cuenca sedimentaria: Posee lmites con unas coordenadas geogrficas definidas Est acotada en el tiempo Implica la existencia de reas adyacentes sometidas a

denudacin y que constituyen el medio generador de la propia cuenca

Para que se produzcan estas grandes acumulaciones de sedimentos es necesario que dicha rea experimente SUBSIDENCIA, es decir, que el fondo de la cuenca tienda a hundirse conforme va rellenndose de sedimentos. Caso de no producirse esta subsidencia, la cuenca tender a colmatarse.

SEDIMENTACIN FSICA O MECNICA

1.1 Tipos de sedimentacin El depsito o sedimentacin de los materiales transportados se

produce cuando varan las condiciones fsicas y/o qumicas en el medio. Por tanto podemos considerar dos tipos fundamentales de sedimentacin:

1. MECNICA: los materiales llegan a la cuenca como partculas slidas. La sedimentacin se produce cuando el fluido de transporte pierde energa o capacidad de carga (prdida de velocidad).

Factores que condicionan la velocidad de sedimentacin (Vs):a. Densidad del medio (): a menor , ms fcil y rpida es la

sedimentacin. La Vs es ms rpida en el aire que en el agua.b. Viscosidad del medio (): A mayor , menor ser Vsc. Tamao de los clastos ():A mayor , mayor es la Vs. Las

partculas gruesas son abandonadas al principio de la zona de sedimentacin y las finas alcanzan zonas centrales de la misma.

d. Medios agitados: DIAGRAMA DE HJULSTRM

2. QUMICA O BIOQUMICA: iones transportados en disolucin con el agua y que cristalizan. Implica una sobresaturacin en el agua de un determinado mineral.

La Precipitacin qumica implica sobresaturacin en el agua de un determinado mineral, normalmente por evaporacin parcial sin desecamiento. Ej: sal gema, yeso, calcita, etc.

La Sedimentacin por Precipitacin bioqumica implica que: tiene lugar como consecuencia de la actividad de

determinados organismos no exige sobresaturacin del mineral en las aguas de la

cuenca sedimentaria

Dos mecanismos principales de precipitacin bioqumica:1. Actividad metablica de algunos organismos2. Biomineralizacin

SEDIMENTACIN QUMICA O BIOQUMICA

1.2-.Componentes y tipos de sedimentos

COMPONENTES

A) Partculas terrgenas: procedentes del rea fuente componentes extracuencalesfragmentos de roca

B) Partculas formadas por precipitacin qumica o bioqumica en el interior de la cuenca:Componentes intracuencales.

C) Partculas intracuencalessecundarias: formadas en el interior de la cuenca a partir de materiales terrgenos o qumicos

D) Materia Orgnica: formada por restos exclusivamente orgnicos, extra o intra cuencales

TIPOS DE SEDIMENTOS

A) Sedimento terrgenos: tambin llamados detrticos o plsticos. En ellos predominan los componentes extracuencales terrgenos, cuyo tamao puede variar entre micras o metros.

B) Sedimentos qumicos: predominio de los componentes intracuencalesformados por precipitacin qumica y/o bioqumica.

C) Sedimentos orgnicos:especialmente ricos en materia orgnica de origen intra o extra cuencal.

2-.MEDIOS SEDIMENTARIOSUn medio sedimentario es rea de la superficie de la terrestre en la que tiene lugar la sedimentacin caracterizado por poseer unas condiciones fsicas, qumicas y biolgicas diferentes de las que aparecen en las zonas adyacentes.

Dentro de una cuenca de sedimentacin los sedimentos pueden depositarse en una amplia variedad de medios sedimentarios que se distribuyen por toda su superficie.

Se diferencian tres grandes grupos de medios sedimentarios:1. Medios sedimentarios continentales.2. Medios sedimentarios costeros.3. Medios sedimentarios marinos.

MEDIOSSEDIMENTARIOS

Medios Continentales:

Glaciares, rios, lagos, desierto,

Medios de transicin:Deltas, playas,

Islas barrena-laguna,Llanuras mareales,

Medios marinos:Plataformas continentales,

arrecifes, aguas profundas y pelgicos.

MEDIOS SEDIMENTARIOSM. CONTINENTAL M. TRANSICIN M. MARINO

-glaciares

-abanicos aluviares (al pie de reas montaosas se depositan gravas y arenas, y sedimentos terrgenos mas finos).

-ros (depsitos de gravas y arenas y otros sedimentos terrgenos finos, escasos fsiles de vertebrados terrestres)

-lagos (sedimentos terrgenos finos y qumicos o bioqumicos, fosiles

-desiertos y otros medios elicos (arenas)

-deltas(desembocaduras de los ros)

.playas(sedimentos arenosos y fosiles)

-islas barrena-laguna (cuerpos arenosos , sedimentos terrgenos o carbonatados, fsiles)

-llanuras mareales (reas cercanas a la costa afectadas por mareas, sedimentos finos, terrgenos o carbonatados).

-plataformas continentales (de aguas poco profundas.)

-Arrecifes.

Abanicos de aguas profundas constituidos por turbiditas y caladas de barro.

-Pelgicos, en la llanura, abisal, formados por fangos y arcillas. Frecuentes microfsiles planctnicos.

