Roca sedimentaria

De Wikipedia, la enciclopedia libre
Saltar a navegación , búsqueda
Medio Triásico secuencia marginal marina de limolitas (abajo) y calizas (arriba), Formación de Virgin, el suroeste de Utah , EE.UU.

Las rocas sedimentarias son los tipos de rocas que se forman por la deposición de material en la Tierra superficie 's y dentro de los cuerpos de agua. La sedimentación es el nombre colectivo para los procesos que causan minerales y / o orgánicos partículas ( detritus ) para resolver y acumular o minerales a precipitar a partir de una solución . Las partículas que forman una roca sedimentaria se denominan mediante la acumulación de sedimentos . Antes de ser depositados, los sedimentos se formó por la intemperie y la erosión en un área de origen, y luego se transporta al lugar de deposición por agua , viento , hielo , movimiento de masas o glaciares que se llaman agentes de denudación .

La tapa de roca sedimentaria de los continentes de la corteza de la Tierra es muy amplia, pero la contribución total de las rocas sedimentarias se estima en sólo el 8% del volumen total de la corteza terrestre. [1] Las rocas sedimentarias son sólo una fina capa sobre una corteza consistente principalmente ígneas y rocas metamórficas . Las rocas sedimentarias se depositan en capas como estratos , formando una estructura llamada ropa de cama . El estudio de las rocas sedimentarias y estratos de roca proporciona información sobre el subsuelo que es útil para la ingeniería civil , por ejemplo en la construcción de carreteras , casas , túneles , canales u otras construcciones. Las rocas sedimentarias son también fuentes importantes de recursos naturales como el carbón , los combustibles fósiles , el agua potable o los minerales .

El estudio de la secuencia de estratos de roca sedimentaria es la fuente principal para el conocimiento científico acerca de la historia de la Tierra , incluyendo paleogeografía , paleoclimatología y la historia de la vida . La disciplina científica que estudia las propiedades y el origen de las rocas sedimentarias se llama sedimentología . Sedimentología es a la vez parte de la geología y la geografía física y se solapa en parte con otras disciplinas de las ciencias de la Tierra , como la edafología , geomorfología , geoquímica y geología estructural .

Contenido

Genético clasificación [ edit ]

A partir de los procesos responsables de su formación, las rocas sedimentarias se pueden subdividir en cuatro grupos: rocas sedimentarias clásticas, bioquímicos (o biogénico) rocas sedimentarias, rocas sedimentarias químicas y cuarta categoría de "otros" rocas sedimentarias formadas por impactos, vulcanismo y otros procesos menores.

Las rocas sedimentarias clásticas [ edit ]

Arcilla depositado en Glacial Lake Missoula , Montana , Estados Unidos . Tenga en cuenta la muy fina y plana ropa de cama, común distal lacustre deposición.

Las rocas sedimentarias clásticas se componen de minerales de silicato y fragmentos de roca que fueron transportados por los fluidos en movimiento (como carga de fondo, carga suspendida, o por flujos gravitacionales de sedimentos ) y fueron depositados cuando estos líquidos se posaron. Rocas clásticas se componen en gran parte de cuarzo , feldespato , fragmentos de roca (lítica), minerales de arcilla y mica ; numerosos minerales pueden estar presentes como accesorios y pueden ser importantes a nivel local.

Sedimento clástico, y por lo tanto las rocas sedimentarias clásticas, se subdividen de acuerdo con el tamaño de partícula dominante (diámetro). La mayoría de los geólogos utilizan el Udden-Wentworth escala de tamaño de grano y se dividen sedimentos no consolidados en tres fracciones: grava (> 2 mm de diámetro), arena (1/16 a 2 mm de diámetro), y barro ( arcilla es <1/256 mm y limo es entre 1/16 y 1/256 mm). La clasificación de las rocas sedimentarias clásticas paralelo a este esquema, los conglomerados y brechas se hacen sobre todo de grava , piedras areniscas se hacen sobre todo de arena , y mudrocks se hacen sobre todo de barro . Esta subdivisión tripartita se refleja en las amplias categorías de rudites , areniscas y lutitas , respectivamente, en la literatura antigua.

La subdivisión de estas tres grandes categorías se basa en diferencias en la forma clastos ( conglomerados y brechas ), composición ( areniscas ), tamaño de grano y / o la textura ( mudrocks ).

Conglomerados y brechas [ edit ]

Los conglomerados están predominantemente compuestas de redondeadas de grava y brechas se componen de dominantemente angular grava .

Areniscas [ edit ]

Arenisca esquemas de clasificación varían ampliamente, pero la mayoría de los geólogos han adoptado el esquema de Dott, [2] que utiliza la abundancia relativa de cuarzo, feldespato, y granos marco líticos y la abundancia de matriz de barro entre estos granos más grandes.

Composición de granos marco
La abundancia relativa de los granos de arena de tamaño marco determina la primera palabra en un nombre de piedra arenisca. Para los propósitos de nomenclatura, la abundancia de granos marco se normaliza a cuarzo , feldespato , y fragmentos líticos forma a partir de otras rocas. Estos son los tres componentes más abundantes de areniscas y todos los demás minerales se consideran accesorios y no utilizados en la denominación de la roca, a pesar de la abundancia.
  • Areniscas de cuarzo tienen> 90% de granos de cuarzo
  • Areniscas feldespato tienen <90% de granos de cuarzo y feldespato más granos que los granos líticos
  • Areniscas líticas tienen <90% de granos de cuarzo y granos líticos más que los granos de feldespato
Abundancia de la matriz entre los granos de arena fangosa
Cuando se depositan partículas de tamaño de arena, el espacio entre los granos de arena o bien permanece abierta o se llena de lodo (limo y / o arcilla de tamaño de partícula).
  • Areniscas "limpio" con el espacio de poros abiertos (que más tarde puede ser llenado con cemento) son llamadas areniscas
  • Arenas fangosas con abundante matriz de barro (> 10%) se les llama Wackes.

