capitulo 2-tesis secuen. caliz

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CAPITULO II. SECUNCIAS DE CALIZAS DE CUENCA. 2.1 Introducción. Las calizas son rocas sedimentarias comúnmente estratificadas cuyos procesos de formación tiene lugar en la superficie terrestre o muy cerca de ella, en este sentido se dice que son procesos exógenos. La caliza podría ser considerada una roca poligenética; ya que este término se refiere a que pueden tener un origen químico, clástico u organógeno; y esto tiene que ver solo de manera composicional y no desde el punto de vista de su génesis. Las calizas están formadas al menos por un 50% de carbonato de calcio (CaCO 3 ), con porcentajes variables de impurezas, en su interpretación más amplia, el término incluye cualquier material calcáreo que contenga carbonato de calcio como mármol, creta, travertino, coral y marga. Por ejemplo las rocas calizas que tienen un origen bioquímico se forman por la acción de los seres vivos; estos fijan el calcio disuelto en el mar y lo utilizan para construir sus esqueletos los cuales estarán compuestos de calcita o aragonito, cuando estos mueren, sus esqueletos se depositan en cuencas sedimentarias, y formaran calizas con

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CAPITULO II. SECUNCIAS DE CALIZAS DE CUENCA.

2.1 Introducción.

Las calizas son rocas sedimentarias comúnmente estratificadas cuyos procesos

de formación tiene lugar en la superficie terrestre o muy cerca de ella, en este

sentido se dice que son procesos exógenos. La caliza podría ser considerada una

roca poligenética; ya que este término se refiere a que pueden tener un origen

químico, clástico u organógeno; y esto tiene que ver solo de manera

composicional y no desde el punto de vista de su génesis. Las calizas están

formadas al menos por un 50% de carbonato de calcio (CaCO3), con porcentajes

variables de impurezas, en su interpretación más amplia, el término incluye

cualquier material calcáreo que contenga carbonato de calcio como mármol, creta,

travertino, coral y marga. Por ejemplo las rocas calizas que tienen un origen

bioquímico se forman por la acción de los seres vivos; estos fijan el calcio disuelto

en el mar y lo utilizan para construir sus esqueletos los cuales estarán compuestos

de calcita o aragonito, cuando estos mueren, sus esqueletos se depositan en

cuencas sedimentarias, y formaran calizas con alto contenido en calcita, ya que el

aragonito es muy inestable y se transforma en calcita.

2.2 Características principales de las rocas calizas.

Para empezar a describir las principales características de las rocas calizas es

necesario entender el origen y la composición del material que las forman; para

ello empezaremos por entender que el termino de sedimento y sedimentos tienen

un significado diferente, ya que se le denomina sedimento al material en

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transporte (suspensión, solución, tracción o saltación); o que recientemente

hallado sido depositado. En un sentido estricto, fundamentalmente tiene un

significado dinámico ya que este material no ha llegado a mantener una

estabilidad física por completo.

Cuando este sedimento ya ha sido depositado en forma de material sólido, ya sea

por cualquier agente de transporte (viento, agua, hielo y por gravedad), sobre la

superficie de la tierra nos estamos refiriendo al término de sedimentos; por lo que

el termino sedimentos tiene fundamentalmente un significado estático.

Finalmente cuando el sedimento se deposita en zonas de la corteza terrestre con

subsidencia, ya sea por una decantación física, por precipitación química o por

crecimiento orgánico ocurre el proceso de sedimentación, y cuando los

sedimentos se litifican se forman las rocas sedimentarias; y con ello la formación

de las calizas que dependerá del tipo de sedimento y ambiente en que se

desarrollen.

Las calizas representan el 10% del volumen total de todas las rocas

sedimentarias. La composición mineral de la caliza es similar dependiendo de su

origen, aunque pueden clasificarse en cuatro tipos principalmente:

Calizas endogénicas, autóctonas o de creación: son aquella caliza que se forma

de manera insitu; por la lenta acumulación de restos orgánicos, donde diversos

organismos pueden formar parte en la acumulación que le da origen, aunque en

algunos casos, solo un tipo de organismo puede ser el responsable de su

formación.

Calizas exogénicas, alóctona o clásticas: Para estas calizas, en su última etapa de

formación se lleva a cabo el transporte y el depósito de los detritos carbonatados,

Page 3: Capitulo 2-Tesis Secuen. Caliz

y de otros clastos comunes dentro de la cuenca, aunque presentan poco

transporte. Su formación se debe probablemente a un proceso de erosión

subacuosa de depósitos calcáreos de acreción, por lo que son hidroclástos.

Calizas químicas o bioquímicas: Son formadas directamente por la precipitación

química del carbonato de calcio debido a procesos físicos-químicos o a la reacción

bioquímica de bacterias u otros organismos.

Calizas epigénicas o metasomáticas: Son aquellas calizas que deben su

formación gracias a la alteración de las calizas anteriormente descritas; esto

debido a procesos diagenéticos; tales como la dolomitización, silicificacion y

recristalización.

Como vemos las calizas puede presentar un problema en su clasificación, ya que

pueden caer dentro del grupo de las rocas biogenéticas o de las químicas,

dependiendo de cuál sea el origen del material carbonatado, si la precipitación

química o la actividad de organismos. Por otra parte se puede dar el caso que se

tenga una mezcla de precipitación insitu y acumulación de fragmentos de

organismos.

2.3 Clasificación de las calizas.

Existen diferentes propiedades que se pueden tomar en cuenta para hacer una

buena clasificación de este tipo de rocas, pero en general se puede considerar dos

parámetros o propiedades fundamentales para clasificarlas, estos son la madurez

textural y la composición.

2.3.1 Clasificación de las calizas por su textura.

El concepto de madurez textural, permite establecer el nivel energético en el que

se depositó ese material (Tucker y Wright, 1990). De todas las clasificaciones que

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existen, la más sencilla y más ampliamente usada es la de Robert Dunham (1962),

basada en que la textura de una caliza refleja la interacción entre procesos

hidromecánicos y producción biológica. Este autor considera que hay cuatro tipos

de calizas.

2.3.1.1 Clasificación de Robert Dunham.

I. Textura soportada por la matriz.

a) Mudstone. Presenta menos del 10% de granos, por lo que a simple vista se

puede observar que en su mayoría está formada por micrita.

b) Wackestone. Presenta más del 10% de granos, los cuales presentan un

soporte de micrita.

II. Textura soportada por granos.

a) Packstone. Presenta granos soportados con una matriz fangosa (lodo)

entre los granos.

b) Grainstone. Presenta granos soportados, pero sin matriz (sin micrita).

III. Componentes originales ligados a la depositación.

a) Boundstone. Presenta componentes orgánicos que se consolidan en la roca

desde su depositación, unida por organismos incrustantes (p. ej., por

corales o algas).

IV. Textura depositacional.

a) Para este caso Dunham define dos tipos de calizas cuya textura

deposicional ha sido destruida por recristalizacion: caliza cristalina (caliza

recristalizada de grano fino) y caliza sacaroidea (caliza recristalizada de

grano grueso).

Page 5: Capitulo 2-Tesis Secuen. Caliz

La clasificación original de Dunham no subdivide las calizas compuestas por

partículas mayores de 2 mm, ni diferencia entre distintos tipos de calizas de origen

orgánico. Estas categorías han sido definidas posteriormente por Embry y Klovan

en su modificación de la clasificación de Dunham. V. CLASIFICACION DE EMBRY

y KLOVAN.