Medios sedimentarios

3-. CARACTERSTICAS DE LOS SEDIMENTOSESTRATIFICACIN

Las rocas sedimentarias y los estratos se presenta formando estratos o capas que se apilan unos sobre otros, separadas por superficies o planos de estratificacin denominados muro y techo. Muro: Superficie de estratificacin inferior sobre la cual se inici el

depsito Techo: Superficie de estratificacin superior que marca el final de la

sedimentacin.Estratos: Son cuerpos rocosos de geometra y extensin variables que se suelen depositar horizontalmente.

-Cada estrato se deposita durante un suceso sedimentario que tiene lugar en unas determinadas condiciones ambientales. Por ejemplo desbordamiento de un ro puede producir una capa de fango y limos. Otras veces el proceso de sedimentacin es mas largo. Por ejemplo sedimentacin de caparazones calcreos de microorganismos planctnicos en fondos ocenicos profundos.

-Cada plano de estratificacin representa un perodo de interrupcin en la sedimentacin o un cambio brusco en el proceso deposicional.

-La morfologa de los planos de estratificacin corresponde al de la superficie deposicional anterior o del pasado. Por ejemplo el lecho de un antiguo ro o al fondo de un antiguo mar.

Tipos (en f. de la geometra de los planos): Paralela: si los planos de estratificacin

son paralelos. Ondulada: si los planos de estratificacin

son alabeados.

ESTRATIFICACION (CONT)

ESTRATIFICACION (CONT) Existen otros trminos para describir la estratificacin teniendo

en cuenta la litologa de los estratos, su espesor, aspectos de ordenamiento interno, etc.

Estratificacin homognea: si la litologa de los estratos es similar en todos los estratos y Estratificacin inhomognea si no lo es.

Estratificacin rtmica: si existe alternante de dos o ms litologas.

Estratificacin Uniforme: si el espesor de los estratos es constante o casi constante. Si el espesor vara tanto lateralmente como verticalmente se habla de Estratificacin Variable (vertical u horizontal).

Estratificacin Masiva: si no es posible diferenciar a simple vista los estratos.

Estratificacin Alterada: si por causas posteriores a la sedimentacin, no es posible reconocer el tipo de sedimentacin original.

OTRAS CARACTERSTICAS COLOR: relacionado con las

proporciones de oxidacin-reduccin.

COMPOSICIN: proporciona informacin sobre la litologa del rea fuente y la intensidad de la meteorizacin.

TEXTURAS: individuales. se refiere a las caractersticas de los componentes

-Tamao: La seleccin es una medida de la variabilidad de los tamaos de la poblacin de partculas. Es buena si las partculas tienen tamaos similares y mala si no.Cuando hay partculas gruesas y partculas finas, se denominan esqueleto y matriz, respectivamente-Redondez: La redondez de las partculas informa acerca de la longitud y la intensidad o energa del transporte.

-Esfericidad: relaciona la forma del grano con una esfera de igual volumen.

ESTRUCTURAS SEDIMENTARIAS: Describen- la posicin geomtrica de los componentes que constituyen el sedimento o la roca sedimentaria. -Estructuras producidas por el movimiento de los fluidos:

-Estructuras de traccin producidas por corrientes unidireccionales de agua:

-Otras estructuras producidas por el movimiento de fluidos: dunas, ripples por el oleaje, etc.- Estructuras relacionadas con el Clima :-gotas de lluvia.-gotas de desecacin.-Estructuras Biognicas-Estructuras Post-deposicionales

ESTRUCTURAS SEDIMENTARIAS Estructuras sedimentarias segn la geometra

individual de los estratos: ESTRATOS TABULARES: Las dos superficies de

estratificacin son planas y paralelas entre s. ESTRATOS IRREGULARES CON MURO EROSIVO: Poseen

gran extensin lateral, con un muro irregular y un techo plano. ESTRATOS ACANALADOS: geometra interna semejante a la

de la seccin de un canal. ESTRATOS EN FORMA DE CUA: limitados por superficies

planas no paralelas entre s. ESTRATOS LENTICULARES: Discontinuos con el muro plano

y el techo convexo. ESTRATOS ONDULADOS: Continuos, con muro plano y

techo ondulado.

Estructuras basada en el ordenamiento interno de los estratos:

ESTRATIFICACIN MASIVA: No presenta ordenamiento ninguno. ESTRATIFICACIN PARALELA: Laminaciones paralelas a la

superficie de estratificacin. ESTRATIFICACIN CRUZADA (CROSS BEDDING): Las

laminaciones cortan la superficie de estratificacin. ESTRATIFICACIN GRADADA:

A. NORMAL: Disminuye el tamao de grano de muro a techoB. INVERSA: Aumenta el tamao de grano de muro a techo

RIPPLES: A. DE CORRIENTE (CURRENT RIPPLES)B. DE OLAS (WAVE RIPPLES)

Estructuras sedimentarias

ESTRATIFICACIN CRUZADA

ESTRATIFICACIN CRUZADA

ESTRATIFICACIN CRUZADA CROSSBEDDING

ESTRATIFICACIN PARALELA

ESTRATIFICACIN PARALELA

ESTRATIFICACIN GRADADA

Estructuras sedimentarias de las superficies de estratificacin Techo:

A. Ripples: de olas o de corrientes.B. Grietas de desecacinC. Huellas de gotas de lluviaD. Huellas de organismos

Muro:A. Marcas de cargaB. Marcas producidas por corrientes: Flute marks, .