Seis arenisca nombres son posibles utilizando descriptores para la composición del grano (cuarzo, feldespato-y-lítico) y la cantidad de matriz (wacke o arenita). Por ejemplo, una arenita de cuarzo se compone en su mayoría de granos de cuarzo (> 90%) y tienen poca / ninguna matriz arcillosa entre los granos, un lítico wacke tendría abundantes granos líticos (<90% de cuarzo, el resto tendría más líticos que feldespato ) y abundante matriz de barro, etc

Aunque el esquema de clasificación de Dott [2] es ampliamente utilizado por sedimentologists, nombres comunes, como greywacke , arcosa y piedra arenisca de cuarzo están siendo ampliamente utilizados por los no especialistas y en la literatura popular.

Mudrocks [ edit ]

Cañón del Antílope inferior fue tallada en los alrededores de arenisca tanto por erosión mecánica y meteorización química. Viento, la arena y el agua de las inundaciones repentinas son los agentes atmosféricos primarios.

Mudrocks son rocas sedimentarias compuestas de al menos el 50% de limo - y arcilla partículas de tamaño. Estas partículas relativamente grano fino comúnmente se transportan en forma de partículas suspendidas en el flujo turbulento en el agua o el aire, y se depositan como las calmas de flujo y las partículas se fijan en suspensión .

La mayoría de los autores actualmente utilizan el término "mudrock" para referirse a todas las rocas compuestas predominantemente de barro. [3] [4] [5] [6] Mudrocks se puede dividir en limolitas (compuesta predominantemente de partículas de sedimento de tamaño), lutitas (subigual mezcla de limo y arcilla de tamaño), y arcillas (compuesto principalmente por partículas de arcilla de tamaño). [3] [4] La mayoría de los autores utilizan " shale "como término para un fisible mudrock (independientemente del tamaño de grano), aunque un poco de literatura antigua se utiliza el término "shale" como sinónimo de mudrock.

Rocas sedimentarias bioquímicas [ edit ]

Afloramiento del Ordovícico esquisto bituminoso ( kukersite ), el norte de Estonia

Rocas sedimentarias bioquímicas se crean cuando los organismos utilizan materiales disueltos en el aire o el agua para construir sus tejidos. Algunos ejemplos son:

Rocas sedimentarias químicas [ edit ]

Formas de rocas sedimentarias químicas cuando los constituyentes minerales en solución quedan sobresaturadas como inorgánico precipitado . Rocas sedimentarias químicas comunes incluyen piedra caliza y rocas compuestas de evaporitas minerales como la halita (sal gema), silvita , barita y yeso .

"Otros" rocas sedimentarias [ edit ]

Esta cuarta categoría miscelánea incluye rocas formadas por flujos piroclásticos , brechas de impacto , brechas volcánicas y otros procesos relativamente poco comunes.

Sistemas de clasificación de composición [ edit ]

Alternativamente, las rocas sedimentarias se pueden subdividir en grupos de composición en base a su mineralogía:

Deposición y diagénesis [ edit ]

Transporte de sedimentos y la deposición [ edit ]

Cross-ropa de cama y erosión en una fina piedra arenisca , la Formación Logan ( Mississippi ) del condado de Jackson, Ohio .

Sedimentarias rocas se forman cuando los sedimentos se depositan fuera del aire, el hielo, el viento, la gravedad o las corrientes de agua que lleva las partículas en suspensión . Este sedimento se forma a menudo cuando la meteorización y la erosión romper una roca en el material suelto en un área de origen. El material es entonces transportado desde la zona de fuente a la zona de deposición. El tipo de sedimento transportado depende de la geología de la zona de influencia (el área de origen de los sedimentos). Sin embargo, algunas rocas sedimentarias, como evaporitas , se componen de un material que se formó en el lugar de deposición. La naturaleza de una roca sedimentaria por lo tanto, no sólo depende de suministro de sedimentos, sino también en el ambiente de deposición sedimentaria en la que se formó.

Diagénesis [ edit ]

Solución de presión en el trabajo en una roca clástica . Si bien el material se disuelve en los lugares donde los granos están en contacto, el material cristaliza a partir de la solución (como el cemento) en los espacios de poros abiertos. Esto significa que hay un flujo neto de material desde las zonas bajo mucho estrés a las de baja tensión. Como resultado, la roca se hace más compacta y más difícil. Arena suelta puede quedar piedra arenisca de esta manera.

El término diagénesis se utiliza para describir toda la química, física, y los cambios biológicos, incluyendo la cementación , que sufre un sedimento después de su depósito inicial, excluyendo la superficie intemperie. Algunos de estos procesos porque el sedimento a consolidar : una sustancia compacta, sólida forma de material suelto. Rocas sedimentarias jóvenes, especialmente los de Cuaternario edad (el período más reciente de la escala de tiempo geológico ) son a menudo aún no consolidada. Como depósito de sedimentos se acumula, las presión de sobrecarga (o litostática) se eleva y un proceso conocido como litificacion lleva a cabo.

Las rocas sedimentarias se han saturado con agua de mar o de aguas subterráneas , en el que los minerales pueden disolverse o desde el cual los minerales pueden precipitar . Precipitantes minerales reducen el espacio de los poros en una roca, un proceso llamado cementación . Debido a la disminución en el espacio de los poros, los originales fluidos connados son expulsados. Los minerales precipitados forman un cemento y hacen que la roca más compacta y competente . De esta manera, clastos sueltos en una roca sedimentaria pueden llegar a ser "pegado" juntos.

Cuando sedimentación continúa, una capa de roca más antiguo se convierta enterrado más profundamente como resultado. La presión litostática en la roca aumenta debido al peso del sedimento suprayacente. Esta compactación causas, un proceso en el que los granos se reorganizan mecánicamente. La compactación es, por ejemplo, un importante proceso diagenéticas en arcilla, que puede constar inicialmente de 60% de agua. Durante la compactación, esta agua intersticial se presiona hacia fuera de los espacios de poros. Compacation también puede ser el resultado de la disolución de los granos de solución presión . El material disuelto precipita de nuevo en espacios de poros abiertos, que significa que hay un flujo neto de material en los poros. Sin embargo, en algunos casos un cierto mineral se disuelve y se precipita de nuevo. Este proceso se denomina lixiviación y aumenta el espacio de los poros en la roca.

