Una presentación sobre lo que es la geoquímica de rocas sedimentarias, haciendo énfasis en la meteorización y al final analizando el proceso de formación de algunas rocas sedimentarias de origen químico y orgánico.

1. “UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍN DE AREQUIPA”
FACULTAD DE GEOLOGÍA, GEOFÍSICAY MINAS ESCUELA
PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA
“GEOQUÍMICA DE ROCAS SEDIMENTARIAS”

2. INTRODUCCIÓN
¿Qué es una roca
sedimentaria?

3. I. GEOQUÍMICA DE ROCAS
SEDIMENTARIAS
o La composición química de rocas sedimentarias es el resultado de una
compleja secuencia de procesos que actúan sobre los materiales
geológicos. Los materiales sedimentarios podrían ser originados de la
desintegración y el desgaste de los sistemas preexistentes de rocas, o de la
precipitación de compuestos a partir de soluciones con o sin la presencia
de los organismos vivos.

4. PROCESOS GEOQUÍMICOS
Meteorización → Erosión → Transporte → Sedimentación y
Diagénesis
INTERACCIÓN ROCA – AGUA - AIRE
o La acción del agua depende en gran parte de su pH. Las aguas
ácidas o alcalinas descomponen los minerales y rocas con gran
velocidad proporcional a la diferencia de pH con el agua pura.
o Las sustancias químicas más importantes disueltas en las aguas
naturales son: O2, CO2, HNO3, H2SO4, NH3, ácidos húmicos y
cloruros. Estas sustancias proceden de la atmosfera, disolución de
rocas, la actividad y degradación biológica y erupciones volcánicas.

5. 1. METEORIZACIÓN
Los procesos que se producen en la meteorización comprenden: hidratación, hidrolisis, oxidaciones, reducciones, carbonataciones y disoluciones
Descomposición química o física total o parcial de los minerales y las rocas. Ocurre
sobre o cerca de la superficie terrestre cuando estos materiales entran en contacto con
la atmósfera, hidrósfera y la biósfera. La meteorización puede ser física o química.
A. METEORIZACIÓN FÍSICA
Produce desintegración o ruptura en la roca, sin afectar su composición química
Termoclastia: Fisuras de las rocas aflorantes
como consecuencia de la diferencia de
temperatura entre el interior y la superficie.
Haloclastia: Es la rotura de las rocas por la acción de la sal
que se incrusta en los poros y fisuras de las rocas y, al
recristalizar aumenta de volumen, aumentando la presión
que ejerce sobre las paredes internas con lo que se
puede ocasionar la ruptura

6. B. METEORIZACIÓN QUÍMICA
Origina cambios químicos en las rocas debido a la acción combinada de distintos componente: Oxígeno, CO2 y H2O, dando lugar
a una serie de reacciones químicas. Como consecuencia, la roca pierde su coherencia y se desmorona facilitando la acción de
agentes erosivos.
Hidrólisis
Se rompe la estructura de un mineral por acción de los iones de H+ y OH- de agua. Suele afectar a rocas formadas por silicatos,
cuando reaccionan con agua disociada en H+ y OH-. Por ejemplo, el feldespato, por hidrólisis, puede pasar a ser minerales de la
arcilla (ortosa + agua → caolinita + sílice).
Oxidación
Se produce cuando hay pérdida de uno o más electrones por parte de un átomo o ion, normalmente por reacción de los
minerales con el oxígeno.

7. Hidratación. En esta reacción, el agua es incorporada a la estructura de algunos minerales aumentando de
volumen como sucede con el yeso o sulfato de calcio hidratado.
Feldespatos Arcillas y Zeolitas Piroxenos,
Anfíboles y
Micas
Cloritas
PH Las variaciones de pH y Eh son los principales factores que interviene en los mecanismos de
precipitación química en ambientes sedimentarios donde no existe una fuerte evaporación (ambientes
evaporíticos).
El agua cerca de la superficie de los grandes lagos y el mar
puede tener un pH alto porque se consume CO2 y el pH
disminuye con la profundidad.