2.3.1.2 Clasificación de Embry y Klovan.

Embry y Klovan en 1971 amplían la clasificación de Dunham (1962), esta

ampliación consistió en darle nombre a las calizas que contienen granos mayores

a los 2 mm, añadiendo nuevos términos, no solo para indicar el tamaño de grano,

sino también para indicar el tipo de crecimiento orgánico.

En esta clasificación se conserva la terminología de Dunham para las calizas

compuestas por partículas menores a 2 mm, y se define los siguientes términos.

Tabla1. Clasificación de Dunham (1962).

Page 6: Capitulo 2-Tesis Secuen. Caliz

I. Floatstone. Es una caliza con matriz soportada de lodo en la que más del

10% de los granos tienen un tamaño mayor a 2 mm.

II. Rudstone. Es una caliza grano-soportada en la que más de un 10 % de los

clastos son mayores de 2 mm.

III. Basfflentone. Caliza autóctona que está formada por organismo que actúan

como una pantalla, permitiendo el atrapamiento de sedimentos en la cara

del sotavento de la pantalla.

IV. Bindstone. Caliza autóctona formada por la acción de organismos

incrustantes formando intercalaciones durante su depositación.

V. Framestone. Caliza formada por organismos que constituyen una estructura

rígida.

Tabla 2. Ampliación de la clasificación de Dunham (1962) propuesta por EMBRIE y KLOVAN (1971)

Page 7: Capitulo 2-Tesis Secuen. Caliz

2.3.1.3 Clasificación de Wright.

En 1992 Wright realizo una revisión de las diferentes clasificaciones partiendo de

la base de los principales tipos de texturas en las calizas (sedimentario, biológico y

diagéntico) que se integran en un sistema único. Las texturas observadas en

carbonatos son el resultado de la interrelación de tres factores: el régimen

sedimentario, la actividad bilógica y la diagénesis.

Una aportación importante de este trabajo es el de considerar una clase textural

diagenética, diferenciada implícitamente por Dunham (1962) en el tipo de calizas

cristalinas. En esta clase textural se distinguen las texturas generadas por

recristalización de aquellas que resultaron por reemplazamiento. Dependiendo del

hábito de los cristales de carbonato, se diferencian cementstone y sparstone. Con

el primer término se alude a aquellas calizas cristalinas constituidas

exclusivamente por cemento fibroso y en las que los aloquímicos no constituyen el

entramado de la roca. El termino Sparstone se aplica a las calizas en las que la

fábrica sedimentaria está totalmente obliterada por procesos de recristalización o

reemplazamiento total; dependiendo del tamaño de los cristales.

Figura 11. Clasificación según Wright (1992).

Page 8: Capitulo 2-Tesis Secuen. Caliz

2.3.2 Clasificación de las calizas por su composición.

Algunos componentes de las calizas son emplazados en la formación de la roca

como partículas sólidas por olas y corrientes, tienen texturas y estructuras

semejantes a los clásticos ordinarios, o sea que tienen una relación esqueleto-

cemento. Muestran estructuras de corriente o hidrodinámicas tales como rizaduras

y estratificación cruzada.

Las rocas carbonatadas formadas de manera in situ en un ambiente sin corrientes,

no muestran selección ni alguna otra evidencia de actividad de corrientes, sin

estratificación o con estratificación pobremente desarrollada o en algunos casos

muestran estratificación burda.

Las calizas ya sean hidrodinámicas o in situ están formadas de un complejo de

granos o alquímicos, micrita o carbonato de grano muy fino comúnmente como

matriz; y espatita o calcita gruesamente cristalina la cual también funge como

cemento (Folk, 1962).

a. Componentes Aloquímicos. (Elementos del esqueleto). Son agregados

( partículas o granos) compuestos de sedimentos carbonatados formados

dentro de la misma cuenca de sedimentación, como bioclastos, ooides,

peloides, pisolitos y oncolitos e intraclastos.

b. Componentes ortoquímicos. Son los componentes que se precipitan

directamente del agua del mar o se forman por disgregación a partir de los

aloquímicos como son la Micrita y Esparita.

c. Componentes terrígenos. Estan compuestas por materiales no

carbonatadas como son: granos de cuarzo, arcilla, micas, etc.

Page 9: Capitulo 2-Tesis Secuen. Caliz

2.3.2.1 Partículas que componen a las calizas.

Las calizas pueden ser mineralógicamente sencillas, pero son muy variadas en su

textura y composición. Prueba de esto es que se identifican tres principales

componentes como son: la matriz, los granos y el cementante. Dentro de estos

componentes el tipo de grano puede clasificarse en granos de origen esquelético y

granos de origen no esquelético.

Los componentes esqueléticos o bioclastos son restos completos o fragmentados

de esqueletos calcáreos construidos por organismos (animales o plantas) a través

de procesos bioquímicos. Y en general como ya se mencionó anteriormente estos

constituyen granos (skeletal grains) y son muy importantes, ya que a partir de

ellos se puede caracterizar el ambiente de sedimentación, luminosidad, energía,

etc; siempre que no estén resedimentados en ambientes distintos en los que

vivieron. Este tipo de partículas se identifican principalmente a partir de su

morfología, tamaño y su mineralogía original. A continuación se presenta una

breve descripción de los principales organismos que contribuyen a partículas

esqueletales o bioclastos en los carbonatos y que forman parte de las rocas

calizas.

MOLUSCOS. Restos de bivalvos y gasterópodos son componentes comunes de

las calizas y forman el grupo de los moluscos junto con el cefalópodo. La mayor

parte de sus conchas de estos organismos estuvieron compuestos de aragonito,

pero durante la diagénesis este se disuelve y deja una cavidad móldica que

posteriormente resulta rellenada total o parcial por cemento esparitico. Pero no

obstante los bivalvos presentaban conchas constituidas originalmente por calcita y

que presentan estructuras de la concha bien preservadas. Los bivalvos habitan en

Page 10: Capitulo 2-Tesis Secuen. Caliz

regiones marinas someras, sin embargo es posible encontrar estos ejemplares en

casi cualquier medio acuoso, desde ambientes de agua dulce, hasta ambientes en

mares profundos.

Cerca de tres cuartas partes de las especies vivientes de moluscos son

gasterópodos. La mayoría de los gasterópodos son marinos, pero existen también

muchas especies de agua dulce e incluso en aguas hipersalinas.

Los cefalópodos por su parte hicieron su aparición también durante el periodo

Cámbrico, esta especie son comunes en plataforma abierta y en depósitos

profundos.

BRAQUIÓPODOS. Son constituyentes importantes de las calizas paleozoicas y

mesozoicas, originalmente su concha era calcitica y, por tanto, sus estructuras se

suelen encontrar bien preservadas.

Los braquiópodos son organismos marinos de tipo bentónicos y se presentan en

distintos niveles de salinidad, y en general habitan en aguas de plataforma, pero

algunas especies se extienden a profundidades mayores a 1500 m.

FORAMINIFEROS. Se presentan en gran abundancia en sedimentos marinos y

se clasifican en bentónicos y planctónicos. Se ubican desde el periodo Cámbrico y

se desarrollan en ambientes marinos y marginales, desde la zona de intermarea

hasta profundidades abisales. Las testas que presentan estos organismos están

compuestas de calcita (organismos planctónicos con calcita baja en magnesio y

bentónicos con calcita bajo y alto en magnesio).