Algunos bioquímicos procesos, al igual que la actividad de las bacterias , pueden afectar a los minerales en una roca, por lo que se ve como parte de la diagénesis. Hongos y plantas (por sus raíces ) y otros organismos que viven por debajo de la superficie también puede influir en la diagénesis.

Entierro de rocas debido a la sedimentación continua conduce a un aumento de la presión y la temperatura, que estimula ciertas reacciones químicas. Un ejemplo es las reacciones mediante las cuales el material orgánico se convierte lignito o carbón . Al aumento de la temperatura y la presión aún más, el reino de la diagénesis, deja paso a metamorfismo , el proceso que forma la roca metamórfica .

Propiedades [ editar ]

Una pieza de una formación de bandas de hierro , un tipo de roca que consiste en capas alternas con hierro (III) óxido (rojo) y (II), óxido de hierro (gris). BIF se formaron principalmente durante el Precámbrico , cuando la atmósfera no era rica en oxígeno. Moories Grupo , Barberton Greenstone Cinturón , Sudáfrica .

Color [ edit ]

El color de una roca sedimentaria es a menudo determinado por su mayoría de hierro , un elemento con dos óxidos principales: óxido de hierro (II) y hierro (III) óxido . Óxido de hierro (II) sólo se forma bajo anóxicas circunstancias y le da la piedra de color gris o de color verdoso. Óxido de hierro (III) es a menudo en forma del mineral hematita y da la roca un color de rojizo a marrón. En climas continentales áridas rocas están en contacto directo con la atmósfera, y la oxidación es un proceso importante, dando a la roca un color rojo o naranja. Secuencias gruesas de rocas sedimentarias rojas formadas en climas áridos se llaman capas rojas . Sin embargo, un color rojo no significa necesariamente que la roca se formó en un ambiente continental o el clima árido. [7]

La presencia de materia orgánica puede color negro una piedra o gris. La materia orgánica es de carácter formado a partir de organismos muertos, en su mayoría plantas. Normalmente, este tipo de material con el tiempo decae por la oxidación o la actividad bacteriana. En condiciones anóxicas, sin embargo, el material orgánico no puede decaer y se convierte en un sedimento oscuro, rico en materia orgánica. Este, puede, por ejemplo, ocurrir en la parte inferior de los mares y lagos profundos. No es poco corriente en este tipo de entornos de agua, por lo que el oxígeno del agua de la superficie no se baja, y el sedimento depositado es normalmente una arcilla fina y oscura. Rocas oscuras ricas en materia orgánica, por lo tanto a menudo lutitas . [7] [8]

Textura [ edit ]

Diagrama que muestra bien ordenados granos (izquierda) y mal clasificado (a la derecha).

El tamaño , la forma y la orientación de los clastos o minerales en una roca se llama su textura . La textura es una propiedad pequeña escala de una roca, pero determina muchas de sus propiedades a gran escala, tales como la densidad , la porosidad o permeabilidad . [9]

Rocas clásticas tienen una "textura clástica ', lo que significa que dispone de los clastos. La orientación 3D de estos clastos se llama la tela de la roca. Entre los clastos de la roca puede estar compuesto de una matriz o un cemento (este último puede consistir en cristales de uno o más minerales precipitados). El tamaño y la forma de clastos se pueden utilizar para determinar la velocidad y dirección de la corriente en el medio ambiente sedimentaria, en donde se formó la roca; fina, barro calcárea sólo se instala en agua tranquila, mientras clastos grava y más grandes sólo se depositan por agua que se mueve rápidamente. [10] [11] El tamaño de grano de una roca por lo general se expresa con la escala de Wentworth , aunque escalas alternativas se utilizan a veces. El tamaño de grano se puede expresar como un diámetro o un volumen, y es siempre un valor medio - una roca se compone de clastos con diferentes tamaños. La distribución estadística de tamaños de grano es diferente para diferentes tipos de roca y se describe en una propiedad llamada la clasificación de la roca. Cuando todos los clastos son más o menos del mismo tamaño, la roca se llama 'bien ordenados', cuando hay una gran dispersión en el tamaño de grano, la roca se llama 'mal ordenados'. [12] [13]

Diagrama que muestra el redondeo y esfericidad de los granos.

La forma de clastos puede reflejar el origen de la roca.

Coquina , una roca compuesta por clastos de conchas rotas, sólo se puede formar en el agua llena de energía. La forma de un clasto se puede describir mediante el uso de cuatro parámetros: [14] [15]

  • Textura de la superficie describe la cantidad de alivio de pequeña escala de la superficie de un grano que es demasiado pequeño para influir en la forma general.
  • redondeo describe la suavidad general de la forma de un grano.
  • " esfericidad "describe el grado en el que el grano se aproxima a una esfera .
  • ' forma de grano "describe la forma tridimensional del grano.

Rocas sedimentarias químicas tienen una textura no clástica, compuesto enteramente de cristales. Para describir como una textura sólo son necesarios el tamaño medio de los cristales y la tela.

Mineralogía [ edit ]

Mayoría de las rocas sedimentarias contienen ya sea de cuarzo (especialmente siliciclásticas rocas) y calcita (especialmente rocas carbonatadas ). En contraste con las rocas ígneas y metamórficas, unas rocas sedimentarias generalmente contiene muy pocas diferentes minerales importantes. Sin embargo, el origen de los minerales en una roca sedimentaria es a menudo más complejos que los de una roca ígnea. Los minerales en una roca sedimentaria se han formado por la precipitación durante la sedimentación o diagénesis. En el segundo caso, el precipitado mineral puede haber crecido en una generación anterior de cemento. [16] Una historia diagenéticos complejo puede ser estudiado por la mineralogía óptica , utilizando un microscopio petrográfico .

Las rocas carbonatadas predominantemente consisten en carbonato de minerales como la calcita , aragonita o dolomita . Tanto el cemento y clastos (incluyendo fósiles y ooides ) de una roca carbonatada pueden consistir en minerales de carbonato. La mineralogía de una roca clástica se determina por el material suministrado desde el área de origen, el modo de transporte hasta el lugar de deposición y la estabilidad de un mineral en particular. La estabilidad de los principales formadores de minerales de la roca (su resistencia a la intemperie) se expresa por una serie de reacción de Bowen . En esta serie, el cuarzo es más estable, seguido de feldespato , mica y otros minerales menos estables que sólo están presentes cuando se ha producido poco desgaste. [17] La cantidad de la erosión depende principalmente de la distancia a la zona fuente, el clima local y el tiempo que tomó para que el sedimento sea transportado allí. En la mayoría de las rocas sedimentarias, mica, feldespato y minerales menos estables han reaccionado a minerales arcillosos como caolinita , illita y esmectita .