Estructuras sedimentarias de actividad biolgica:

La producen organismos: Costructores de rocas (mallas de algas, estromatolitos) Cavadores Que se desplazan sobre sedimentos an no consolidados

RIPPLES

RIPPLES

RIPPLES

RIPPLES

RIPPLES

GOTAS DE LLUVIA

GRIETAS DE DESECACIN

4.-PROCESOS DE LITIFICACIN: DIAGNESIS

Conjunto de transformaciones fsicas, qumicas y biolgicas que experimentan los sedimentos desde que se depositan hasta que quedan de nuevo en superficie ya como roca sedimentaria.

Como consecuencia las partculas se unen entre sformando una roca sedimentaria.

DIAGNESIS

PROCESOSDIAGENTICOS

COMPACTACIN

DISOLUCIN

CEMENTACIN

SUSTITUCIONESMINERALGICAS

COMPACTACIN

Disminucin de volumen del sedimento original por la presin litoesttica.

Todo ello se traduce en:a. Disminucin de la porosidad.b. Disminucin del espesor de las capas de

los sedimentos.c. Expulsin (normalmente hacia arriba) de

los fluidos que ocupaban los poros.

DISOLUCIN Algunas de las partculas del sedimento pueden ser

inestable y tienden a disolverse durante la diagnesis. Como resultado de la disolucin, desaparecen las partculas inestables del sedimento, a la vez que las aguas subterrneas que ocupan los poros se van cargando de los iones correspondientes a los minerales disueltos.

Este proceso afecta fundamentalmente a muchos de los bioclastos, como las conchas de los gasterpodos marinos, que estn constituidos fundamentalmente por aragonito. El aragonito es un mineral muy inestable que se disuelve fcilmente cuando entra en contacto con aguas metericas ricas en CO2.

CEMENTACIN Las aguas contenidas en los poros de los sedimentos

suelen tener numerosas sustancias disueltas, muchas de las cuales provienen del proceso anterior. En determinadas condiciones, estas sustancias disueltas pueden precipitar formando cristales que crecen desde la superficie de los granos del sedimento.

Este proceso recibe el nombre de cementacin y los minerales precipitados se denominan cementos. La cementacin produce los siguientes efectos: Disminucin de la porosidad. Aumento de la unin entre las partculas,

contribuyendo de manera fundamental a su litificaciny transformacin en roca sedimentaria.

Los cementos ms comunes son los siguientes: Calcita (el ms importante), cuarzo en distintas variedades, xidos de hierro, y, en menor medida, el yeso y otras sales evaporticas.

Sustituciones Mineralgicas

Durante el proceso de enterramiento los sedimentos pueden ser atravesados por flujos de agua subterrnea ricas en ciertos iones capaces de reaccionar con los minerales presentes en el sedimento, formando otros nuevos que sustituyen a los originales.

Los sedimentos ricos en carbonatos son los ms propensos a experimentar este tipo de transformaciones mineralgicas. Los procesos de sustitucin mineralgica ms comunes son:

Sustituciones Mineralgicas (2)

La dolomitizacin, que se produce cuando las aguas subterrneas con una elevada concentracin de Mg y Ca circulan a travs de sedimentos o rocas formadas por carbonato clcico.

La silidifacin se produce cuando las aguas subterrneas ricas en slice transforman parcialmente los carbonatos y sulfatos clcicos que atraviesan. Suelen ser tpicos de sedimentos con materia orgnica en putrefaccin, lo que genera ambientes reductores. Suelen formarse variedades criptocristalinas del cuarzo o geles de cuarzo acompaados de presencia de sulfuros (pirita).

Sustituciones Mineralgicas (3)

Existen otras muchas sustituciones que dan lugar a neoformacin de minerales muy variados, dependiendo de la composicin del sedimento o roca y del agua presente en el mismo/a. As, en sedimentos arcillosos con agua intersticial hipersalina, rica en Mg, pueden producirse minerales como cloritas, talco, sepiolita, atapulgita, etc. Tambin pueden producirse ndulos de manganeso, carbonatos y sulfuros. Igualmente pueden producirse otros minerales arcillosos como la illita, en zonas ms distales de la cuenca.

5. CLASIFICACIN DE LAS ROCAS SEDIMENTARIAS

5.ROCAS SEDIMENTARIAS Las rocas sedimentarias son las constituidas por materiales

procedentes de rocas preexistentes, gneas, metamrficas y sedimentarias, producto resultante de la erosin, que han sufrido un cierto transporte, acumulacin, compactacin y cementacin. Tambin incluyen una cierta proporcin de origen biolgico. Rocas de segunda mano.

Las rocas sedimentarias se dividen entres grandes grupos:5.1.-ROCAS SEDIMENTARIAS DETRTICAS5.2.-ROCAS SEDIMENTARIAS INTERMEDIAS5.3.-ROCAS SEDIMENTARIAS NO DETRTICAS

5.3.1.- ROCAS SEDIMENTARIAS QUMICAS5.3.2.- ROCAS SEDIMENTARIAS ORGNICAS

5.1 ROCAS DETRTICAS Estn constituidas por partculas y fragmentos

originados por acciones erosivas actuando sobre las rocas ya existentes.

En las rocas detrticas terrgenas se distinguen: Clastos: o conjunto de granos en contacto o no formando un

armazn.

