Rocas sedimentarias: Procesos sedimentarios

Rocas sedimentarias
PROCESOS
SEDIMENTARIOS
Dr.(C) Inés Rodríguez Araneda

 La mayoría de los minerales no son estables
cuando son expuestos por tiempos prolongados a
las condiciones físicas y químicas superficiales
 La rocas sufren meteorización mecánica
(desintegración física) y meteorización química
(descomposición) cuando son atacadas por aire,
agua y microorganismos.
 El proceso de meteorización crea SEDIMENTOS
 La meteorización prepara a las rocas para la
erosión y es parte fundamental de el ciclo de las
rocas, transformando los sedimentos en rocas
sedimentarias.
INTRODUCCION

 Los procesos que alteran las rocas en la superficie de la Tierra
son METEORIZACION, EROSION, TRANSPORTE, DEPOSITACIÓN Y
LITIFICACIÓN.
PROCESOS

 La METEORIZACION MECANICA o desintegración física, se refiere a
el grupo de procesos destructivos que cambian el carácter físico
y químico de las rocas cerca de la superficie.
 incluye varios procesos que rompen la roca en partes o trozos
mas pequeños. El cambio en la roca es física, no hay cambio
químico o bien es muy leve.
 Por ejemplo, el agua que se congela y expande en las fracturas de
las rocas puede causar la desintegración física de esta.
 Este proceso desintegra la roca, pero no le cambia la
composición.
METEORIZACIÓN
MECANICA

PROCESOS DE
METEORIZACION
MECANICA
 Los mas efectivos:
DESCOMPRESION, ACCION
DEL HIELO
 DESCOMPRESION: es la
reducción en la presión
que afecta a un gran
cuerpo rocoso puede
generar grietas por
expansión.
METEORIZACIÓN MECANICA

 PROCESOS DE
METEORIZACION MECANICA
 DESCOMPRESION
 Un grupo de grietas se
desarrollan en forma paralela a
la superficie exterior de la roca,
ya que la roca se expande mas
en la parte exterior que en la
interior, generan lajas de roca.
 En las superficies con alta
pendiente, la gravedad puede
causar que la roca entre las
grietas se separe en capas
concéntricas del resto de la
roca. Este proceso de
separación se llama exfoliación
(ex = fuera, folio = hoja), y es en
cierto modo similar a pelar una
cebolla en capas.

 ACCION DEL HIELO
 Una analogía a este proceso es
lo que ocurre cuando una
botella con liquido se olvida en
el congelador. Al retirarla, se
observa que ha explotado.
 El agua tiene una propiedad
especial, cuando se congela a 0
grados C°, las moléculas de
agua se organizan en una
estructura cristalina ordenada
formando hielo. debido a que
esta estructura ocupa mas
espacio que el agua liquida, el
agua se expande alrededor de
un 9% cuando se congela. esta
propiedad del agua la
transforma en un potente
agente de meteorización
mecánica

 Otros:
 EXPANSION TERMICA
 ACCION BIOLOGICA
 PRESION POR CRECIMIENTO
DE SALES
 Cualquiera sea el
proceso de
meteorización
mecánica, el resultado
es que la roca se
fragmenta en partes
mas pequeñas, lo que
aumenta la superficie
sobre la cual puede
ocurrir meteorización
química.

 La METEORIZACION QUIMICA es la
descomposición química de la roca debido a la
exposición al agua y gases de la atmosfera
 principalmente dióxido de carbono, oxigeno y
vapor de agua
 Cuando una roca es descompuesta por estos
agentes, se forman nuevos compuestos
químicos.
METEORIZACIÓN QUÍMICA

 Ejemplo:
 un afloramiento de granito, debido a la acción del
agua que se congela y descongela, se puede separar
en trozos mas pequeños (meteorización física), pero los
cristales originales de cuarzo, feldespato y minerales
ferromagnesianos no cambian.
 Por el contrario, si el granito se meteoriza
químicamente, algunos de los minerales originales
cambian químicamente a minerales distintos. El
feldespato, por ejemplo, cambiara (o se alterará) a
arcilla (un mineral que tiene una estructura similar a la
de la mica).
 En la naturaleza la meteorización mecánica y
química ocurren en forma simultanea y sus
efectos se interrelacionan.
 La meteorización es un proceso relativamente
lento y largo.