Fósiles [ edit ]

Capas fósiles ricos en una roca sedimentaria, la Reserva Estatal de Nuevo Año , California .

Entre los tres principales tipos de rocas, los fósiles se encuentran más comúnmente en las rocas sedimentarias. A diferencia de la mayoría de las rocas ígneas y metamórficas, rocas sedimentarias se forman a temperaturas y presiones que no destruyan los restos fósiles. A menudo, estos fósiles sólo pueden ser visibles cuando se estudia bajo un microscopio ( microfósiles ) o con una lupa .

Organismos muertos en la naturaleza suelen ser rápidamente eliminado por los carroñeros , bacterias , descomposición y la erosión, la sedimentación, pero pueden contribuir a las circunstancias excepcionales en que estos procesos naturales no pueden trabajar, causando fosilización. La probabilidad de fosilización es mayor cuando la velocidad de sedimentación es alta (por lo que una canal está enterrado rápidamente), en anóxicas entornos (donde se produce poca actividad bacteriana) o cuando el organismo tenía un esqueleto particularmente difícil. Más grandes, los fósiles bien conservados son relativamente raros.

Burrows en un turbidite , hecha por los crustáceos . Formación San Vicente (a principios del Eoceno ) de la Cuenca de Aínsa , en el sur de antepaís del Pirineo .

Los fósiles pueden ser ambos los restos directos o huellas de los organismos y sus esqueletos. Más comúnmente conservados son las partes más duras de organismos tales como huesos, conchas, leñosa del tejido de las plantas. Tejido blando tiene una probabilidad mucho menor de ser conservado y fosilizado y los tejidos blandos de los animales mayores de 40 millones de años es muy poco común. [18] Impresiones de organismos hechos en vida se llaman trazas fósiles . Ejemplos de ello son madrigueras , huellas , etc

Ser parte de una roca sedimentaria o metamórfica, los fósiles se someten a los mismos procesos diagenéticos como la roca. Una concha que consiste de calcita puede, por ejemplo, disolver, mientras que un cemento de sílice a continuación, se llena la cavidad. De la misma manera, la precipitación de minerales puede llenar las cavidades anteriormente ocupados por los vasos sanguíneos , tejido vascular o de otros tejidos blandos. Esto conserva la forma del organismo, pero cambia la composición química, un proceso llamado permineralización . [19] [20] Los minerales más comunes en los cementos permineralización son carbonatos (especialmente calcita), formas de sílice amorfa ( ágata , pedernal , pedernal ) y pirita . En el caso de los cementos de sílice, el proceso se llama litificacion .

A alta presión y temperatura, el material orgánico de un organismo muerto se somete a reacciones químicas en las que los volátiles como agua y dióxido de carbono son expulsados. El fósil, al final, consiste en una capa delgada de carbono puro o su forma mineralizada, grafito . Esta forma de fosilización se llama carbonización . Es particularmente importante para fósiles de la planta. [21] El mismo proceso es responsable de la formación de los combustibles fósiles como lignito o carbón .

Estructuras sedimentarias primarias [ edit ]

Un elenco flauta , un tipo de marca única , desde los acantilados del libro de Utah
Rizo de marcas formadas por una corriente en una arenisca que luego fue inclinada ( Haßberge , Baviera )

Estructuras en rocas sedimentarias se pueden dividir en estructuras "primarios" (formado durante la deposición) y estructuras "secundarios" (formado después de la deposición). A diferencia de las texturas, las estructuras siempre son características de gran escala que se pueden estudiar fácilmente en el campo. estructuras sedimentarias puede decir algo sobre el ambiente sedimentario o puede servir para contar qué lado originalmente se enfrentaron hasta que la tectónica han inclinado o volcado capas sedimentarias.

Las rocas sedimentarias se establecen en capas llamadas camas o estratos . Una cama se define como una capa de roca que tiene un uniforme litología y la textura. Camas forman por la deposición de capas de sedimento en la parte superior de uno al otro. La secuencia de camas que caracteriza a las rocas sedimentarias se conoce como ropa de cama . [22] [23] Camas individuales pueden ser un par de centímetros a varios metros de espesor. Finer capas, menos pronunciados se denominan láminas y la estructura se forma en una roca se llama laminación . Láminas son por lo general menos de unos pocos centímetros de espesor. [24] A pesar de ropa de cama y laminación son a menudo originalmente horizontales en la naturaleza, esto no es siempre el caso. En algunos entornos, las camas se depositan en un ángulo (generalmente pequeña). A veces existen múltiples conjuntos de capas con diferentes orientaciones en la misma roca, una estructura llamada estratificación cruzada . [25] formas estratificación cruzada cuando la erosión a pequeña escala se produce durante la deposición, cortando parte de las camas. Camas más recientes forman entonces en un ángulo a los más antiguos.

Lo contrario de la estratificación cruzada es la laminación paralela, donde todos estratificación sedimentaria es paralela. [26] Con laminaciones, las diferencias son causadas generalmente por cambios cíclicos en el aporte de sedimentos, causadas por ejemplo por los cambios estacionales en las precipitaciones, la temperatura o la actividad bioquímica. Láminas que representan los cambios estacionales (similares a los anillos de los árboles ) se llaman varves . Cualquier roca sedimentaria compuesta de capas de escala milimétrica o más fino puede ser nombrado con el laminite término general. Algunas rocas tienen ninguna laminación en absoluto, su carácter estructural se llama ropa de cama masiva.