Matrz: o granos finos como limos y arcillas que se encuentran situados entre los clastos.

Cemento: o depsito qumico que mantiene unidos la matriz y los clastos.

Poros: o malla que mantiene interconectada o no los espacios vacos.

CLASIFICACIN DE LAS ROCAS SEDIMETARIAS DETRTICAS

Estas rocas se dividen en tres grandes grupos atendiendo al tamao de las partculas que las forman:

Ruditas: bloques y gravas = 256 -2 mm Areniscas: arenas = 2 1/16 mm Lutitas: limos y arcillas < 1/16 mm

El tamao del clasto tambin proporciona informacin relativa a los ambientes deposicionales.

Clasificacin de las Rocas Detrticas segn el tamao del

clasto.

LutitaArcillaPartcula< 1/ 256

LimolitaLimoGrnulo1/256-1/16

AreniscaArenaGrano1/16-2

Conglomerado o brecha

GravaCanto2-4

Conglomerado o brecha

GravaCanto4-64

AglomeradoGravaBloque64-256

AglomeradoGravaBloque> 256

Roca detrticaNombre del sedimento

Nombre del clasto

Intervalos de tamao

ROCAS DETRTICAS CONGLOMERADO O BRECHA

Consiste fundamentalmente en grava, estos clastos pueden oscilardesde grandes cantos rodados, hasta pequeos como un guisante

Los clastos son lo bastante grandes como para su identificacin en los tipos de roca distintivos

Lo ms frecuente es que los conglomerados estn mal seleccionados porque los huecos contienen arena y lodo

La grava indica la presencia de pendientes acusadas o de aguas turbulentas en la sedimentacin

Si los grandes clastos son angulosos en vez de redondeados, se denomina brecha

Rocas formadas por fragmentos rocosos, clastos > 2mm, unidos por un aglomerante que puede ser: Detrtico: matriz Qumico: cemento

Clasificacin o seleccin de tamaos: Es la medida de la distribucin de tamaos de un sedimento (frecuencia vs clases de tamao). Una roca con una gran dispersin de tamaos de grano se dice que posee una pobre seleccin, mientras que una roca bien seleccionada muestra, por tanto, escasa variacin en el tamao de grano. La clasificacin es indicativa de la historia del transporte del sedimento.

Conglomerado, arenisca, etc.

Morfologa de clastos: Aunque se pueden medir varios parmetros como la esfericidad, el aplanamiento, etc. El grado de redondez es el dato morfolgico de mayor inters ya que es un dato indicativo de la historia del sedimento. Se distinguen clastos muy redondeados, redondeados, subredondeados, subangulosos, angulosos y muy angulosos. Brechas: clastos angulosos Pudingas: clastos redondeados.

Naturaleza de los clastos: Polignicos: cantos de distinta naturaleza. Monognicos: cantos de igual de naturaleza.

Tamao de los clastos: Isomtricos: cantos de igual tamao Heteromtricos: cantos de distinto tamao.

Forma de los clastos: Isomrficos: cantos de morfologa similar Heteromrficos: cantos de diversa morfologa.

Empaquetamiento: El espacio entre los clastos puede estar ocupado por un cemento (calcreo, silceo, ferruginoso o salino) o por material detrtico menor de 30 micras (matriz). El empaquetamiento puede caracterizarse en funcin del porcentaje de matriz frente al de clastos, observando si la roca presenta una textura grano-sotenida o matriz-sostenida. El empaquetamiento, entre otros factores, es indicativo de la densidad del medio de transporte del sedimento.

CLASIFICACIN CONGLOMERADOS Brechas: conglomerados de cantos grandes y angulosos.

Pudingas: conglomerados formados por cantos redondeados.

Tillitas: conglomerados formados por fragmentos que han sido transportados por los glaciares. Se caracterizan por presentar clastos de tamaos muy diferentes, debido a que no ha existido la tpica clasificacin del transporte por corrientes fluviales. Si los fragmentos proceden de la morrena de fondo del glaciar, suelen ser aplanados y con estras paralelas motivado por el rozamiento sufrido con el fondo o con otros materiales durante el avance de los hielos.

ROCAS DETRTICAS CONGLOMERADO

BRECHA

CONGLOMERADO

CONGLOMERADO

Roca detrtica de grano grueso (rudita) formado por clastos redondeados

de tamao mayor de 2mm.

CONGLOMERADO

BRECHA

PUDINGA

ROCAS DETRTICAS LUTITARoca formada por partculas de tamao arcilla y del limo.

Forman mas de la mitad de las rocas sedimentarias.Proceden de una sedimentacin gradual de corrientes no

turbulentas.Tienden a formar capas delgadas a las que se hace

referencia como lminasSuelen describirse como dbiles debido a que estn poco

cementadas y por tanto no bien litificadasLa capacidad de escindirse en capas finas a lo largo de

planos espaciales prximos se denomina Fisilidad

ROCAS DETRTICAS

LUTITA

LUTITA FISIL

LUTITA

LUTITAS

Roca sedimentaria detrtica de grano fino muy abundante. Procedente del sedimento de la arcilla, tamao del grano < 1/256mm.