Pasando a los otros componentes, las cuales son partículas no esqueletales a las

cuales nos referimos como partículas que no provienen de los esqueletos de

organismos, es decir, son partículas originadas por la abrasión mecánica de los

Page 11: Capitulo 2-Tesis Secuen. Caliz

sedimentos, o producidos durante la sedimentación por procesos físicos y/o

químicos. Algunos granos no esqueletales son: pellets, oolitos, pisoides e

intraclastos.

OOLITOS (ooides). Son granos de forma esférica o subesférica (elipsoidal), que

consisten en una o más láminas concéntricas regulares alrededor de un núcleo.

Estos núcleos están constituidos por granos detríticos terrígenos, fragmentos de

esqueletos, pellets y peloides (grano de cuarzo, bioclastos, etc). El tamaño que

presentan va de los 0.25 a 2 mm, pero si supera los 2 mm, reciben el nombre de

pisolitos o pisoides.

Su ambiente de formación se da en aguas marinas tropicales, en áreas de

plataforma somera de alta energía como son barras y playas, pero también se

puede dar en zonas como son lagoons, ríos y lagos. Su formación se da por la

precipitación inorgánica o microbiana que se da en estas zonas de alta energía.

Los pisolitos (pisoides) son espelotemas secundarios, se generan por la acreción

de finas capas de calcita alrededor de un núcleo constituido por cualquier material

que se encuentre parcial o completamente sumergido en agua, su diámetro es

mayor a 2 mm y menor a 10 mm.

Pellets. Son granos que tiene un origen fecal debido a organismos invertebrados,

y la mayoría de estos carecen de una estructura interna y son uniformes en

tamaño y forma.

Peloides. Son aloquímicos que carecen de una estructura interna reconocible, no

tienen restricciones en el tamaño o en el origen de los granos y están compuestos

de lodo de carbonato y/o de carbonato de calcio precipitado; por lo que son granos

compuestos de micrita.

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INTRACLASTOS. Están formados por fracciones de sedimento carbonatado y

parcialmente litificados, y que han sido erosionados, generalmente son

depositados cerca o en la misma cuenca formando así nuevos granos

sedimentarios. La morfología típica es de fragmentos generalmente angulosos, de

tamaños variables. Los intraclastos cuando se forman son normalmente

aragoniticos, calciticos o dolomiticos. Su ambiente de formación se da en

cualquier zona de plataforma, talud o llanura abisal, con aumentos bruscos de

energía. Debido a su modo de formación, los depósitos de este material muestran

una fuerte homogeneidad en cuanto a las características externas o internas de

estos fragmentos.

Tabla 3. Clasificación de las calizas por su composición (Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2000 (8.1) 38-47)

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2.4 DINÁMICA DE CUENCAS SEDIMENTARIAS.

Las cuencas sedimentarias son geoformas de escala regional, que permiten

acumular cientos a miles de metros de sedimentos como consecuencia de los

procesos de subsidencia que sufre la litosfera. La evolución de esa subsidencia

está relacionada a los procesos termo-mecánicos que tienen lugar en una litosfera

relativamente rígida y fría, que interactúa con un manto convectivo (Allen y Allen:

2005).

La localización y la forma de las mega-secuencias y de secuencias

depositacionales pueden interpretarse en términos de los procesos mecánicos que

intervienen en la formación de las cuencas. Los principales parámetros que

controlan la evolución de una cuenca son: la velocidad de la deformación; la

evolución del flujo térmico; la evolución geológica de la litósfera; las variaciones en

los espesores de la corteza y de la litósfera; la presencia de debilidades previas en

la corteza y en la litosfera, y los procesos exógenos (Barredo et al: 2008).

2.4.1 CAUSAS DE LA SUBSIDENCIA.

Entendemos por subsidencia al hundimiento progresivo de un sector de la corteza

terrestre; por lo que las causas de este hundimiento se deben a los siguientes

factores:

- Térmica. Se produce por dilatación y contracción térmica; y esto se debe a

que existen puntos calientes en la corteza que llegan a producir dilataciones

en zonas de la corteza, cuando esta zona se enfría y empieza la

contracción, se produce una depresión mientras dure la contracción de la

cuenca.

Page 14: Capitulo 2-Tesis Secuen. Caliz

- Tectónica. Da origen a zonas distensivas que a su vez da lugar a la

formación de fallas normales y un consiguiente reajuste hidrostático.

- Flexuración. Da origen a una deformación elástica por carga en zonas de

orógeno. Las fallas inversas llegan a acumular fallas sucesivas de escamas

de rocas que no están en equilibrio isostático, al restaurarse éste se

produce la cuenca de antepaís.

- Isostasia. Es cuando a una zona de la corteza terrestre se le añade otra

masa de mayor densidad que la primera, esto implica que haya un reajuste

isostático y por lo tanto se forme una depresión en dicha zona.

- Estiramiento de la corteza y ascenso pasivo de la astenosfera. Como su

nombre lo dice, se produce un estiramiento de la corteza debido a una

fuerza de contracción que da lugar a un rifting (conjunto escalonado de

fallas normales) que produce el ascenso pasivo de astenosfera. La

astenosfera aflora en la línea de rifting, y son las típicas cuencas oceánicas.

- Cambios de fase. Cuando existe un cambio de fase en los minerales, estos

aumentan su masa y el equilibrio isostático produce una depresión.

Figura 12. Factores que controlan el registro sedimentario

Page 15: Capitulo 2-Tesis Secuen. Caliz

2.4.2 ELEMENTOS GEOMÉTRICOS BÁSICOS.

Borde o margen. El borde se refiere a la línea que delimita a la capa de

sedimentos, y el margen se refiere al espacio que hay entre la capa y cualquier

otro cuerpo adyacente.

Eje de la cuenca. Es la línea que une los puntos más bajos de la superficie

estructural del basamento.

Eje topográfico. Se refiere a una línea imaginaria de la cuenca que une los puntos

más bajos en un momento de su evolución (depositación).

Depocentro.Se refiere al punto donde se alcanza el mayor espesor de sedimentos.

2.4.3 CLASIFICACIÓN Y TIPOS CUENCAS.

Básicamente se distinguen según su ubicación con respecto a los márgenes de

las placas y a los movimientos relativos entre las placas.

2.4.3.1 Vinculadas a movimientos divergentes de las placas.

a. RIFT INTRACONTINENTALES. Se producen por extensión cortical en ambiente

de intraplaca. El rifting constituye una fase tectónicamente activa, con fallamiento

Figura 13. Elementos geométricos de una cuenca

Page 16: Capitulo 2-Tesis Secuen. Caliz

normal, adelgazamiento cortical, cambios topográficos, vulcanismo y elevado flujo

calórico. En forma local hay fuerte subsidencia y espacio para la acumulación

sedimentaria. El proceso de rifting requiere de la presencia de una pluma de

ascenso convectiva en la base de la litosfera, asociada a adelgazamiento cortical.