Ropa de cama de graduado es una estructura en la cama con un tamaño de grano más pequeño se producen en la parte superior de las camas con granos más grandes. Esta estructura se forma cuando el agua que fluye rápido deja de fluir. Clastos más grandes, más pesados ​​en suspensión se establecen en primer lugar, a continuación, clastos más pequeños. Aunque las camas graduada puede formar en muchos entornos diferentes, es característico de las corrientes de turbidez . [27]

El bedform (la superficie de una cama en particular) puede ser indicativo de un entorno sedimentaria en particular también. Los ejemplos de formas de fondo son las dunas y las marcas de ondulación . Sole marcas, como marcas de herramientas y moldes flauta, son campos excavados en una capa sedimentaria que se conservan. Estos son a menudo estructuras alargadas y pueden ser utilizados para establecer la dirección del flujo durante la deposición. [28] [29]

Rizo de marcas también se forman en el agua que fluye. Hay dos tipos de ondas: ondas asimétricas y ondas de corriente simétrica. Entornos donde la corriente es en una sola dirección, tales como ríos, producen ondulaciones asimétricas. El flanco más largo de dichas ondas es opuesta orientada hacia la dirección de la corriente. [30] [31] [32] Wave ondas se producen en entornos en los que se producen corrientes en todas las direcciones, tales como planos de marea.

Otro tipo de forma de la cama son mudcracks , causadas por la deshidratación de sedimentos que a veces está por encima de la superficie del agua. Estas estructuras se encuentran comúnmente en zonas intermareales o bares de puntos a lo largo de los ríos.

Estructuras sedimentarias secundarios [ editar ]

Halita molde de cristal de dolomita, Formación Paadla ( Silúrico ), Saaremaa , Estonia.

Estructuras sedimentarias secundarias son las estructuras de las rocas sedimentarias que se formaron después de la deposición. Tales estructuras forman por químicos, físicos y procesos biológicos en el interior del sedimento. Pueden ser indicadores de las circunstancias después de la deposición. Algunos pueden ser utilizados como camino hasta criterios .

Presencia orgánica en los sedimentos puede dejar más rastros que los fósiles sólo. Pistas conserva y madrigueras son ejemplos de trazas fósiles (también llamados icnofósiles). [33] Algunos fósiles traza como huellas de patas de los dinosaurios o los primeros humanos pueden capturar la imaginación humana, pero estas huellas son relativamente raros. La mayoría de las trazas fósiles son madrigueras de moluscos o artrópodos . Esta excavación se llama bioturbación por sedimentologists. Puede ser un indicador valioso del medio ambiente biológico y ecológico después se depositó el sedimento. Por otro lado, la actividad de los organismos de madriguera puede destruir otras estructuras (primaria) en el sedimento, haciendo una reconstrucción más difícil.

Chert concreciones en tiza , Formación Lefkara Medio (superior Paleoceno a mediados del Eoceno ), Chipre .

Las estructuras secundarias pueden también han sido formados por diagénesis o la formación de un suelo ( pedogénesis ) cuando un sedimento se expone por encima del nivel del agua. Un ejemplo de una estructura de diagenéticas común en las rocas carbonatadas es un estilolita . [34] estilolitas son planos irregulares eran material se disolvió en los fluidos de los poros en la roca. El resultado de la precipitación de ciertas especies químicas se puede colorear y la tinción de la roca, o la formación de concreciones . Concreciones son cuerpos más o menos concéntricos con una composición diferente de la roca huésped. Su formación puede ser el resultado de la precipitación localizada debido a pequeñas diferencias en la composición o la porosidad de la roca huésped, como alrededor de los fósiles, dentro de madrigueras o alrededor de las raíces de las plantas. [35] En las rocas carbonatadas como la caliza o tiza , sílex o pedernal concreciones son comunes, mientras que las areniscas terrestres pueden tener concreciones de hierro. Concreciones de calcita en arcilla se llaman concreciones septarian .

Después de la deposición, los procesos físicos pueden deformar el sedimento, la formación de una tercera clase de estructuras secundarias. Contrastes de densidad entre las diferentes capas sedimentarias, como entre la arena y la arcilla, pueden dar lugar a estructuras de llama o moldes de carga , formado por invertida diapirismo . [36] El diapirismo hace que la capa superior más densa que se hunde en la otra capa. A veces, el contraste puede dar como resultado la densidad o crecer cuando una de las litologías deshidrata. La arcilla puede ser fácilmente comprimido como resultado de la deshidratación, mientras que la arena conserva el mismo volumen y se convierte en relativamente menos denso. Por otro lado, cuando la presión del fluido de poro en una capa de arena supera un punto crítico de la arena puede fluir a través de capas superpuestas de arcilla, formando discordantes cuerpos de roca sedimentaria llamada diques sedimentarias (el mismo proceso puede formar volcanes de lodo en la superficie).

Un dique sedimentaria también se puede formar en un clima frío, donde el suelo se congela de forma permanente durante una gran parte del año. Frost intemperie puede formar grietas en el suelo que se llenan de escombros desde arriba. Tales estructuras se pueden utilizar como indicadores del clima así como la forma de estructuras. [37]

Contrastes de densidad también pueden causar pequeña escala fallamiento , incluso mientras continúa la sedimentación (fallamiento SYN-sedimentaria). [38] Tal fallamiento también puede ocurrir cuando grandes masas de sedimentos no litificada se depositan en una pendiente, como por ejemplo en el lado delantero de un delta o el talud continental . Inestabilidades en tales sedimentos pueden resultar en caída . Las estructuras resultantes en la roca son SYN-sedimentarias pliegues y fallas, que pueden ser difíciles de distinguir de pliegues y fallas formadas por tectónicos fuerzas en rocas litificada.

