Sedimentología.

1. Considerando la relación existente entre el clima y la Tectónica de Placas, discute brevemente cuales son los principales efectos que produce la distribución continental en el clima.

Las placas pueden influir en el clima de forma que cuando se mueven, pueden cerrar o abrir pasos de las corrientes marinas, provocando un cambio en sus direcciones, esto generaría cambios en el clima, el aumento o disminución de aguas cálidas o frías a una zona.

Las corrientes marinas transportan grandes cantidades de agua y de energía en forma de calor, influyendo en la temperatura. Si cambiamos el curso de estas corrientes mediante la abertura de nuevos pasos de agua o del cierre de los existentes, la energía que transporta el agua cambia su destino, afectando a la temperatura media y también a la temperatura puntual del día y la noche.

Las corrientes cálidas producen un aumento de temperatura del aire y mayor concentración de vapor de agua, aumenta la humedad.

Las corrientes frías disminuyen la temperatura del aire y la concentración de agua en la atmósfera, por lo que reduce la humedad.

El movimiento de las placas tectónicas también afecta al clima por la diferencia de albedo que muestran los continentes frente a los océanos. El albedo es la cantidad de luz que refleja una superficie, cuanto más clara y reflectante, mayor albedo. Los océanos presentan albedos de 5 a 10%, mientras que tierra firme tiene un albedo superior. Cuanto mayor sea el albedo, menor cantidad de energía es absorbida por la superficie y por lo tanto menor es la temperatura. Si los continentes se mueven, el albedo de cada lugar cambia, modificando también la temperatura y el clima. A mayor cantidad de tierra en latitudes altas, menor es la temperatura, y mayor el albedo y la cantidad de hielo acumulado. De otra manera, si los continentes se sitúan en latitudes bajas, habrá pocos glaciares continentales y el reparto de energía será similar en los distintos puntos del planeta, lo que generaría unas temperaturas medias menos extremas.

2.

(a) Al describir la forma de los granos, ¿cuál es la diferencia entre esfericidad, redondez y textura superficial?

(b) ¿Cuál es el medio de sedimentación (orígen) de cada uno de estos tres granos? ¿Por qué?

FOTO GRANOS SEM

a) La esfericidad se refiere al grado en que un clasto se aproxima en su forma a una esfera. Superficie de clasto entre superficie de una esfera del mismo volumen. (Wadell 1932). Los granos se clasifican en: oblatos, prolatos y hojosos (triaxiales)

La redondez es el grado de abrasión de una partícula en base a la agudeza de los bordes y esquinas. Cociente del radio medio de curvatura de varios bordes o esquinas de la partícula al radio de curvatura de la esfera inscrita (Wadell 1932).

La textura superficial se refiere a las marcas de micro relieve de pequeña escala (picaduras, rasguños, surcos) que ocurren en la superficie de los granos.

3. Explica sintéticamente el concepto de madurez textural. Exprésalo en un diagrama si es posible.

Representa el grado de desarrollo que han alcanzado los procesos de transporte y sedimentación, y si éstos han sido no selectivos. Se dice que una roca sedimentaria es más madura cuanto más redondeados y seleccionados estén los clastos que la integran. La madurez textural de un índice que refleja el tiempo transcurrido entre la erosión del material detrítico original y su depositación final.

5. Dibuja en los siguientes diagramas triangulares:

(a) Composición de un sedimento siliciclástico derivado de la erosión de una roca plutónica en un clima húmedo (PH) y en un clima árido (PA).

(b) Composición de un sedimento procedente de una cuenca de antpaís o forearc (AP) de un margen pasivo (MP).

(c) Ordena los cuatro casos por orden de madurez textural.

a)    b)

c) Ordenados por grado de madurez composicional vendrían: AP < PA < MP < PH

6. Explica sintéticamente el concepto de madurez composicional. Exprésalo en un diagrama si es posible.

9. ¿Qué es la diagénesis? Haz una breve definición.

Las rocas carbonatadas presentan, desde el punto de vista diagenético, una característica muy importante en su alta diagenetibilidad, fruto de la rápida inestabilidad de sus componentes con el enterramiento. Dentro de los procesos diagenéticos se pueden diferenciar:

- Micritización: Es un proceso que tiene lugar por la acción conjunta de la erosión biológica (factor más importante) y la abrasión mecánica, dando lugar a unas envueltas micríticas que van destruyendo la textura interna (total o parcialmente). La erosión biológia la llevan a cabo microorganismos que perforan la estructura de la partícula, rellenándose posteriormente de barro calcáreo. Este proceso se considera típicamente como el de diagénesis temprana.