ROCAS DETRTICASARENISCALas areniscas son rocas sedimentarias cuyos granos poseen un

dimetro inferior a 2 mmSe trata de arenas cementadas en una matriz que, aunque puede ser de

naturaleza muy variada, es generalmente silceaPredominan los clastos de tamao arena, es despus de la lutita, la roca

sedimentaria ms abundante.La seleccin es el grado de semejanza del tamao del clasto en una

roca sedimentariaLas areniscas son depositadas por el viento o por las corrientes de agua,

la forma de los granos arenosos tambin nos proporciona informacin importante sobre el transporte, la seleccin y la edad

CLASIFICACIN ARENISCAS Ortocuarcitas: areniscas detrticas bien estratificadas

formadas casi exclusivamente de granos de cuarzo (hasta el 90% de cuarzo). Estn escasamente cementadas a base de slice.

Arcosas: areniscas detrticas muy poco estratificadas, en las que predominan sobre las arcillas el cuarzo (entre un 40 y un 80% decuarzo) y los feldespatos. Poseen un cemento de tipo calcreo.

Grauvacas: areniscas detrticas, generalmente de origen marino, en las que predominan las arcillas y feldespatos sobre el cuarzo. Se forman en condiciones de rpida erosin, transporte y deposicin, lo cual impide que se alteren los componentes arcillosos. Los lmites de su composicin son muy variados. El cemento es de tipo arcilloso.

Molasas: areniscas detrticas, generalmente de origen marino, que se concentran en cubetas sedimentarias laterales, por erosin de las cordilleras durante su levantamiento y plegamiento en la ltima fase del ciclo geosinclinal. El cemento de tipo calcreo.

CLASIFICACIN ARENISCAS DE FOLK (1974)

Esta clasificacin se basa fundamentalmente en el porcentaje de matriz ( material de detrtico de tamao < de 30 micras) y en la naturaleza de los clastos, que se agrupan en tres tipos: cuarzo (Q), feldespatos (Fto) y fragmentos de roca (Fr).

En funcin del porcentaje de matriz se establecen dos tipos bsicos:

Grauvacas, si la matriz representa ms del 15% del volumen. Arenitas, si la matriz representa menos del 15% del total. A su vez las arenitas se dividen en cuarzoarenitas, litoarenitas

y arcosas en funcin de los porcentajes de cuarzo (Q), feldespato (Fto) y fragmentos de rocas (Fr). Para establecer esta clasificacin se utiliza un diagrama triangular

CLASIFICACIN ARENISCAS

ROCAS DETRTICAS ARENISCA

ARCOSA

ARENISCA

Tipo de roca sedimentaria formado por una arena lifiticadaque comprende granos de tamao entre 60 mm y 1000 mmunidos por una matriz y/o por un cemento mineral.

ARENISCA

ARENISCA

ARCOSA

GRAUVACA

GRAUVACA

Roca sedimentaria detrtica de grano fino, que contiene abundantes fragmentos de roca

5.2 ROCAS SEDIMENTARIAS INTERMEDIAS

Este grupo esta constituido por la mezcla de lutitas, arenitas y rocas carbonatadas

MARGA: Roca constituida primordialmente por lutitas, caliza o doloma y una escasa proporcin de arena.

Son de grano fino y estructura compacta o pizarrosa. Colores: azules, grises, verdosas y amarillentas. Minerales accesorios: Q, Aragonito, xidos Fe-Mn Asociadas a: Calizas y arcillas. VENTEO: Disgregacin en escamas debido a su desecacin

cuando es sometida a la accin del aire. Propiedades:

Escasa resistencia. Fcil erosionabilidad.

Propiedades geomecnicas: Varan de manera sustancial al estar saturadas.

CLASIFICACIN DE LAS ROCAS INTERMEDIAS

5.3.ROCAS SEDIMENTARIAS NO DETRTICAS

5.3.1. ROCAS SEDIMENTARIAS QUMICAS

5.3.2. ROCAS SEDIMETARIAS ORGNICAS

5.3.1 ROCAS SEDIMENTARIAS QUMICAS

Se forman por precipitacin de los productos disueltos de la erosin

Los productos disueltos de erosin son transportados por ros hacia los lagos o hacia el mar.

La precipitacin puede producirse por la influencia de seres vivos, como los organismos acuticos, o por procesos puramente qumicos como la evaporacin.

Suelen ser rocas no clsticas, donde los minerales forman un mosaico de cristales entrelazados.

Formacin de Rocas Qumicas:

CLASIFICACIN DE LAS ROCAS QUMICAS:

Carbonatadas: compuestas por caliza o doloma.

Evaporitas: formadas por acumulacin de sales Silceas: el xido de silicio es el constituyente

principal. Alumnicas y Ferruguinosas: compuestas por

hidrxidos de alumino o hierro. Fosfatos: compuestas por fosfato de calcio.

ROCAS QUMICAS CARBONATADAS Agrupacin de rocas sedimentarias constituidas

mayoritariamente por carbonatos clcico (calcita CaCO3, en las calizas) o clcico-magnsico (CaMg(CO3)2 dolomita en las dolomas )

Adems de los carbonatos en su constitucin figura cuarzo, feldespato, arcilla, restos orgnicos, materia bituminosa.

Las rocas carbonticas ms comunes son: CALIZAS: Calcita DOLOMAS: Dolomita.