Este adelgazamiento se puede producir por convección o por erosión de la base

de la litosfera. Las cuencas de rift se generan tanto por la cizalla pura, con fallas

empinadas desarrolladas en corteza continental vieja, o por cizalla simple

asociada a superficies despegue intracortical en una corteza joven y caliente. Las

cuencas de rift suelen estar segmentadas a lo largo de su eje mayor y se limitan

por zonas de transferencias que son sitios donde puede desarrollarse volcanismo

sinsedimentario. Las fases múltiples de rifting son bastantes frecuentes debidas a

la reactivación de bloques de falla, de modo que los sedimentos pueden ser

parcialmente erosionados y redistribuidos. A continuación generalidades del Rift:

- Zona de la litosfera donde ha ocurrido deformación extensional.

- Gran extensión y adelgazamiento litosférico.

- Presenta un ancho mayor a 200 km y una longitud mayor a 1000 km.

- Tiempo de formación aproximadamente 10 Ma.

- Se presenta una alta velocidad de subsidencia.

- Existe un efecto “doming” (alzamiento térmico) en el centro menos

importante que la subsidencia general.

- Los sedimentos que presentan son de origen continental.

- En el borde alzado existe una superficie de erosión que permite la

generación de conglomerados.

- Existe agradación.

Page 17: Capitulo 2-Tesis Secuen. Caliz

- Si el sistema es endorreico se formaran evaporitas

- Si existe contacto con el océano se encontraran depósitos marinos que

pasarán de proximales a distales en la medida que se profundiza la cuenca

b. RIFT PROTO OCEÁNICOS. Cuencas oceánicas incipientes con sustrato de

corteza oceánica nueva y limitada por márgenes continentales.

c. AULACOGENOS. Se denomina aulacógeno a una cuenca que se forma en el

interior de una placa tectónica cuando se produce un proceso de apertura (rifting).

Normalmente se origina a partir de una zona de junta triple (lugar de convergencia

de tres placas), donde dos zonas de rift dan lugar a océanos con márgenes

continentales pasivos, y la tercera zona se convierte en una fosa tectónica

continental, y Pueden ser reactivados por tectónica de convergencia.

d. MARGENES PASIVOS. Este tipo de cuencas pueden tener influencia volcánica

o carecer de ella. Aparecen posteriormente al desarrollo de los rifts por

fragmentación continental y derivada de dichas masas. Reciben la influencia de

estructuras desarrolladas en el margen de las plataformas, como por ejemplo el

desarrollo de cuerpos bioconstruidos o intrusiones salinas.

Las sucesiones de los depósitos suelen ser silicoclastica y con forma de cuña, y

registran estilos de depositación progradacionales y retrogradacionales,

vinculados con los aportes de sedimentos y con los cambios relativos del nivel del

mar. Por otra parte, los sedimentos de la pendiente se asocian con fallas inversas

activas, registran estructuras de desmoramiento y diapiros de fango, en el pie del

talud, es común el desarrollo de complejos generados por flujos gravitacionales de

sedimentos (abanicos y aprons submarinos).

Page 18: Capitulo 2-Tesis Secuen. Caliz

A continuación algunas generalidades de los márgenes pasivos.

- Presenta simetría.

- Presenta una longitud de 100-300 Km.

- Profundidad ~3 Km.

- Tiempo de formación ~ 100-200 Ma.

- Bordes no se alzan o lo hacen ligeramente y el centro subside fuertemente.

- Depósitos marinos de plataforma.

- Al comienzo por subsidencia termal hay gran espacio de acomodación por

lo que se ve retrogradación, luego subsidencia decrece lo que se ve

reflejado en progradación.

2.4.3.2 VINCULADAS A MOVIMIENTOS PARALELOS ENTRE PLACAS.

a. Cuencas transtensionales. Se forman debido a la extensión de zonas de

fallamiento de rumbo.

b. Cuencas transpresionales. Formadas por compresión en zonas de fallamiento

de rumbo.

c. cuencas transrotacionales. Formadas por rotación de bloques de corteza

continental en zonas de fallamiento de rumbo.

2.4.3.3 VINCULADAS A MOVIMIENTOS CONVERGENTES DE PLACAS

a. Complejos de subducción (incluyendo cuencas de antearco, intraarco y

retroarco).

cuenca antearco. Se produce por el crecimiento y alzamiento del prisma de

acreción que genera una subsidencia relativa en el antearco; presenta las

siguientes generalidades.

Page 19: Capitulo 2-Tesis Secuen. Caliz

- Presenta un ancho aproximado de 50 Km, una longitud de 450- 500 km y

Profundidad aproximadamente 5 Km.

- Tiempo de formación de 20-40 Ma.

- LA velocidad de subsidencia es variable (25 a 250 m/Ma)

- Los bordes no se alzan y el centro subside.

- La cuenca tiene principalmente depósitos fluviales deltaicos y

carbonatados.

b. Cuencas de antepaís (foreland)

– Flexuración por carga (cabalgamiento)

– Presenta un ancho de 100- 300 Km, dependiendo de la rigidez

flexural de la corteza

– La longitud depende del orógeno al cual se relaciona.

– Presenta una Profundidad aproximada de 5 Km

– Tiempo de formación 20-30 Ma

– Velocidad de subsidencia 10 m/Ma

– Los bordes se alzan y el centro se mantiene fijo o bien se alza

ligeramente

– Generación de fallas inversas al interior de la cuenca deformando los

sedimentos generando dos cuencas menores (Piggy back).

– A medida que la cuenca se rellena de sedimentos aumenta la rigidez

flexural por lo cual disminuye la subsidencia y la cuenca se

ensancha.

– En la base se encuentran depósitos de tipo turbidíticos por alta

pendiente y rápida subsidencia.

Page 20: Capitulo 2-Tesis Secuen. Caliz

2.4.3.4 CUENCAS EN EL INTERIOR DE PLACAS

a. INTRACRATÓNICAS. Se produce flexuramiento post extensión de tipo termal

o isostático. La subsidencia termal disminuye con el tiempo. La subsidencia por

carga o isostático es mayor o igual que la termal. A continuación algunas

características generales.

- No hay deformación

- presentan longitudes de hasta 500- 2000 Km (Forma de papa)

- Profundidad 3-5 Km

- Tiempo de formación 100- 200 Ma

- Los bordes se alzan ligeramente y el centro subside.

- existe baja velocidad de subsidencia (< 50 m/Ma)

- Si se está en un continente se produce el desarrollo de un sistema fluvial.

- Si esta corresponde a un sistema marino habrá desarrollo de deltas y

cuencas carbonatadas

- En general son sistemas de baja energía sin presencia de conglomerados

Page 21: Capitulo 2-Tesis Secuen. Caliz

Desde el punto de vista de su salida, existen fundamentalmente dos tipos de

cuencas: Endorréicasy Exorréicas. (También están las Arréicas y las

Criptorréicas).

Endorréicas. El punto de salida está dentro de los límites de la cuenca y

generalmente es un lago o un embalse. Se les denomina también cuencas

lacustres.

Exorréicas. El punto de salida se encuentra en los límites de la cuenca y

generalmente descarga en otra corriente o en el mar

Figura 14. Tipos de cuencas.

Figura 15. Clasificación de cuencas con base a su salida.

Page 22: Capitulo 2-Tesis Secuen. Caliz

2.5 AMBIENTES SEDIMENTARIOS

Los ambientes sedimentarios se pueden definir como una porción

geográficamente limitada de la superficie terrestre, que puede ser fácilmente

distinguida de las áreas adyacentes a través de un conjunto de condiciones

físicas, químicas y biológicas, bajo cuyas influencias se acumulan los sedimentos.