8. DISOLUCIÓN
Los minerales formados por sales se disuelven en contacto con el agua
Aunque la mayoría de los minerales son insolubles, la
presencia de ácidos (H+) en el agua puede producir la
disolución
Disolución del cloruro sódico (halita)
Cl Na + H2O = Cl- + Na+ [+H2O]

9. CARBONATACIÓN
caso particular de la disolución donde pueden ser atacadas rocas no solubles en agua, como las calizas

10. CALIZAS
CLASIFICACIÓN TEXTURAL – DUNHAM, 1962
rocas sedimentarias compuestas
mayoritariamente por carbonato
de calcio (CaCO3),
generalmente calcita, aunque
frecuentemente presenta trazas
de magnesita (MgCO3) y
otros carbonatos

12. DIAGRAMA DE
HARKER
Muy buena pureza
Máximos para aplicaciones industriales

13. DIAGRAMA DE
HARKER
Muy buena pureza
Máximos para aplicaciones industriales

14. Geoquímica y clasificación de calizas
Clasificación de calizas por contenido de óxido de calcio / carbonato de calcio
Clasificación CaO CaCO3
Muy alta pureza >55.2 >98.5
Alta pureza 54.3 - 55.2 97 - 98.5
Media pureza 52.4 - 54.3 93.5 - 97
Baja pureza 47.6 - 52.4 85 - 93.5
Impureza <47.6 <85
Fuente: Harrison, D.J (1993).
Clasificación de acuerdo al contenido de CaCo3 y MgCO3
CaCO3 (%) Designación de la roca consolidada
100 - 95 Caliza
95 - 75 Caliza margosa
75 - 65 Marga
65 - 35 Marga
35- 15 Marga arcillosa
15 05 Arcillita
5 - 0 Arcillita / lutita
Contenido total de carbonato (%)
Porcentaje de MgCO3 (%) del contenido total del carbonato
0 - 5 05 30 > 30
0 - 10
Arcillita / lutita
10 30 Arcillita calcárea Arcillita dolomítica Arcillita dolomítica
25 - 50 Marga arcillosa Marga arcillosa dolomítica Marga arcillosa dolomítica
50 - 75 Caliza margosa Marga calcodolomítica Marga dolomítica
75 - 90 Caliza arcillosa Caliza dolomítica Dolomía arcillosa
90 - 100 Caliza Caliza dolomítica Dolomía
Fuente: Lorenz y Dwosdz (2004).

17. ZONAS FAVORABLES Y USOS

18. 2. YESO
Lo podemos encontrar de forma común en la naturaleza debido a la
precipitación del sulfato de calcio que tiene lugar en el agua del mar,
debido a que suele encontrarse relacionado con la caliza gracias a la
acción del ácido sulfúrico que procede de los volcanes, a través de la
siguiente reacción:
El yeso se puede obtener también de manera artificial, como un
subproducto del 𝐻3𝑃𝑂4 partiendo del 𝐶𝑎3(𝑃𝑂4)2, siguiendo la reacción:
El yeso tiene diversas utilidades, todas ellas caracterizadas por la no
necesidad de tener una gran pureza de dicho producto, pues se utiliza por
lo general en materiales de construcción

19. La razón fundamental de la aplicación del yeso en la construcción es la facilidad con que se dan las siguientes
transformaciones en las que está implicado:
a)
b)

20. 3. TRAVERTINO
o Travertino es una roca calcárea continental formada por la
precipitación química de calcita y/o aragonito en torno a
filtraciones, manantiales, ríos, corrientes de agua y
ocasionalmente lagos, que se forma principalmente en la
zona vadosa pero también en zonas freáticas superficiales.
o La disolución de estas rocas con alto contenido de
carbonato de calcio crea un sedimento químico a manera de
iones concentrados en el agua, que se acumulan como
gotas y generan rocas sedimentarias químicas, que suelen
tener una estructura como bandas de colores.

21. o La interacción de agua hiperalcalina con el CO2 atmosférico
(Ecuación (3.2)) y la alcalinización de aguas subterráneas ricas en
calcio (Ecuación(3.3)) son otros mecanismos que explican la
formación de un grupo menor de depósitos.
o La precipitación es explicada, por la desgasificación de aguas
subterráneas ricas en CO2 con concentraciones de calcio superiores
a los 2 mmol/L (0,080 g/L). Estas aguas suelen formarse por la
disolución de rocas carbonatadas producto de su interacción con
aguas con ácido carbónico.

23. GRACIAS