Clasificacin de las rocas carbonatadasDesde el punto de vista de la composicin

qumica y mineralgica se diferencian los siguientes grupos de rocas: Calizas: Con ms del 95% de calcita. Calizas Magnesianas: Con un contenido en

calcita del 90 y 95% y el resto de dolomita. Calizas dolomticas: Calcita del 50 al 90% y

dolomita del 10 al 50%. Dolomas calcreas: Dolomita del 50 al 90% y

calcita del 10 al 50%. Dolomas: Con ms del 90% de doloma.

Clasificacin de las rocas carbonatadas

Dolomita CaMg(CaCO3)2

%calcita

Calcita CaCO3

Clasificacin de las rocas carbonatadas Segn la textura se clasifican en:

Rocas aloqumicas esparticas: cristales o granos grandes, colores blancos o transparentes, tpicas de aguas agitadas.(Caliza Ooltica)

Rocas micrticas: tamao de grano muy fino, color amarillento sucio, tpicas de aguas tranquilas (pelgicas).

Calizas arrecifales Dolomas: color amarillento, textura cristalina, bordes

de grano difusos Travertinos y tobas: originadas en cuevas o salidas

de cuevas. Estalactitas y estalagmitas: formadas en el interior

de las cuevas.

Rocas Carbonticas: CALIZAS Roca Carbonatada cuyo mineral esencial es la

calcita CaCO3 Efervesce con HCl y se raya con el acero. Orgenes:

Detrtico: Calizas clsticas o brechferas, calizas arenosas, lumaquelas (calizas constituidas por conchas agregadas y mezcladas con arenas).

Orgnico: Calizas orbitolinas, calizas con nummulites, calizas de algas.

Precipitacin: A partir de la disolucin de carbonato en agua que se va acumulando sobre plantas, juncos, las estalactitas, estalagmitas. Calizas travertnicas o tobas.

CALIZAS Propiedad caracterstica: La caliza se disuelve con agua. La

capacidad de accin disolvente del agua depende en gran medida de su contenido en carbonato, que suele tomar de la atmsfera.

CO2 + H2O H2CO3CaCO3 + H2CO3 Ca (HCO3)2

(Bicarbonato clcico)

El bicarbonato clcico resultante se disuelve rpidamente en el agua. Como residuo de la disolucin queda una arcilla de color rojizo Arcilla de descalcificacin Terra Rosa.

No todo el carbonato disuelto en el agua se combina para formar anhdrido carbnico, sino que se equilibra con el carbono existente en el aire y en el bicarbonato clcico. Cuando cualquier variacin deshace el equilibrio, precipita carbonato clcico.

CALIZA La caliza es una roca Impermeable El agua circula a

travs de las fracturas. Estructuras caractersticas: KARST (Gran influencia en ingeniera civil).

En calizas son muy abundantes las fuentes; en especial cuando alternan tramos calcreos y arcillosos. El agua, acumulada en las calizas, es escupida en contacto con las arcillas.

El macizo calizo, debido a los huecos creados por la disolucin, suele ser receptor de aguas y un magnfico regulador de ellas. stas son ricas en sales y presentan un tono verdoso caracterstico. Muchas de las surgencias estn ligadas a periodos lluviosos, al cargarse los depsitos subterrneos alimentadores y alcanzar el umbral de salida. A esta roca va unida la desaparicin, recorrido subterrneo y resurgencia de numerosos ros que en muchos casos se efecta directamente al mar.

DOLOMAS Roca carbonatada cuyo mineral principal es la Dolomita,

CaMg (CO3)2. (Puede contener tambin calcita). Se distinguen de las calizas porque las muy puras no

efervescen en HCl. Orgenes:

Por DOLOMITIZACIN DE LAS CALIZAS: Ya sea durante la deposicin del sedimento calcreo o inmediatamente, ya sea despus de la mitificacin, cuando el sedimento se ha convertido en caliza. el ms comn

Por PRECIPITACIN DIRECTA La presencia de MgCO3 en las dolomas las hace

inadecuadas para la fabricacin de cemento y como rido para hormign si el contenido en Mg es muy alto.

Al igual que la caliza presenta carsticidad.

CALIZA MICRTICA

CALIZA OOLTICA

CALIZA TRAVERTNICA

TOBA

CALIZA OOLTICA

CALIZA PISOLTICA

DOLOMA

ESTALAGTITA-ESTALAGMITA

ESTALAGTITA-ESTALAGMITA

ESTALAGMITA

ESTALAGTITA

Rocas Qumicas: EVAPORITAS Rocas formadas a partir de la intensa acumulacin de sales

(sulfatos, carbonatos, cloruros, bromuros) sometidas a una intensa evaporacin.

Forma cristalina, laminar, nodular o formando una mezcla catica de cristales.

Poseen estructuras de deformacin y polgonos y grietas de desecacin.

Se forman por evaporacin de aguas marinas o de lagos.

Se forman en cuencas hidrolgicamente cerradas y climas ridos y semiridos.

La roca evaportica de mayor inters desde el punto de vista de la ingeniera civil es el YESO, dada que su presencia en nuestro pas es muy amplia.

YESO Sulfato clcico hidratado SO4H2O

La caracterstica ms notable, desde el punto de vista de la ingeniera civil, es la Rpida solubilidad. Esta solubilidad se acenta cuando el yeso est diseminado en una masa arcillosa. FM. TRISICA KEUPER.