Ambientes sedimentarios [ edit ]

El entorno en el que se forma una roca sedimentaria se llama el ambiente sedimentario. Cada entorno tiene una combinación característica de los procesos y las circunstancias geológicas. El tipo de sedimento que se deposita es dependiente no sólo en el sedimento que se transporta a un lugar, sino también en el propio medio ambiente. [39]

Un marine ambiente significa la roca se formó en un mar u océano . A menudo, se hace una distinción entre los ambientes marinos profundos y poco profundos. Profundo mar refiere generalmente a los ambientes más de 200 metros por debajo de la superficie del agua. Existen junto a las costas ambientes marinos poco profundos y se extienden hasta los límites de la plataforma continental . El agua en tales entornos tiene una energía generalmente más alto que en entornos profundos, debido a la actividad de las ondas . Esto significa que las partículas más gruesas de sedimentos pueden ser transportados y el sedimento depositado puede ser más gruesa que en entornos profundos. Cuando el sedimento disponible es transportado desde el continente, una alternancia de arena , arcilla y limo se deposita. Cuando el continente está lejos, la cantidad de tales sedimentos traídos puede ser pequeña, y los procesos bioquímicos dominan el tipo de roca que se forma. Especialmente en climas cálidos, ambientes marinos poco profundos lejos de la costa ver principalmente deposición de rocas carbonatadas. Las aguas poco profundas, cálidas es un hábitat ideal para muchos pequeños organismos que construyen esqueletos de carbonato. Cuando estos organismos mueren, sus esqueletos se hunden hasta el fondo, formando una gruesa capa de lodo calcáreo que puede lithify en piedra caliza . Ambientes marinos poco profundos calientes también son ambientes ideales para los arrecifes de coral , donde el sedimento se compone principalmente de los esqueletos calcáreos de organismos mayores. [40]

En ambientes marinos profundos, la corriente en el fondo del mar el agua es pequeño. Sólo las partículas finas pueden ser transportados a esos lugares. Normalmente los sedimentos que depositan en el fondo del océano son arcilla fina o pequeños esqueletos de los microorganismos. A las 4 km de profundidad, la solubilidad de los carbonatos aumenta dramáticamente (la zona de profundidad en la que esto ocurre se denomina la lisoclina ). Sedimento calcáreo que se hunde por debajo de la lisoclina disuelva, así que no hay piedra caliza puede formarse debajo de esta profundidad. Los esqueletos de los microorganismos formados por sílice (como radiolarios ) aún depositan sin embargo. Un ejemplo de una roca formada a partir de esqueletos de sílice es radiolarite . Cuando el fondo del mar tiene una pequeña inclinación, por ejemplo en los taludes continentales , la cubierta sedimentaria puede llegar a ser inestable, haciendo que las corrientes de turbidez . Corrientes de turbidez son perturbaciones súbitas del medio marino normalmente bastante profundo y pueden provocar la deposición instantánea geológicamente hablando de grandes cantidades de sedimentos, tales como arena y limo. La secuencia de roca formada por una corriente de turbidez se llama un turbiditas . [41]

La costa es un entorno dominado por la acción del oleaje. En la playa , los sedimentos dominantemente gruesa como la arena o la grava se deposita, a menudo mezclada con fragmentos de conchas. Las planicies de marea y bancos de arena son lugares que a veces se secan a causa de la marea . Ellos están a menudo de corte transversal por barrancos , donde la corriente es fuerte y el tamaño de grano del sedimento depositado es mayor. Cuando a lo largo de una costa (ya sea en la costa de un mar o un lago) ríos entran en el cuerpo de agua, deltas pueden formar. Se trata de grandes acumulaciones de sedimentos transportados desde el continente a lugares frente a la desembocadura del río. Deltas son predominantemente compuestos por sedimentos clásticos.

Una roca sedimentaria formada en la tierra tiene un ambiente sedimentario continental. Ejemplos de ambientes continentales son lagunas , lagos, pantanos , llanuras de inundación y abanicos aluviales . En las tranquilas aguas de los pantanos, lagos y lagunas, sedimento fino se deposita, mezclada con materia orgánica de plantas y animales muertos. En los ríos, la energía del agua es mucho mayor y el material transportado se compone de sedimento clástico. Además del transporte por el agua, los sedimentos en ambientes continentales también ser transportado por el viento o los glaciares. Los sedimentos transportados por el viento se llama eólica y siempre está muy bien ordenado , mientras que los sedimentos transportados por un glaciar se llama glacial y se caracteriza por una muy mala clasificación. [42]

Facies sedimentarias [ edit ]

Ambientes sedimentarios normalmente existen uno junto al otro en determinadas sucesiones naturales. Una playa, donde se deposita la arena y la grava, por lo general está limitada por un medio ambiente marino un poco más profundo en alta mar, donde los sedimentos más finos se depositan al mismo tiempo. Detrás de la playa, no puede haber dunas (donde la deposición dominante es bien ordenadas arena) o una laguna (donde se deposita arcilla fina y material orgánico). Cada ambiente sedimentario tiene sus propios depósitos característicos. La roca típica formada en un determinado entorno se llama sus facies sedimentarias . Cuando los estratos sedimentarios se acumulan a través del tiempo, el ambiente puede cambiar, la formación de un cambio en la facies en el subsuelo en un solo lugar. Por otro lado, cuando una capa de roca con una cierta edad es seguido lateralmente, la litología (el tipo de roca) y facies cambian con el tiempo. [43]

El cambio de facies sedimentarias en el caso de transgresión (arriba) y regresión de la mar (abajo)

Facies se pueden distinguir en una serie de formas: las formas más comunes son la litología (por ejemplo, piedra caliza, limolita y arenisca) o fósiles . contenido de Coral , por ejemplo, sólo vive en ambientes marinas cálidas y poco profundas y fósiles de coral son por tanto típico de facies marinas someras. Facies determinados por la litología se llaman litofacies ; facies determinadas por los fósiles son biofacies . [44]

Ambientes sedimentarios pueden cambiar sus posiciones geográficas a través del tiempo. Costas se desplazará en la dirección del mar cuando el nivel del mar desciende, cuando la superficie se eleva debido a las fuerzas tectónicas en la corteza terrestre o cuando un río forma un gran delta. En el subsuelo, tales cambios geográficos de los ambientes sedimentarios del pasado se registran en los cambios en la facies sedimentarias. Esto significa que las facies sedimentarias pueden cambiar ya sea paralelo o perpendicular a una capa imaginaria de la roca con una edad fija, un fenómeno descrito por la ley de Walther . [45]

La situación en la que las costas se mueven en la dirección del continente se llama transgresión . En el caso de transgresión, facies marinas profundas se depositan sobre facies más someras, una sucesión llamada onlap . Regresión es la situación en la que una línea de costa se mueve en la dirección del mar. Con la regresión, facies más someras se depositan en la parte superior de la facies profundas, una situación llamada offlap . [46]

Las facies de todas las rocas de una determinada edad se pueden trazar en un mapa para dar una visión general de la paleogeografía . Una secuencia de mapas de diferentes edades puede dar una idea de la evolución de la geografía regional.