 Minerales sólidos NO son el único producto de la
meteorización química.
 Algunos minerales, como por ejemplo la calcita, se
disuelve cuando son meteorizados químicamente.
 Por lo tanto, la caliza se meteoriza en forma bien
diferente al granito.
METEORIZACIÓN QUIMICA

La meteorización es percibido como un
proceso DESTRUCTIVO, pero es importante
resaltar que gracias a la meteorización y a
sus productos es que se forman los SUELOS
 Los suelos son el material necesario para que las plantas
puedan crecer y se pueda desarrollar la agricultura.
Los productos de la meteorización
transportados por los ríos y que llegan al
mar sirven de nutrientes a muchos
organismos marinos.
METEORIZACIÓN

 PROCESOS DE METEORIZACION QUIMICA (o
descomposición de rocas)
 Son los procesos que transforman las rocas y
minerales expuestos al agua y aire en nuevos
productos químicos (por ej. nuevos minerales)
 Un mineral cristaliza a gran profundidad en la
corteza, PERO una vez expuesto en superficie,
puede reaccionar con abundante agua
disponible para formar un nuevo y diferente
mineral.
 Ej. Un mineral que contiene poco oxigeno, puede
reaccionar con el oxigeno en el aire extrayendo los
átomos de oxigeno de la atmosfera e
incorporándoles en su red cristalina, por lo tanto
formando un nuevo mineral.
 Estos nuevos minerales son PRODUCTOS DE LA
METEORIZACION, que se han ajustado a las
condiciones física y químicas en o cerca de la
superficie.

 ROL DEL OXIGENO
 El oxigeno es abundante en la atmosfera y bastante reactivo
químicamente hablando, por lo tanto se combina
frecuentemente con minerales o con elementos dentro de los
minerales que son expuestos en superficie.
 La oxidación de hierro de un clavo es un ejemplo simple de
meteorización química, El oxigeno de la atmosfera se combina
con el hierro para formar un oxido de hierro, la reacción es:
 4Fe3+ + 3O2  2 Fe2O3 (hierro + oxígeno  óxido de hierro)
 El óxido de hierro formado de esta manera es el producto de
meteorización de muchos minerales que contienen hierro, como
por ejemplo el grupo de los minerales ferromagnesianos
(piroxenos, olivino, anfíbol, biotita)
METEORIZACIÓN
QUÍMICA

ROL DEL OXIGENO
 El hierro en los minerales ferromagnesianos debe primero
separarse de la sílice en la estructura cristalina antes de poder ser
oxidado. El óxido de hierro que se forma es el mineral llamado
HEMATITA (Fe2O3).
 En presencia de agua el óxido de hierro se combina con esta
dando origen a la LIMONITA, que es el nombre de un grupo de la
mayoría de los óxidos de hierro hidratados amorfos, incluyendo el
mineral GOETITA.
 el color rojizo y amarillento en el suelo, normalmente se
debe a la oxidación del hierro presente en los minerales
ferromagnesianos
METEORIZACIÓN
QUÍMICA