Rocas Qumicas: EVAPORITAS

Yeso Fibroso Carnalita

Rocas Qumicas: SILCEAS. ALUMNICO-FERRUGINOSAS

Son tambin rocas muy poco abundantes respecto al total de las rocas sedimentarias.

Slex: tipo de roca silcea de origen qumico es aquel que aparece, en general, formando ndulos de manera variable dentro de calizas o estratos muy finos.

Entre las rocas alumnico-ferruginosas vamos a destacar dos: las lateritas corresponden a suelos de notable espesor,

compuestos por hidrxidos de aluminio y hierro. Las bauxitas estn constituidas por hidrxidos de aluminio y se

consideran como una variedad de las lateritas en las que se elimina el hierro durante su proceso de formacin, o bien era muy minoritario en la roca madre.

Rocas Qumicas: Rocas Silceas. AlumnicoFerruguinosas.

Bauxita Slex

Rocas Qumicas:FOSFATOS Son rocas sedimentarias muy escasas. Compuestas por fosfatos de calcio, en especial el fosfato triclcico. Aparecen en el seno de otras rocas y que ocasionalmente forman

estratos. Su origen es an objeto de debate, pero parece evidente que se

forman bajo las siguientes condiciones: 1) presencia de surgencias (upwellings) de aguas fras ricas en fsforo inorgnico disuelto (DIP en ingls); y 2) presencia de una plataforma marina, somera y con aguas clidas, en la que se produce la acumulacin del fosfato orgnico.

El fsforo, un nutriente esencial, dispara la formacin del fitoplancton, el cual a su vez, al ser la base de la cadena trfica marina, multiplica la vida de organismos superiores (p.ej., peces). Tanto el fitoplancton como los peces al morir van a parar al fondo de la plataforma, sufriendo sus partes orgnicas una degradacin que supone la acumulacin de sus esqueletos. El continuo reflujo de fsforo por las surgencias produce una continua transformacin de estos esqueletos en hidroxi- y flor-apatito. Tambin pueden formarse como consecuencia de procesos diagenticos de reemplazamiento de calizas por el apatito, por sustitucin del anin carbonato por el fosfato.

FORMACIN FOSFORITAS

5.3.2. ROCAS ORGNICAS Formadas por acumulacin de materiales

generados mediante procesos orgnicos. Acumulacin de conchas, exoesqueletos,

restos vegetales Tipos:

Rocas carbonatadas. Rocas siliceas. Rocas enriquecidas en C. Enriquecidas en HC.

Rocas Orgnicas Carbonatadas Rocas formadas por

carbonatos, clcico y clcico o magnesio. Calizas.

Calizas conchferas. Calizas coralinas. Encrticas Calizas nummulticas Creta

Dolomas.

Calizas Rocas originadas por un proceso de

sedimentacin directa. Precipitacin bioqumica:

El carbonato clcico se fija en las conchas o esqueletos de determinados organismos y a su muerte, estas conchas o esqueletos se acumulan, originando un sedimento carbonatado. La reprecipitacin del carbonato cementa la roca, dando origen a las calizas.

Tipos de calizas (1) Calizas conchferas: rocas calcreas sedimentarias formadas

por conchas de moluscos, tales como gasterpodos y lamelibranquios, y otros organismos. Lumaquelas Coquinas

Encrinitas: son rocas calizas formadas por comunidades de crinoideos (equinodermos que viven generalmente fijos en los fondos marinos )

Calizas coralinas:Calizas biotermales: calizas arrecifalesCalizas biostromales: son arenas calcreas, restos de

conchas de organismos, etc. que resultan de la destruccin del arrecife y que se depositan ambos lados del mismo.

Tipos de Calizas (2) Cretas: roca calcrea, ligera y de grano muy fino, de color blanco

o gris. Est formada principalmente por caparazones de foraminferos.

Calizas nummulticas: roca sedimentaria organgena, compuesta por calcita. Se forma al depositarse y compactarse losmateriales procedentes de la erosin de otras rocas, entre los que se acumulan restos de seres vivos, en este caso nummulites, fsiles con aspecto de moneda.

Lumaquela

Lumaquela (2)

Caliza Coralina

Caliza coralina

Coquina

Caliza nummultica

Aplicaciones de las rocas Calizas. Industria cementera (cemento Prtland). Obtencin de cal (CaO) por calcinacin.

Limpieza y desinfeccin de fachadas Producto base en otras aplicaciones en industria

qumica. Como roca marmrea, para construccin. Como lecho de procesos de combustin de

carbn rico en azufre. Como rido, sobre todo para la subbase de

carreteras.

Dolomas Se originan como consecuencia de

procesos postsedimentarios. Ms densa y de estructura cristalina ms

compacta que la calcita . Al producirse el proceso de dolmatizacin

aumenta la porosidad. No son solubles en agua.

Aplicaciones de las rocas dolomas.

Como piedra de construccin y ornamentacin.

En fabricacin de ciertos cementos. En la industria qumica, en la obtencin de

magnesia.

Rocas Silceas Formadas por la acumulacin directa de material

orgnico silceo.

Diatomitas. Radiolaritas Espongiolitas. Jaspe.

Rocas Silceas: DIATOMITAS Roca sedimentacin formada por la acumulacin de

frstulas o caparazones de diatomeas. Esta acumulacin se produce en medio sedimentarios

extensos y poco profundos, en los que el agua contenga Cuando la roca an no est consolidada recibe nombres

como tierra de diatomeas, tierra de Trpoli, tierra de infusorios o Kieselguhr .