Cuencas sedimentarias [ edit ]

Lugares donde la sedimentación a gran escala se lleva a cabo se llaman cuencas sedimentarias . La cantidad de sedimento que puede ser depositado en una cuenca depende de la profundidad de la cuenca, el llamado espacio de alojamiento . Profundidad, forma y tamaño de una cuenca dependen de la tectónica , movimientos dentro de la Tierra litosfera . Cuando la litosfera se mueve hacia arriba ( levantamiento tectónico ), la tierra finalmente se eleva sobre el nivel del mar, por lo que y la erosión elimina el material, y la zona se convierte en una fuente de nuevos sedimentos. Cuando la litosfera se mueve hacia abajo ( hundimiento tectónico ), se forma una cuenca y la sedimentación pueden tener lugar. Cuando la litosfera sigue remitiendo, nuevo espacio de alojamiento sigue siendo creado.

Un tipo de cuenca formada por el movimiento aparte de dos piezas de un continente se llama una cuenca de rift . Cuencas Rift son cuencas alargadas, estrechas y profundas. Debido al movimiento divergente, la litosfera se estira y adelgaza, de manera que el calor astenosfera se eleva y se calienta la cuenca de rift suprayacente. Aparte de sedimentos continentales, cuencas de rift normalmente también tienen parte de su relleno que consiste en depósitos volcánicos . Cuando la cuenca crece debido a la continua estiramiento de la litosfera, la grieta crece y el mar puede entrar, formando depósitos marinos.

Cuando una pieza de litosfera que se calienta y se estira se enfría de nuevo, su densidad se eleva, causando isostático subsidencia. Si el hundimiento continúa el tiempo suficiente la cuenca se denomina cuenca sag . Ejemplos de cuencas sag son las regiones a lo largo de pasivos márgenes continentales , pero cuencas sag también se pueden encontrar en el interior de los continentes. En las cuencas de hundimiento, el exceso de peso de los sedimentos del nuevo depósito es suficiente para mantener el hundimiento de ir en un círculo vicioso . El espesor total del relleno sedimentario en un hueco de cuencas por lo tanto puede superar los 10 km.

Un tercer tipo de cuenca existe a lo largo de los límites de placas convergentes - lugares donde las placas tectónicas se mueve bajo otra en la astenosfera. Los subductantes curvas y formas de placas de una cuenca antes de arco en frente de la placa-un primordial alargada cuenca asimétrica, en el fondo. Cuencas Fore-arco se llenan de depósitos marinos profundos y secuencias gruesas de turbiditas. Este relleno se llama flysch . Cuando el movimiento convergente de las dos placas de resultados en colisión continental , la cuenca se hace menos profunda y se convierte en una cuenca de antepaís . Al mismo tiempo, el levantamiento tectónico forma un cinturón de montaña en la placa superior, de la que se erosionan y se transportan a la cuenca de grandes cantidades de material. Dicho material de erosión de una cadena creciente montaña se llama melaza y tiene ya sea un infante de marina poco profunda o una facies continentales.

Al mismo tiempo, el peso creciente de la cinta de montaña puede causar el hundimiento isostático en el área de la placa superior en el otro lado de la correa de montaña. El tipo de cuenca resultante de este hundimiento se denomina cuenca retroarco y por lo general se llena con depósitos marinos someros y melaza. [47]

Cíclica alternancia de competentes camas y menos competentes en las Lias azul en Lyme Regis , en el sur de Inglaterra

La influencia de los ciclos astronómicos [ edit ]

En muchos casos, los cambios de facies y otras características litológicas en secuencias de rocas sedimentarias tienen un carácter cíclico. Esta naturaleza cíclica fue causada por cambios cíclicos en el aporte de sedimentos y el ambiente sedimentario. La mayoría de estos cambios cíclicos son causados ​​por astronómicas ciclos. Ciclos astronómicos cortos pueden ser la diferencia entre las mareas o la marea de primavera cada dos semanas. En una escala de tiempo, grandes cambios cíclicos en el clima y el nivel del mar son causados ​​por los ciclos de Milankovitch : cambios cíclicos en la orientación y / o la posición del eje de rotación de la Tierra y su órbita alrededor del sol. Hay un número de ciclos de Milankovitch conocidos, con una duración entre 10.000 y 200.000 años. [48]

Cambios relativamente pequeños en la orientación del eje o la duración de las estaciones de la Tierra pueden ser una gran influencia en el clima de la Tierra. Un ejemplo son las glaciaciones de los últimos 2,6 millones años (el Cuaternario período ), que se supone que han sido causados ​​por los ciclos astronómicos. [49] [50] El cambio climático puede influir en el nivel global del mar (y por tanto la cantidad de alojamiento espacio en las cuencas sedimentarias) y el aporte de sedimentos de una determinada región. Con el tiempo, los pequeños cambios en los parámetros astronómicos pueden provocar grandes cambios en el entorno sedimentaria y la sedimentación.

Las tasas de sedimentación [ edit ]

La velocidad a la que se deposita sedimentos difiere dependiendo de la ubicación. Un canal en un plano de marea puede ver el depósito de unos pocos metros de sedimentos en un día, mientras que en el fondo del océano cada año sólo unos pocos milímetros de sedimentos se acumulan. Una distinción se puede hacer entre la sedimentación normal y la sedimentación causada por procesos catastróficos. Esta última categoría incluye todo tipo de procesos repentinos excepcionales como los movimientos de masas , deslizamientos de roca o inundaciones . Procesos catastróficas pueden ver la repentina deposición de una gran cantidad de sedimento en una vez. En algunos ambientes sedimentarios, la mayor parte de la columna total de roca sedimentaria fue formado por procesos catastróficos, a pesar de que el medio ambiente es por lo general un lugar tranquilo. Otros ambientes sedimentarios están dominados por normal, la sedimentación en curso. [51]