- Compactación: Este proceso implica una reorganización de las partículas en respuesta a las nuevas condiciones de presión por sobrecarga, es decir, a la reducción de porosidad por pérdida de volumen. El aspecto más importante de la compactación, desde el punto de vista de su estudio en cortes transparentes, es el desarrollo de texturas características como contactos saturados, nodulosidad o estilolitos.

- Cementación: Es el crecimiento de cristales en espacios preexistentes a partir de la precipitación desde soluciones saturadas. Estos espacios pueden ser tanto inter como intra partícula. Uno de los resultados finales más importantes de la cementación es la litificación del sedimento y pérdida de porosidad.

Los procesos de cementación están condicionados por factores fisicoquímicos, interrelacionados a su vez con ambientes geográficos.

12. Diferencias y semejanzas entre sedimentos carbonáticos y siliciclásticos.

Siliciclásticos	Carbonáticos
Todos los granos son transportados a la zona de sedimentación.	Muchos granos se forman en el ambiente de sedimentación.
El tamaño del grano de arena refleja la energía hidráulica durante el transporte.	El tamaño de grano refleja el tamaño de los elementos químicos esqueléticos de los organismos.
El rango granulométrico indica patrones de selección a escala de cuenca.	Distribuciones granulométricas bimodales: esqueletos y matriz.
Cambios graduales en el tamaño de grano y el espesor de sedimentos refleja cambios de áreas fuentes proximales a distales.	Aparecen depósitos de gran espesor muy localizados.
La presencia de fango indica sedimentación a partir de suspensión, condiciones de bajo régimen o sedimentación en aguas tranquilas.	La presencia de fanto a menudo indica crecimiento prolífico de organismos con partes esqueléticas microcristalinas.
El clima NO es determinante.	El clima es determinante. La mayoría se forman en ambientes marinos someros tropicales.
Sedimentos de origen continental y marino.	Mayoría de origen marino.
Los cuerpos arenosos que se forman en aguas someras son el resultado del oleaje y las corrientes.	Los cuerpos arenosos que se forman en aguas someras son principalmente resultado de la fijación físico-química localizada de carbonato.
Tardan bastante tiempo en consolidarse.	Se litifican muy rápidamente.
La exposición/exhuación periódica no tiene apenas efecto alguno.	La exposición da lugar a una diagénesis intensa.
Las facies sedimentarias sobreviven al enterramiento.	Los rasgos de las facies deposicionales desaparecen durante el enterramiento.

13. ¿De qué depende el equilibrio del Carbonato cálcico en el agua del mar? ¿Qué implicaciones tiene para la distribución de los sedimentos carbonáticos globlamente?

Existen factores que condicionan la pCO2 en el medio, propiciando o evitando la formación de sedimentos carbonáticos:

- ↑ Tª; ↓pCO2. Favorece la precipitación en aguas cálidas (arrecifes).

- ↑ P; ↑pCO2. A mayor presión más disolución (anticiclones, zonas de altas presiones).

- ↑ Agitación; ↓pCO2. Mayor precipitación en aguas batidas, oleaje.

- ↑ S; ↓pCO2. Mayor precipitación en zonas hipersalinas.

- ↑ Actividad fotosintética; ↓pCO2. Disminuye la cantidad de CO2 del medio.

- ↑ Degradación de materia orgánica; ↓pCO2.

14. ¿A qué nos referimos cuando hablamos de fábrica submareal de carbonatos? ¿Qué implicaciones tiene para la formación de secuencias de somerización y en qué consisten estas?

Los sedimentos carbonáticos formados rellenan la cuenca oceánica, y a continuación se mueven hacia el mar y hacia la costa sucesivamente provocado por el movimiento de las mareas. Esto forma una progradación de la costa hacia el mar, que es lo que se conocen como secuencias de somerización.

20. ¿Qué son y qué expresan las facies y sus asociaciones?

Entendemos como facies a un cuerpo rocoso con características específicas de color, textura, laminación, composición, fósiles que incluye u otras estructuras sedimentarias, que permiten establecer una correlación o localizar depósitos de minerales comercialmente interesantes. Las facies, dependiendo de los factores que empleemos para identificarlas, pueden dividirse en litofacies (factores físico-químicos) o biofacies (análisis de contenido biológico).

