Diagnesis - Intro

Lecturas:Scoffin : Chapters 1 and 2

Tucker & Wright : Chapters 1.5 - 1.9 7.1 - 7.2

DiagnesisDEFINICN: Procesos de alteracin que ocurren luego de ladeposicin de los carbonatos

Sedimentos de carbonatos consisten mayormente de: Aragonita

High-Mg calcite

Low-Mg calcite

A menos que estn dolomitizados la mayora de lossedimentos de carbonatos antiguos se componen de low-Mgcalcite

En rocas antiguas la mayora de los cementos presentes hansido precipitados por aguas metericas cerca de lasuperficie o por fluidos basinales en reas profundas bajo lasuperficie.

Estudios en Diagnesis

1. Identifican la mineraloga original de los cementospresentes

2. Determinan como se relaciona esta mineraloga alas rocas y los fluidos originales

3. Determinan las caractersticas de los fluidos y elambiente en que ocurri la diagnesis

4. Determinar el tiempo relativo en que ocurri laalteracin

Estudios en Diagnesis

1. Petrografa

ENVUELVEN:

Estudios en Diagnesis2. Cathodoluminiscencia (CL)ENVUELVEN:

Estudios en Diagnesis

3. Scaning electron microscopy (SEM)

ENVUELVEN:

Estudios en Diagnesis4. Anlisis geoqumicos:

-istopos-elementos traza

ENVUELVEN:

Diagnesis;Procesos Importantes (6)

Ocurre al haber saturacin o supersaturacin

Ocurre cuando factores kineticos no inhibenla precipitacin

Aragonita, high-Mg calcite, low-Mg calcite ydolomita son los cementos comunes ypresentan morfologas variadas

1. Cementacin :

Diagnesis;Procesos Importantes (6)

Mineraloga y composicin de cementos depende delfluido en los poros. (Mayormente en razn de Mg/Cay dependiendo si los fluidos son marinos, metericoso basinales)

Fabricas y morfologas de los cementos son fcilesde identificar y tiles en la mayora de los casospero hay excepciones

1. Cementacin :

Diagnesis;Procesos Importantes (6)

Ejemplo de herramientas para distinguir entre cementos:Equant drusy calcite spar se deposita en ambientesmetericos y ambientes de enterramiento profundo(misma morfologa).

Como los distingo?En ambientes de enterramiento profundo cementostienen mas Fe como elemento traza (al teirlospresentan diferentes diferentes colores).

1. Cementacin :

Diagnesis;Procesos Importantes (6)

algas endolticashongosbacterias

Todos estos perforan los bioclastos llenndose las perforacionescon sedimento fino o cemento.

El resultado final es granos completamente micritizados en loscuales la estructura esqueletal es muy difcil de reconocer.

2. Micritizacin (microbial)

Diagnesis;Procesos Importantes (6)

Recristalizacin con cambios en mineraloga

Por que no usar el termino recristalizacin entonces ?

recrislatizacin se debe aplicar estrictamente a cambios en eltamao del cristal SIN CAMBIOS EN MINERALOGA

Envuelve fluidos y no ocurre normalmente en reas sin stos

El proceso causa un aumento en el tamao de los cristalesproduciendo microsparita, lentes, laminas y estratificaciones decarbonato de calcio

Un proceso neomorfico comn es la calcitizacin donde granos ycementos aragonticos (dolomticos) que son reemplazados acalcita

3. Neomorfismo

Diagnesis;Procesos Importantes (6)

Sedimentos, cementos y rocas ya litificadas puedensufrir disolucin de carbonatos a pequea o granescala cuando los fluidos estn bajo-saturados conrespecto a CaC03

4. Disolusin

Diagnesis;Procesos Importantes (6)

Al aplicar presin debido al peso del enterramiento los granos sefracturan y la porosidad disminuye debido a la compresin.

A. Compactacin mecnica Al aumentan la presiones an mas los granos se empiezan a disolver

en los puntos de contacto produciendo suturas (stylolites ydissolution seams)

B. Compactacin qumica La compactacin qumica en carbonatos comienza alrededor de los

300 metros

5. Compactacin (incluyendo solucin por presin)

Diagnesis;Procesos Importantes (6)

Afecta 30-40% de las rocas calizas

Son importantes desde el punto de vista tantoeconmicos como cientficos

Sern discutidas mas adelante en detalle

6.Dolomitizacin

Controles en Diagnesis

1. composicin y mineraloga de los sedimentos

2. qumica del fluido presente en los poros

3. razn de flujo del fluido en los poros

4. historia geolgica del rea Enterramiento

Levantamiento

cambios en el nivel del mar

Controles en Diagnesis

5. influencias externas en los fluidos presentes

6. clima

Variaciones en patrones diagenticos son muy grandes

No solo hay variaciones entre diferentes formacionessino tambin ocurren altas variaciones laterales tantocomo verticales dentro de las mismas formaciones derocas

Agentes Diagenticos1. Marino

incluye el suelo marino, planicies de marea yplayas

procesos envueltos dependen de rofundidad latitud clima

Agentes Diagenticos2. Meterico

los sedimentos son afectados rpidamente luego de ladeposicinenvuelve mayormente disolucin, y produccin de carso ycaliche

No esta confinada a reascerca de la superficie yaque depende de cuanprofunda llegue el aguadependiendo de elgradiente hidrulico

Agentes Diagenticos3. Zona de mezcla entre aguas marinas y metericasLa geometra de ste ambiente vara dependiendo de:

A. gradiente hidrulicoB. porosidad-permeabilidadC. tipo de acufero (confinado / no confinado)D. fluctuaciones climticas (anual - cambio de estaciones a mayor escala)E. nivel del mar

Dolomitizacin ocurrecomnmente en esteambiente

Agentes Diagenticos4. Ambiente de enterramiento (Burial)

La mayora de las rocas antiguas han sido afectadas porstos ambientesAltas presiones y temperaturasComposiciones de los fluidos presentes son muy diferentesa composiciones marinas y freticasComposiciones usualmente aguas hipersalinas con altasconcentraciones de Fe y Mn

Dolomitizacin ocurrecomnmente en esteambiente

Agentes Diagenticos4. Ambiente de enterramiento (Burial)

Bajas porosidades-permeabilidades retardan los procesosdiagenticos (poco flujo)Ambiente ideal para la dolomitizacin debido a las altastemperaturas y presionesLos diferentes ambientes diagenticos cambian lateral yverticalmente entre si

Dolomitizacin ocurrecomnmente en esteambiente

Agentes Diagenticos4. Ambiente de enterramiento (Burial)

Las secuencias de eventos diagenticos se puedendeterminar con anlisis petrogrficos y geoqumicosEstas interpretaciones ayudan grandemente a determinarla historia geolgica de reas especficas

Dolomitizacin ocurrecomnmente en esteambiente

Ambientes DiagenticosZona Vadosa vs.Zona Fretica

Zona vadosa aire enlos poros (sobre el nivelfretico)

Zona fretica fluido enlos poros (bajo el nivelfretico)

Nivel Fretico quedivide la zona vadosa dela fretica