En muchos casos, la sedimentación se produce lentamente. En un desierto , por ejemplo, los depósitos eólicos siliciclástica materiales (arena o limo) en algunos lugares, o las inundaciones catastróficas de una rambla pueden causar depósitos repentinas de grandes cantidades de material detrítico, pero en la mayoría de los lugares la erosión eólica domina. La cantidad de roca sedimentaria que se forma depende no sólo de la cantidad de material suministrado, sino también de lo bien que consolida el material. La erosión elimina la mayor parte de sedimentos depositados poco después de la deposición. [51]

Estratigrafía [ edit ]

El Pérmico medio Jurásico estratigrafía de la meseta de Colorado zona del sureste de Utah que conforma gran parte de las famosas formaciones rocosas prominentes en las áreas protegidas como Parque Nacional Capitol Reef y el Parque Nacional Canyonlands . De arriba a abajo: cúpulas tan redondeadas de la piedra arenisca de Navajo , capas rojas Kayenta Formación , acantilado de formación, verticalmente articulado, rojo arenisca Wingate , pendiente de formación, púrpura Formación Chinle , capas, más ligero-red Formación Moenkopi y blanco, capas Cutler Formación de la piedra arenisca. Foto de Glen Canyon National Recreation Area , Utah.

Que las nuevas capas de roca están por encima de las capas de rocas más antiguas se afirma en el principio de superposición . Por lo general hay algunas lagunas en la secuencia de llamada discordancias . Estos representan períodos en los que se establecieron sin nuevos sedimentos, o cuando las capas sedimentarias antes planteadas sobre el nivel del mar y erosionados.

Las rocas sedimentarias contienen información importante acerca de la historia de la Tierra . Ellos contienen los fósiles , los restos conservados de antiguas plantas y los animales . El carbón se considera un tipo de roca sedimentaria. La composición de los sedimentos nos proporciona pistas sobre la roca original. Las diferencias entre las capas sucesivas indican cambios en el medio ambiente con el tiempo. Las rocas sedimentarias pueden contener fósiles, ya que, a diferencia de la mayoría de las rocas ígneas y metamórficas, forman a temperaturas y presiones que no destruyan los restos fósiles.

Véase también [ editar ]

Referencias [ editar ]

  1. ^ Buchner & Grapes (2011) , p. 24
  2. ^ un b Dott (1964)
  3. ^ un b Blatt et al. (1980) , p. 782
  4. ^ un b c Prothero y Schwab (2004)
  5. ^ un b Boggs (2006)
  6. ^ Stow (2005)
  7. ^ un b Levin (1987) , p. 57
  8. ^ Tarbuck y Lutgens (1999) , pp 145-146
  9. ^ Boggs (1987) , p. 105
  10. ^ Tarbuck y Lutgens (1999) , pp 156-157
  11. ^ Levin (1987) , p. 58
  12. ^ Boggs (1987) , pp 112-115
  13. ^ Blatt et al. (1980) , pp 55-58
  14. ^ Levin (1987) , p. 60
  15. ^ Blatt et al. (1980) , pp 75-80
  16. ^ Folk (1965) , p. 62
  17. ^ Para una visión general de los principales minerales de las rocas clásticas y sus estabilidades relativas, ver Folk (1965) , pp 62-64.
  18. ^ Stanley (1999) , pp 60-61
  19. ^ Levin (1987) , p. 92
  20. ^ Stanley (1999) , p. 61
  21. ^ Levin (1987) , pp 92-93
  22. ^ Tarbuck y Lutgens (1999) , pp 160-161
  23. ^ Press et al. (2003) , p. 171
  24. ^ Boggs (1987) , p. 138
  25. ^ Para las descripciones de estratificación cruzada, ver Blatt et al. (1980) , p. 128, pp 135-136; . Press et al (2003) , pp 171-172.
  26. ^ Blatt et al. (1980) , pp 133-135
  27. ^ Para una explicación acerca de ropa de cama de graduada, ver Boggs (1987) , pp 143-144; Tarbuck y Lutgens (1999) , p. 161; Press et al (2003). , p. 172.
  28. ^ Collinson et al. (2006) , pp 46-52
  29. ^ Blatt et al. (1980) , pp 155-157
  30. ^ Tarbuck y Lutgens (1999) , p. 162
  31. ^ Levin (1987) , p. 62
  32. ^ Blatt et al. (1980) , pp 136-154
  33. ^ Para una breve descripción de trazas fósiles, véase Stanley (1999) , p. 62; Levin (1987) , pp 93-95, y Collinson et al. (2006) , pp 216-232.
  34. ^ Collinson et al. (2006) , p. 215
  35. ^ Para concreciones, ver Collinson et al. (2006) , pp 206-215.
  36. ^ Collinson et al. (2006) , pp 183-185
  37. ^ Collinson et al. (2006) , pp 193-194
  38. ^ Collinson et al. (2006) , pp 202-203
  39. ^ Para una visión general de los diferentes ambientes sedimentarios, consulte Presione et al. (2003) o Einsele (2000) , parte II.
  40. ^ Para una definición de los ambientes marinos someros, consulte Levin (2003) , p. 63.
  41. ^ Tarbuck y Lutgens (1999) , pp 452-453
  42. ^ Para una visión general sobre los ambientes continentales, véase Levin (2003) , pp 67-68.
  43. ^ Tarbuck y Lutgens (1999) , pp 158-160
  44. ^ Lectura (1996) , pp 19-20
  45. ^ Lectura (1996) , pp 20-21
  46. ^ Para una visión general de los cambios de facies y las relaciones en el registro de la roca sedimentaria de la que se pueden reconocer, consulte Lectura (1996) , pp 22-33.
  47. ^ Para una visión general de los tipos de cuencas sedimentarias, consulte Presione et al (2003). , pp 187-189; Einsele (2000) , pp 3-9.
  48. ^ Para una breve explicación de los ciclos de Milankovitch, ver Tarbuck y Lutgens (1999) , pp 322-323, Reading (1996) , pp 14-15.
  49. ^ Stanley (1999) , p. 536
  50. ^ Andersen y los nacidos (1994) , pp 29-32
  51. ^ un b Reading (1996) , p. 17

Bibliografía [ editar ]

Enlaces externos [ editar ]