La asociación de facies es un concepto referido a la relación de distintas facies entre sí, que suelen ocurrir juntas y que se asocian a un proceso de transporte o de sedimentación concreto. Es el estudio de estas relaciones lo que nos permite elaborar una interpretación del ambiente sedimentario, tanto por las características individuales de cada facies como por los contactos o los ciclos que se muestren en estas secuencias, lo que nos deja inferir las condiciones existentes en el pasado (paleocorrientes, cambios climáticos...). 

21. ¿Qué es la estratigrafía secuencial, en qué se basan sus interpretaciones y qué tipo de información sedimentológica aportan en sedimentos carbonáticos?

La estratigrafía secuencial se define como el estudio de facies genéticamente relacionadas dentro de un marco de superficies significativas desde el punto de vista cronoestratigráfico (Van Wagoner et al., 1988) y resulta una herramienta muy útil para correlacionar sucesiones sedimentarias limitadas por discontinuidades.

Se construye a partir de los datos existentes, necesita un buen conocimiento de la sedimentología y del análisis de facies.

La estratigrafía secuencial establece las relaciones entre la sedimentología, el análisis de las cuencas y los diferentes tipos de análisis estratigráficos convencionales. Divide la sucesión sedimentaria en paquetes de secuencias.

Los modelos de estratigrafía secuencial se pueden diseñar para predecir la ocurrencia de facies específicas tales como las arenas carbonáticas.

Resulta muy útil a la hora de correlacionar sucesiones sedimentarias limitadas por discontinuidades. Esto es interesante sobretodo en sedimentos fácilmente erosionables como son los carbonáticos, pues pocas veces muestran la secuencia completa de facies, y con un estudio estratigráfico secuencial se pueden completar las secuencias. Nos permite entender mejor los registros que tenemos.

Salidas:

1. ¿Cuáles son las características texturales más significativas de una playa?

Las características texturales de una playa son la presencia de fango, grava y arena media, fina y gruesa.

2. ¿Cuál es la composición de las arenas de la playa Montalvo?

La composición es: pizarras, esquistos y paragneises (cuarzo, moscovita, clorita, biotita, andalucita y granate).

3. ¿Qué controla el transporte en una playa?

El oleaje (en mar abierto el movimiento del oleaje describe una trayectoria circular, mientras que en aguas someras el oleaje toca el fondo y las trayectorias se deforman convirtiéndose en un movimiento oscilatorio), el viento, la densidad de los materiales y el tamaño de grano.

4. ¿Qué es la variación estacional?

Las diferentes del transporte según la estación debido al clima. La variación estacional de una playa, en época de bonaza (verano), el oleaje es poco energético, por ello se produce un transporte de sedimentos desde el submareal e intermareal bajo hacia la parte alta del perfil aumentando la pendiente de la playa. Sin embargo, en época de tormenta (invierno), el oleaje es energético, y el sedimento se transporta desde la parte alta del perfil hacia el intermareal bajo y submareal disminuyendo la pendiente de la playa.

5. ¿Por qué se separan los minerales densos de los ligeros?

Los más densos pesan más por lo tanto sedimentan primero y los menos densos cuando todos sedimentan los finos o menos densos percolan separándose por densidades y tamaños de grano.

6. ¿Dónde hay más minerales densos en la playa de Montalvo?

Frente playa, en la parte más alta del intermareal e supramareal, al oeste.

7.¿Por qué se concentra en esa zona?

Por segregación separan los pesados por ligeros, recoge los ligeros y deja lamina de pesados, es decir, los sedimentos percolan, cuando hay tormentas todo el material es movido a la parte superior de la playa (supramareal o mesolitoral superior) y luego el oleaje no tiene fuerza suficiente para bajarlo por lo que los gruesos quedan ahí y los finos percolan quedando los gruesos en la parte superior.

Por alternación en la rompiente hay alta velocidad, por lo que se supera la velocidad crítica y al aumentar la velocidad baja la intensidad y se separa ligeros de pesados.

8. ¿Qué es la litificación?

La litificación es el proceso de formación de una roca a partir de un sedimento como consecuencia de un proceso de compactación física (mecáncia) y química (cementación). También se denomina diagénesis.

9. ¿Por qué se han litificado los sedimentos de la playa de Pociñas?

La playa de Pociñas es un sistema dunar que sufrió un enterramiento y una diagénesis temprana, luego se detuvo el enterramiento y se expusieron las dunas de nuevo al medio ya litificadas y algo cementadas.