Este conjunto de condiciones, identifica al ambiente y determina las propiedades

de los sedimentos que en él se depositaron. Haciendo una amplia generalización,

los ambientes subaéreos son esencialmente erosiónales, en tanto que los

subacuáticos son fundamentalmente de sedimentación.

Un ambiente de alta energía (zona de olas de rompimiento) los sólidos (arena y

grava) son dominantes, mientras las sales y los gases tienen muy poca influencia.

Por el contrario en un ambiente de baja energía (aguas tranquilas) éstos se toman

dominantes en el control de los organismos, y de allí que juegan un rol importante

en el depósito de carbonatos. (Riby, 1972: Reineck, 1975).

2.5.1 CARACTERISTICAS FISICAS.

se incluyen aspectos dinámicos como la velocidad, dirección y variaciones en el

movimiento de fluido que condicionan el medio; corrientes de agua, oleaje,

mareas, vientos, etc., así como los parámetros geográficos y climáticos del mismo;

tipo de intemperismo, clima temperatura, humedad, frecuencia de las heladas,

precipitación fluvial, etc.

Page 23: Capitulo 2-Tesis Secuen. Caliz

Uno de los procesos físicos más importantes desde el punto de vista del análisis

de facies son las corrientes, están íntimamente relacionadas con la fuerza de la

gravedad. Otro proceso físico puede ser el intemperismo mecánico debida a

diferencias bruscas de temperatura o la debida a la acción alternativa de agua y

hielo en las grietas períglaciares.

2.5.2 CARACTERISTICAS QUIMICAS.

Las características químicas principales de los medios subacuáticos son: la

salinidad, las condiciones de potencial óxido reducción (eH) y nivel de acidez (pH)

del medio, la geoquímica de la roca madre y la interacción química entre el

sedimento y el ambiente. De acuerdo a las características químicas que imperan

en un ambiente, se pueden formar minerales autígenos los cuales, son de utilidad

en la determinación de dichas condiciones químicas.

2.5.3 CARACTERISTICAS BILOGICAS.

Dentro de las características biológicas hay que destacar todo lo referente a la

flora y fauna, y su influencia en los procesos sedimentarios, formación de suelos

erosión, etc. Las correspondientes interacciones con el ambiente que puede

motivar la individualización de algún medio sedimentario. El conjunto de las

condiciones físicas, químicas y biológicas define el carácter de un ambiente, el

cual en primera instancia puede ser de erosión o de depósito.

Page 24: Capitulo 2-Tesis Secuen. Caliz

2.6 CLASIFICACIÓN DE LOS AMBIENTES SEDIEMNTARIOS

Considerando todas las combinaciones posibles de los procesos físicos, químicos

y biológicos o todos los elementos y factores que caracterizan a un ambiente, se

podría suponer que existe un número infinito de ambientes sedimentarios. En

realidad, debido a la fuerte interdependencia de todos estos procesos y factores,

se ha reconocido un número infinito de ambientes, esto también se halla

relacionado con el hecho de que existe un número finito de tipos fisiográficos. Es

por esta razón que, aún cuando dos ambientes o unidades morfológicos no sean

nunca totalmente idénticos, el número de ambientes principales se reducirá si se

consideran los factores dominantes.

Los ambientes sedimentarios pueden ser clasificados en continentales,

transicionales y marinos. Siendo esta una división de primer orden (Twenhofel,

1950; Frumbein y Sloss, 1963)

.

Figura 16. Clasificación de los ambientes sedimentarios (tomada de Twenhofel, 1950; Frumbein y Sloss, 1963).

Page 25: Capitulo 2-Tesis Secuen. Caliz

2.6.1 AMBIENTES SEDIMENTARIOS MARINOS.

Una gran influencia geográfica es la que determinan los procesos sedimentarios

marinos, ya que se definen por factores físicos, biológicos y químicos, formando lo

que se denomina un ambiente sedimentario; el conjunto de estas características

tiene como objetivo darle al sedimento o facies sedimentaria, propiedades que los

hagan diferentes del resto de los depósitos en otros ambientes. Dentro de estos

procesos, hablamos también de la energía de dichos procesos, la cual comprende

factores como la oceanografía (corrientes geostróficas, olas, mareas, tormentas)

hasta otros como la tectónica. El clima, que a su vez puede condicionar algunos

aspectos de la oceanografía, así como la naturaleza del aporte de sedimento y el

volumen de material aportado; el aporte de sedimento afecta a la composición de

los materiales procedentes de ella, y al volumen de sedimento. Las áreas fuentes

de sedimentos y materia orgánica pueden ser externa (terrestre o atmosférica) e

internas, por ejemplo, la producción biológica marina.

2.6.2 FACTORES QUE CONTROLAN EL DEPOSITO, EN EL AMBIENTE

MARINO.

En la literatura se han encontrado 6 tipos diferentes de factores que controlan el

depósito en los ambientes marinos, los cuales se describen brevemente:

1) Los parámetros físicos.- estos tipos de factores son los que más influyen

dentro de los procesos de trasporte, y a su vez se caracterizan y subdividen

en: anchura, profundidad, la pendiente y la morfología, pues controlan el

modo de disipación de la energía del oleaje sobre el fondo, la exposición a

Page 26: Capitulo 2-Tesis Secuen. Caliz

los temporales y la existencia de áreas de potenciación o disipación de las

corrientes, según los impedimentos que se les ofrezcan. La latitud y el

clima están en intima relación y de ellos dependen el tipo de intemperismo,

la naturaleza del aporte sedimentario, el régimen de avenidas, la intensidad

de las tempestades y las direcciones predominantes de aproximación de los

frentes de tempestad y oleaje. La orientación de la plataforma respecto a

estos factores, será a su vez determinante del nivel energético del fondo.

2) Aporte sedimentario.- este factor previene en pequeña cantidad del aporte

fluvial, y sobre todo, de la removilización de sedimentos heredados y de las

corrientes de densidad generadas al calmarse las tempestades y volver al

mar el agua cargada del sedimento erosionado de las zonas litorales.

3) Los procesos de trasporte.- los más activos dentro de este factor son las

olas de tempestad y las corrientes, oleaje de buen tiempo no suele afectar

el fondo y sus efectos son mínimos. El oleaje de tempestad provoca

erosiones generalizadas cuyas superficies se siguen lateralmente en

sondeos y afloramientos, sobre las que se depositan secuencias de energía

decreciente análogas a las expuestas en ambientes sublitorales.

4) Los cambios Eustáticos.- estos corresponden a cambios del nivel del mar,

los cuales producen variaciones de profundidad, es decir, del espesor de la

capa de agua que hay sobre cualquier punto del fondo y modifican la

capacidad de actuación del oleaje y de las corrientes, o cual puede resultar

en cambios litológicos. Además controlan la emersión o el hundimiento de

Page 27: Capitulo 2-Tesis Secuen. Caliz

determinadas partes de la plataforma, exponiéndolas o protegiéndolas de la

erosión y haciendo cambiar la distribución y extensión de los ambientes

sedimentarios, que pueden llevar sedimentos terrestres a zonas

anteriormente sumergidas o viceversa, y regulan el nivel de base de los ríos

y con ello su capacidad de trasporte y su dinámica general como

aportadores de sedimento.