La mayor o menor pureza de la diatomita condiciona sus aplicaciones. Las de mayor calidad son las ms ricas en slice, mientras que las impurezas, normalmente de carbonatos, minerales de la arcilla, xidos de hierro, materia orgnica, disminuyen su aplicabilidad.

DIATOMITA

Rocas silceas: RADIOLARITAS Rocas sedimentarias de origen orgnico formadas,

principalmente, por la acumulacin de caparazones silceos de unos protozoos llamados radiolarios. Adems de estos seres, las radiolaritas tambin pueden incluir espculas de esponjas, diatomeas y determinados minerales detrticos, tales como cuarzo, arcilla, etc.

RADIOLARITA

Rocas Silceas: ESPONGIOLITAS Y JASPE

ESPONGIOLITA: rocas sedimentarias de precipitacin, formadas a base de finas espculas de esponjas silceas.

JASPE: es una calcedonia de color opaco, generalmente formando vetas de diversas coloraciones

JASPE

Rocas Orgnicas: Enriquecidas En Carbn.

Carbn Antracita Turba. Lignito. Hulla.

RESERVAS DE CARBN

Carbn Mineral de origen orgnico Color negro. Combustible Muy rico en carbono Suele localizarse bajo una capa de pizarra

y sobre una capa de arena y piza.

Formacin del Carbn El carbn se origina por descomposicin de vegetales

terrestres, hojas, maderas, cortezas ..., que se acumulan en zonas pantanosas, lagunares o marinas, de poca profundidad.

Los vegetales muertos se van acumulando en el fondo de una cuenca.

Comienza una lenta transformacin por la accin de bacterias anaerobias.

Con el tiempo se produce un progresivo enriquecimiento en carbono.

En las cuencas carbonferas las capas de carbn estn intercaladas con otras capas de rocas sedimentarias como areniscas, arcillas, conglomerados.

Tipos de Carbn. En funcin de criterios tales como su contenido

en materia voltil, contenido en carbono fijo, humedad, poder calorfico Antracita. Bituminoso bajo en voltiles Bituminoso medio en voltiles Bituminoso alto en voltiles Sub-bituminoso Lignito. Turba.

Antracita

Hulla

Turba

Lignito

Aplicaciones del Carbn. El carbn suministra el 24% de la energa

primaria consumida en el mundo, slo por detrs del petrleo. Combustible. Carboqumica. Generacin de energa elctrica. Coque. Utilizado como combustible y reductor

en distintas industrias. Petrleo sinttico.

Enriquecidas En HC Petrleo (aceite de piedra).

Mezcla compleja no homognea de hidrocarburos. Puede presentar gran variacin de parmetros como:

Color. Densidad. Gravedad. Viscosidad. Capacidad calrica.

Es un recurso natural no renovable, y actualmente tambin es la principal fuente de energa en los pases desarrollados.

El petrleo lquido puede presentarse asociado a capas de gas natural, en yacimientos que han estado enterrados durante millones de aos, cubiertos por los estratos superiores de la corteza terrestre.

Actualmente tambin es la principal fuente de energa en los pases desarrollados.

Composicin Hidrocarburos: compuestos de hidrgeno y carbono, en su mayora

parafinas, nftenos y aromticos. Hidrocarburos parafnicos: Son hidrocarburos saturados homlogos del metano. Cicloparafinas-Nftenos: Son hidrocarburos cclicos saturados, derivados del

ciclopentano y del ciclohexano. Muchos de estos hidrocarburos contienen grupos metilo en contacto con cadenas parafnicas ramificadas.

Hidrocarburos aromticos: Son hidrocarburos cclicos insaturados constituidos por el benceno y sus homlogos.

Olefinas: Son molculas lineales o ramificadas que contienen un enlace doble de carbono.

Dienos: Son molculas lineales o ramificadas que contienen dos enlaces dobles de carbono.

Derivados hidrocarbonados de azufre, oxgeno y nitrgeno. Gas disuelto y pequeas proporciones de componentes metlicos. Compuestos no hidrocarburos: sulfuros orgnicos, nitrgeno y oxgeno.

Tambin sodio, hierro, nquel, vanadio, plomo

Rocas Orgnicas: Enriquecidas en HC

PETRLEO:

Mezcla compleja no homognea de hidrocarburos(compuestos formados principalmente por hidrgenoy carbono)

Es un recurso natural no renovable, y actualmente tambin es la principal fuente de energa en los pases desarrollados.

Composicin del petrleo La mayora de hidrocarburos aislados se clasifican como:

Hidrocarburos parafnicos: Son hidrocarburos saturados homlogos del metano.

Cicloparafinas-Naftenos: Son hidrocarburos cclicos saturados, derivados del ciclopentano y del ciclohexano. Muchos de estos hidrocarburos contienen grupos metilo en contacto con cadenas parafnicas ramificadas.

Hidrocarburos aromticos: Son hidrocarburos cclicos insaturados constituidos por el benceno y sus homlogos.

Compuestos no hidrocarburos: Los compuestos ms importantes son los sulfuros orgnicos, los compuestos de nitrgeno y de oxgeno. Tambin hay trazas de compuestos metlicos, tales como el sodio (Na), hierro (Fe), nquel (Ni), vanadio (V), plomo (Pb), etc.