10. ¿Cuáles son los minerales cementantes principales?

Los minerales cementantes principales, lo más probable es que sean producto de la precipitación de iones disueltos en el agua contenida en los poros, como los óxidos de hierro, que le dan ese color rojizo.

Seminarios:

       MÉTODO-DEL-TAMIZADO

1. ¿Por qué usamos una escala logarítmica para clasificar el tamaño?

Porque necesitamos una escala que nos recoja tamaños muy distintos y que tenga en cuenta la importancia de los más pequeños. Nos permite obtener distribuciones normales en papel no probabilístico.

2. ¿Por qué es tan exitosa la escala de Wentworh en sedimentología?

Por ser más representativa, porque las clasificaciones expresan el medio de transporte y es muy útil para tener en cuenta cambios muy grandes en granos muy gruesos y muy pequeños en granos muy finos.

3. ¿Por qué pesamos para construir el diagrama de frecuencias, esto es qué relación existe entre el número de granos y el peso?

Porque si sabemos el tamaño de grano y su peso, de alguna manera podemos calcular el nº de granos. El nº de granos = (peso total) / (peso de 1 grano) y se puede relacionar el peso de un grano por su tamaño, teniendo en cuenta su densidad y sus dimensiones.

4. ¿Puede ser esta relación causa de error? ¿En qué casos?

Sí, puede ser causa de error. En los casos en que el tamaño se mide por un tamizado, realmente no sabemos cuán equidimensional es. Si lo consideramos equidimensional y no lo es, o viceversa, estaremos cometiendo un error sistemático que nos puede conducir a error.

5. ¿Cómo manejamos las colas de la distribución, esto es cómo completamos las clases última (menor de 63 micras) y primera (mayor de 2 mm)?

Las colas, representadas por la primera y última clase, son problemática porque nos recogen un intervalo indeterminado, cosa que puede inducir a error si la muestra tiene grandes cantidades en esas clases. Para evitar esos errores o minimizarlos, se trabaja con la distribución gráfica.

6. ¿Cuáles son los límites de error tolerables?

Eso depende de la exactitud que uno quiera en el trabajo que esté realizando. Puede ser del 1 o el 5%.

7. ¿Cuál es el método más preciso para determinar los estadísticos fundamentales de una distribución granulométrica el método gráfico o el de los momentos?

El método gráfico. Así se evitan los errores que causan la inexactitud de la primera y la última clase.

8. ¿De qué depende que uses uno u otro?

De la precisión que nos ofrezcan la muestra y los tamices.

   

       LEY-DE-STOKES

9. ¿Qué expresa la Ley de Stokes?

Expresa la velocidad de sedimentación en relación con el tamaño del grano de fango:

D = k (h/t)^0,5

10. ¿Es aplicable para todos los rangos de tamaños? Justifica tu respuesta.

No, no es aplicable a todos los rangos de tamaño debido a que la ley de Stokes siempre va ligada a un flujo laminar y los tamaños de grano mayores generan turbulencias que ralentizan la velocidad de sedimentación y anulan la utilidad de la ley de Stokes.

Bibliografía: 

http://cremc.ponce.inter.edu/2daedicion/articulo2.htm - tectónica de placas y clima.

http://www.limarino.com.ar/AAC/Clases%20Sedimentologia/Clase%205.PDF - propiedades de las partículas.

http://www.ucm.es/info/petrosed/index.html - atlas de petrología.

http://www.ingenieriageofisica.com/introduccion-a-la-estratigrafia-secuencial - estratigrafía secuencial.

http://aviris.gl.fcen.uba.ar/LICENCIATURAS/ARCHIVOS/Loss_06.pdf - estratigrafía secuencial.

http://mct.dgf.uchile.cl/AREAS/sed_mod10.pdf - forma de los granos.

http://cuencas.fcien.edu.uy/cursos/materiales/madurez%20y%20procedencia.pdf - madurez y procedencia.

http://petro.uniovi.es/Docencia/prs/5Areniscas09.pdf - areniscas.
Carbonate sequence stratigraphy and hidrocarbon geology. M. TUCKER University of Durham

http://strata.uga.edu/sequence/carbonates.html - estratigrafía secuencial en carbonatos.
http://mct.dgf.uchile.cl/AREAS/mine_mod231.pdf - diagénesis en carbonatos.

Pido disculpas por la publicación de algunas preguntas que no deberían estar publicadas y rectifico. Prometo que haré todo lo posible para que esto no vuelva a ocurrir.