5) Acción de los organismos.- estos modifican profundamente las

características del sedimento, especialmente en su parte superior; la

actividad orgánica se lleva a cabo en varios niveles y corre a cargo de

diversos tipos de organismos que, como resultado indirecto, bioturban el

sedimento, llegando incluso a destruir la estructura original. A su vez, el tipo

de sustrato y las condiciones hidrodinámicas en el fondo ejercen un fuerte

control sobre la biota de tal manera que en sustratos arenosos con activo

trasporte de carga de fondo la biota es pobre y no suele haber epifauna

bentónica, mientras que en sustratos de grano fino y de aguas más

tranquilas hay mayor densidad de población bentónica y los comedores de

sedimento reemplazan progresivamente a los hidratadores de alimento en

suspensión. El estudio de las icnofacies ofrece claves para la interpretación

ambiental pues su potencial de preservación es elevado.

6) Procesos químicos.- el estudio y análisis de este tipo de procesos, puede

llegar a generar muchas conclusiones sobre la génesis de los depósitos de

plataforma; entre las más interesantes destaca la génesis de minerales

antigénicos, es decir formados en el propio ambiente, que pueden usarse

Page 28: Capitulo 2-Tesis Secuen. Caliz

por ello para identificarlo. En fondos con escasas sedimentación terrígenas

se forman chamositas en aguas cálidas, glauconita en aguas más frías y

fosforita en zonas de ascenso de corrientes profundas cuyas aguas

cargadas en nutrientes favorecen la multiplicación explosiva del

fitoplancton. Otros procesos químicos que tiene lugar correspondiente con

la precipitación de carbonatos, de sílice, de hidróxidos de hierro y de

manganeso.

2.6.3 AMBIENTES MARINOS PROFUNDOS

SISTEMAS CLASTICOS: Turbiditas y abanicos submarinos.

el principal mecanismo para el trasporte de masas de sedimentos pendiente

debajo de la plataforma submarina y el talud, es la energía gravitacional. La

composición textura, tasa de acumulación y condiciones del entrampamiento del

agua en los poros, determina el ángulo critico a partir del cual las masas de

sedimentos deslizan desde la plataforma. Los deslizamientos submarinos, flujos

de detritos, flujos en masa y corrientes de turbidez pueden ser generadas una vez

sobrepasado el límite de estabilidad.

Las turbiditas generalmente ocurren hacia abajo del declive que se encuentran en

la desembocadura de los ríos y de los cañones submarinos, área donde pueden

dislocarse y ponerse en movimiento grandes masas de sedimentos y deslizarse

por derrumbe. Los flujos de turbidez repetidos tienden a formar cuerpos en forma

de abanicos submarinos. Estos abanicos normalmente se extienden en dirección

perpendicular a la orientación de la cuenca, pero las expresiones topográficas en

Page 29: Capitulo 2-Tesis Secuen. Caliz

el piso de la misma pueden alterar tanto la orientación como la forma. En cuencas

más profundas, las turbiditas pueden cubrir muchos kilómetros cuadrados y ser

depositados a 100 kilómetros o mas del margen de la cuenca.

Los depósitos de corrientes de turbidez están compuestos por sedimentos de

granos relativamente gruesos depositados por dichas corrientes en aguas

profundas, aunque a medida que se alejan de la fuente, el tamaño disminuye

(índice de distalidad). Estos depósitos, caracterizados por la presencia de una

fauna alóctona de poca profundidad, están inter-estratificados con limo y arcilla de

aguas profundas (hemipelagicos y pelágicos) así como por sedimentos

retrabajadas por las corrientes de fondo (contornitas).

La frecuencia con que las corrientes de turbidez son generadas y emplazadas en

determinado lugar geográfico de la cuenca depende de la naturaleza del área

donde se genera la corriente turbiditica, proximidad entre el área de origen y el

área de sedimentación, sismicidad y nivel relativo del mar. Las corrientes

trubiditicas generadas por descargas de ríos durante periodos de lluvia pueden

suceder 2 veces al año. Las partes proximal y media de abanicos submarinos

activos pueden recibir y emplazar capas turbiditicas aproximadamente una vez

cada 10 años, mientras que las partes distales del abanico reciben y emplazan

una corriente turbiditica una vez cada 20 000 a 30 000 años en promedio.

En la sedimentación submarina, anteriormente mencionada como facies, los flujos

de sedimentos son trasportados bajo la influencia de la gravedad y el movimiento

de los mismos trasporta flujos altamente concentrados de sedimentos, soportados

Page 30: Capitulo 2-Tesis Secuen. Caliz

por diferentes mecanismos incluyendo turbulencias y corrientes de turbidez. El

modelo de Walker (1978) muestra la variedad de facies sedimentarias depositadas

en las diferentes partes del abanico submarino. Los abanicos submarinos, al igual

que los deltas, pueden ser subdivididos y se encuentran siempre asociados a las

cabeceras de un cañon o canal submarino, esparciendo las masas de sedimentos

hacia la llanura abisal.

El abanico submarino puede ser subdividido en: Abanico intermedio; representa la

porción más proximal y actúa como el vehículo alimentador del abanico. Abanico

medio: representa la parte media del abanico y es muy rica en sedimentos

arenosos (dependiendo de la fuente de aporte). Numerosos lobulos pueden

formarse dependiendo de la bifurcación de los distributarios o de los canales

entrelazados. Abanico externo: es la parte distal del abanico, la cual recibe los

sedimentos más finos. Es característica la intercalación monótona de áreas, limos

y arcillas, de gran extensión lateral.

En cuanto a las estructuras sedimentarias de ordenamiento interno, la mayoría de

las capas de todos estos ciclos poseen estructuras denominadas BOUMA. Esta

sucesión de estructuras está formada de base a tope por un intervalo “a” de

gradación o asivo, un intervalo “b” de laminación paralela u ondulada y un

intervalo “c” de laminación cruzada o convoluta. Luego al intervalo “d”, o de

laminación paralela superior y por ultimo un intervalo de naturaleza pelitica

designado con la letra “e”. a una capa con esta sucesión completa de estructuras

se le denomina Ta-b-c-d-e.

Page 31: Capitulo 2-Tesis Secuen. Caliz

Dentro de los abanicos submarinos existen tres facies. El abanico superior:

caracterizado por capas espesas de grano grueso, facies areniscas-conglomerado

frecuentemente lenticulares y facies de lutitas bioturbadas. El abanico medio: está

caracterizado por sucesiones de engrosamiento hacia el tope, faces de grano

medio y cantidades menores de hemipelagitas. El abanico externo, por facies

turbiditicas de grano fino-medio, lateralmente de muy buena continuidad e

intercaladas con hemipelagicas. Por último la facies de plano de cuenca se

caracteriza por turbiditas de granos muy finos y muy delgados, donde las lutitas

pelágicas y hemipelagicas representan la mayor proporción de las facies

presentes

Figura 17. Organismos pelágicos y plantónicos, escasos bentónicos de aguas muy profundas. Calcáreos o silíceos, localmente organismos en simbiosis con sulfuros (vulc. Submarino).

Page 32: Capitulo 2-Tesis Secuen. Caliz

Los procesos que producen las turbiditas son las corrientes de turbidez y éstas a

su vez se producen por flujos de sedimento bajo la acción de la gravedad. El

comportamiento del material condiciona que se formen desplomes, coladas de

derrubios, flujos granulares o corrientes de turbidez conforme disminuye la

cohesión, densidad y concentración y aumenta la cantidad de agua en el conjunto.

Las corrientes tribiditicas son corrientes de densidad que contienen sedimentos en

suspensión debidas a diferencias de temperatura, salinidad… el sedimento se

mueve cuando aumenta la pendiente del sedimento o bien cuando disminuye la

resistencia al arrastre. Pueden deberse a tormentas, terremotos o sedimentación

rápida.

Figura 18. Flujo turbulento de alta densidad.

Page 33: Capitulo 2-Tesis Secuen. Caliz

Las turbiditas se clasifican en función de su densidad y duración. Las turbiditas

clásticas son de alta densidad y espasmódicas. En una corriente de turbidez la

turbulencia mantiene toda la carga de sedimento en suspensión. Se reduce la

velocidad pero la cizalla es menor que la fricción la capa de granos frena

bruscamente (se congela).

Los ambientes de formación de turbiditas son al pie del talud continental en

abanicos, en lagos o en plataformas como capas de tormenta. Las turbiditas

clásicas vienen definidas mediante las secuencias de Bouma.

La laminación convolute y los climbing ripples son frecuentes en la porción

canalizada de los abanicos. En la porción no canalizada de abanicos hay

laminación paralela y ripples de corriente. Otras facies asociadas son los debris y

los slumps o deslizamientos.

Figura 19. La secuencia de Bouma (1962)

Page 34: Capitulo 2-Tesis Secuen. Caliz

En cuanto a los modelos de facies, el modelo de facies de Normark incluye un

talud, un valle con márgenes en el que se encuentran conglomerados (menos

estructurados cuanto más próximos al talud); canales distribuidores (con base

erosiva y estratificación cruzada), un suprafan en el que se ubican las secuencia

de Bouman más completas y con canalización cuanto más proximales, y un

abanico distal.

Los distintos tipos de abanicos profundos son los abanicos (de arena, arcilla o

grava) en sistemas de Apron, de rampa.

Figura 20. Interpretación de facies.

Page 35: Capitulo 2-Tesis Secuen. Caliz

2.6.4 AMBIENTES PELAGICOS:

Los materiales pelágicos tienen menos de 25% de material siliciclasticos (derivado

de continentes). Está formado por oozes pelágicos (barros calcáreos formados por

globigerinas o terópodos y silíceos formados por radiolarios y diatomitas) y arcillas

rojas (de color marrón chocolate).

Los materiales hemipelágicos son aquellos que tienen más del 25% de material

silíceo. Están formados por fangos calcáreos, terrígenos y volcánicos. Son

buenos indicadores paleoclimáticos ya que el cambio climático produce un cambio

de fertilidad, esto a su vez un cambio de productividad y un cambio en el nivel de

compensación de la calcita. Los componentes de los sedimentos pelágicos son

orgánicos, antigénicos, detríticos, volcanogénicos… y cósmicos.

Los factores que controlan la distribución de los sedimentos pelágicos son: la

fertilidad de las aguas, la temperatura, la luz y la salinidad. En principio en

latitudes bajos carbonatos (mayor temperatura).

La circulación oceánica se debe al reajuste de masas de agua de distinta

temperatura. Esta afectada por el efecto de Coriolis, efecto de la rotación terrestre,

interacción con la circulación atmosférica y el control mayor del clima de la Tierra.

El giro inducido por Coriolis es comprimido en el flanco W por la rotación terrestre.

El modelo de circulación global se ve afectado por las cuencas oceánicas

semiaisladas y las crisis anóxicas, maremotos y tsunamis. Los sedimentos

pelágicos se clasifican en función de la proporción de sus componentes calcáreos,

silíceos y abiogénicos. Los componentes detríticos son: de los continentes (cuarzo

Page 36: Capitulo 2-Tesis Secuen. Caliz

eólico y arcillas en suspensión). Procedentes de las plataformas (oolitos

intraclastos), arcilla roja abisal (pardo, chocolate por debajo de la CCD, y otros de

origen incierto). Las capas nefeloides desarrollan un papel en su distribución.

Los principales componentes antigénicos son los nódulos de hierro, nódulos de

magnesio, silicatos, fosfatos, sulfuros, carbonatos y cloruros. Con respecto a los

carbonatos hay dos niveles importantes: la lisoclina, el CCD y el ACD.

CCD y ACD varía con la localización y con el tiempo: nivel eustatico, cambios

climáticos. Los sedimentos pelágicos son buenos indicadores climáticos.

Las facies de Chalk o Creta son barros calcáreos someros por encima de CCD

con salinidad normal, pocos terrígenos, fauna diversificada, elevando contenido en

sílice (nódulos y estratos), bioturbación generalmente intensa y frecuentes

herdgrounds.

En cuanto a los sedimentos pelágicos profundos son:

Arcillas rojas que se dan solo en zonas oceánicas profundas, bajo la CCD e

incluye minerales de la arcilla, fragmentos volcánicos, Qtz procedentes del

continente y minerales autigénicos (Fe y Mn).

Barros calcáreos con alto contenido en carbonatos (de elementos planctónicos)

sobre la CCD con cocolitofóridos, foraminíferos planctónicos y, antes del cretácico,

Starved basins.

Barros silíceos con alto contenido en organismos silíceos. En zonas

circumpolares, bordes continentales y el Ecuador. El cambio de color con la

Page 37: Capitulo 2-Tesis Secuen. Caliz

profundidad es progresivo desde un gris crema hasta una arcilla roja abisal. La

silíce en sedimentos pelágicos tiene condiciones de formaciones poco conocidas y

de disolución opuestas a los carbonatos. En márgenes continentales fértiles se

disuelven los carbonatos y precipita la sílice.

Las contomitas o coutouritas son depósitos originales por las corrientes de

contorno. A diferencia de las turbiditas se trata de un proceso continuo. A partir de

capas nefeloides y del retrebajamiento y resediemntacion de otros objetos

profundos (turbiditas y pelágicas).

2.7 FACIES

La palabra facies en términos geológicos y específicamente en términos

sedimentológicos y estratigráficos no se ha podido establecer un significado

peculiar sino muchas veces suele ser ambiguo, lo cual ha llevado al lector a tener

confusiones y dudas con respecto a su significado.

Greesly definió el término de facies y se ha utilizado ampliamente con diferentes

connotaciones; donde los autores Walker y James (1992) los sintetizan en tres:

Como una abstracción de un conjunto de características, que se oponen en

si al cuerpo de roca misma.

Cuando el termino se refiere a solo una parte registrada de una unidad

estratigráfica, o un cuerpo de roca limitado estratigráficamente.

Y cuando el término se utiliza desde un punto de vista estrictamente

descriptivo.

Page 38: Capitulo 2-Tesis Secuen. Caliz

Entonces una de las definiciones que se suele encontrar en la literatura de facies

es: cuerpo de roca caracterizado por una combinación particular de litología y

geometría, estructura sedimentaria, distribución de paleocorrientes y fósiles que

confieren un aspecto diferente de los cuerpos de roca arriba, abajo y lateralmente

adyacentes.

En un estudio sedimentario pueden darse diversos enfoques en la definición de

una facies, unos con carácter interpretativo y otro carácter descriptivo y objetivo.

2.7.1 CRITERIOS INTERPRETATIVOS

Facies e interpretación tectónica = tectofacies. Una tectofacie consiste en un

importante registro (espesor y distribución regional) de sedimentos que se

suponen originados bajo un régimen tectónico en particular (por ejemplo

tectofacies preorogénicas o flysch, tectofacies sinorogénicas o molasa).

Facies y ambientes sedimentarios. Consiste en una sucesión sedimentaria o

conjunto de cuerpos sedimentarios que se interpretan como acumulados en un

determinado ambiente sedimentario (ejemplo: facies fluviales, facies deltaicas,

facies de estuario).

Facies y procesos sedimentarios. Capa sedimentaria o conjunto de capas que se

atribuyen a la acción de un proceso de acumulación que se atribuyen a la acción

de un proceso de acumulación (por ejemplo facies de turbiditas, facies de debritas,

facies de tidalitas, facies de eolianitas).

Page 39: Capitulo 2-Tesis Secuen. Caliz

La utilidad del concepto de facies radica en que constituye un elemento útil para

describir los atributos que poseen las rocas sedimentarias.

Pero definir facies con criterio interpretativo es metodológicamente incorrecto. Lo

apropiado es hacer sobre la base de criterios objetivos y descriptivos. A estas

facies se les define facies sedimentarias observacionales, de las cuales se

clasifican litofacies, biofacies e icnofacies

LITOFACIES: Cuerpo de roca sedimentaria con características específicas. Se

puede definir por su color, estructuras, composición, textura, fósiles y arquitectura

sedimentaria. Normalmente por una combinación entre estos atributos.

A pesar que se ha pretendido definir a este cuerpo de roca con un criterio objetivo,

se ha determinado que su formación se debe a distintas condiciones físicas y

químicas, por lo cual, evidencia un proceso sedimentario particular.

En el término litofacies se definen con respecto a las características físicas y

composiciones de los sedimentos y sedimentitas ya sea por la litología (textura y

composición), estructuras sedimentarias y geometría o arquitectura de los

cuerpos.

Tabla 3. Facies.

Page 40: Capitulo 2-Tesis Secuen. Caliz

ICNOLOGIA: es el estudio de trazas fósiles donde principalmente se determinan

los organismos de cuerpo blando ya que no dejan restos de sus partes corporales.

Generalmente estos organismos son el grupo dominante de la biomasa. Donde se

clasifican en estructuras de bioturbación (ruptura de la fábrica de sedimentación

original: huellas, pistas, excavaciones), de bioestratificación (creadas por los

organismos como los tapetes algales o microbianos), de biodepositación

(productos de bioerosión y restos fecales) y de bioerosión (perforaciones en

sustratos consolidados).

Particularmente muestran el comportamiento de los organismos y facilitan las

comparaciones paleocológicas entre rocas de distinta edad. No suelen ser de

utilidad para determinar la edad de los depósitos.

Los organismos productores de trazas de fósiles son sensibles a la energía del

ambiente (en esencial en medios ácueos). Las condiciones ecológicas están a su

vez vinculadas con los ambientes de acumulación. Las trazas suelen aparecer en

determinado ambientes sedimentario.

Comúnmente las trazas pueden preservarse a pesar de la diagénesis de los

sedimentos. Una traza fósil puede ser producida por un único tipo de organismo,

pero también por distintos tipos de organismos que se comportan en semejanza,

lo cual hace más difícil la interpretación.

También en esta clasificación se sabe que un mismo organismo puede generar

diferentes estructuras que corresponden a distintos estados de comportamiento en

un mismo sustrato, o al mismo comportamiento en diferentes tipos de sustratos.

Page 41: Capitulo 2-Tesis Secuen. Caliz

ICNOFACIES: una incnofacies consiste en un conjunto de trazas fósiles que

aparecen asociadas en el registro sedimentario, ya sea en una misma capa o en

capas sedimentarias adyacentes. Se asume que esta asociación se ha formado

bajo determinados parámetros ambientales. Normalmente las icnofacies son

recurrentes en el tiempo geológico (Buatois et al., 2002).

2.7.2 ASOCIACION DE FACIES: grupo o conjunto de facies que guardan una

clara relación física y genética entre sí. El concepto involucra tanto a las relaciones

verticales como laterales entre las facies.

Finalmente este concepto de asociación de facies es fundamental para definir

mecanismos de formación de los depósitos sedimentarios, así como proponer

modelos sobre sistemas de depositación y ambientes de acumulación.

2.7.2.1 TIPOS DE ASOCIACIONES

Se pueden considerar las siguientes asociaciones:

• Multiepisódicas. Cíclicas o rítmicas: Bandeadas o bitemáticas (cyclic

bedding), asimétricas (cyclic sequences) y complejas.

• No cíclicas.

Figura 22. A: multiepisódica; B; bandeada; C; bandeada discíclica; D; asimétrica positiva (granodecreciente); E; asimétrica negativa (granocreciente).

Page 42: Capitulo 2-Tesis Secuen. Caliz

ASOCIACIONES ASIMETRICAS: también conocidas como sucesiones de faces o

secuencias de facies.

Diseño de superposición; se le llama al conjunto de dos o más facies que pasan

de unas a otras en sentido vertical mediante contactos graduales a netos. Cada

una de estas sucesiones está limitada en su base o tope por una superficie muy

neta y/o erosiva, a veces por un hiatus de importancia. Por lo tanto este diseño de

superposición suele manifestarse por variaciones progresivas en granulometría y/o

en escala de la estratigrafía.

2.7.3 FACIES ESTÁNDAR DE WILSON

El modelo de facies estándar de Wilson (1970, 1974), nos permite integrar la

expansión de trabajo de Irwin (1965), donde se definen 9 facies idealizadas

principalmente del un ambiente marino (sin contar el continente). Resulta de una

combinación de efectos dela pendiente, edad energía del agua y clima, en donde

las características del depósito también son afectadas por el aporte de clásticos.

Figura 23. Perfil topográfico marino idealizado que muestra las fajas de facies estándar sensu Wilson (1986) (1-10). Las flechas arriba indican el sitio de depósito.

Page 43: Capitulo 2-Tesis Secuen. Caliz

Los criterios para el reconocimiento de las facies de cuenca carbonatada,

incluyen los siguientes:

a) Secciones condensadas, depositadas con lentitud o están dispuestas entre

hiatos (pausas en la sedimentación).

b) Presencia de horizontes duros, por litificación asociada a los hiatos.

c) Capas bien depositadas de sedimentos de granulometría fina, extensas, y

con cambios graduales entre facies laterales.

d) Sedimentos que presentan: pellets fecales, laminación a pequeña escala, o

estratificación rítmicas de entre centímetros a metros. Riples y otras

marcas de sepultamiento se pueden presentar, pero marcas de gran

escala raramente se presentan.

e) Arreglo de bioturbaciones, formados por grupos de organismos como:

Helmintoide, Paleodictiones, Zoophicos, “Skolitos”, y condritas en aguas

profundas y Talasinoides y condritas en aguas menos profundas.

La facies de cuenca, se da en los fondos oceánicos (quedando estrechamente

relacionada con la expansión del fondo oceánico). Los sedimentos que se

depositan, son partículas procedentes de muchas fuentes, que pertenecen a la

deriva durante mucho tiempo. De forma gradual, estas caen sobre el fondo

oceánico, acumulándose lentamente (exceptuando los depósitos debidos a

corrientes de turbidez).

Page 44: Capitulo 2-Tesis Secuen. Caliz

Figura 24. Patrón de facies en océano profundo, en cierto tiempo y sucesión estratigráfica en varios puntos, se generaliza como se muestra.