 ROL DE LOS ACIDOS
 El agente de meteorización química mas efectivo es el ácido.
 Los ácidos son compuestos químicos que entregan iones de hidrogeno (H+)
cuando se disocian o se separan químicamente en agua.
 Los ácidos fuertes producen un gran número de iones de hidrogeno cuando se
disocian.
 Los ácidos débiles producen un numero pequeño de iones H cuando se disocian.
 El ión hidrogeno tiene un tamaño muy pequeño y puede sustituir
otros iones positivos (como Ca, Na o K). Esta sustitución cambia la
composición química del mineral y destruye su estructura atómica.
El mineral se descompone comúnmente a otro mineral cuando se
expone a un acido.
 Algunos ácidos fuertes ocurren naturalmente en la superficie de la Tierra,
pero son poco comunes. El acido sulfúrico y acido fluorhídrico son
exhalados durante las erupciones volcánicas y pueden matar árboles e
incluso causar una intensa meteorización química de las rocas cercanas al
conducto eruptivo. Este tipo de ácidos fuertes también se produce en
algunas minas cuando minerales que contiene azufre (S) como la pirita se
oxidan y forman ácidos en la superficie.
METEORIZACIÓN
QUÍMICA

 METEORIZACION QUIMICA DEL FELDESPATO
 La meteorización de este mineral es un ejemplo de
alteración de un mineral original que se transforma a un
tipo totalmente diferente de mineral como producto de
meteorización.
 Cuando un feldespato es atacado por el ión
hidrogeno del ácido carbónico forma arcillas.
 En general, el mineral arcilla es un silicato hidróxido de
aluminio que presenta una estructura en capas similar a
las micas.
 Por lo tanto la estructura completamente es alterada, ya
que el feldespato es un silicato con una estructura en
redes tridimensionales.

 METEORIZACION QUIMICA DE OTROS MINERALES
 La meteorización de los minerales ferromagnesianos es
la misma que para los feldespatos, la única diferencia
son 2 productos de meteorización adicionales:
 iones Mg y óxidos de hierro (hematita, limonita, goetita)
 La susceptibilidad de los minerales formadores de roca
a la meteorización química depende de la firmeza de
los enlaces químicos dentro de la estructura cristalina
del mineral
 Debido a la fuerza de enlace Si-O, el cuarzo es bastante
resistente a la meteorización química. Por lo tanto el cuarzo
es el mineral formador de roca más resistente al ataque
químico en la superficie de la Tierra.
 Los minerales ferromagnesianos, incluyen otros iones
cargados positivamente (Al, Fe, Mg y Ca) la presencia de
estos iones positivos en la estructura de los silicatos vuelve a
estos minerales propensos a meteorización debido a que los
enlaces químicos son mas débiles.

 2. EROSION es la
remoción física de
las partículas de
roca por un agente
de erosión como el
agua corriente o un
glaciar. La
meteorización ayuda
a romper una roca
sólida en partículas
sueltas, las que son
fácilmente
erosionadas.
PROCESOS

 3. Después de que una
partícula que ha sido
erosionada, comienza a
ser transportada. El
TRANSPORTE es el
movimiento de las
partículas erosionadas
por agente como ríos,
olas, glaciares y viento.
 La METEORIZACION
continua durante el
transporte. Un fragmento
que esta siendo
transportado por un curso
de agua puede ser
reducido de tamaño o
gastado físicamente y
alterado químicamente a
medida que es arrastrado
por el agua.
PROCESOS

 TRANSPORTE
 La mayoría del sedimento es
transportado alguna distancia por
gravedad, viento, agua, o hielo antes
de decantar en capas.
 Durante el transporte el sedimento
sigue siendo meteorizado y sus
características varían en relación a la
distancia que se mueve.
 REDONDEZ es el grado de desgaste de
bordes filosos y puntas que sufre los
fragmentos de roca debido a estas
partículas chocan unas con otras o
con superficies rocosas ( por ej. fondo
de un río) al ser transportadas
 SELECCION es el proceso a través del
cual los granos de sedimento son
separados de a cuerdo a su tamaño
de grano, forma de grano o peso
especifico por los agentes de
transporte, especialmente el agua
corriente.
SEDIMENTOS Y
ROCAS SEDIMENTARIAS

 LITIFICACION
 Termino general para los procesos que
transforman el sedimento suelto en roca
sedimentaria.
 La mayoría de las rocas sedimentarias se
litifican por una combinación de
COMPACTACIÓN y CEMENTACION
 COMPACTACIÓN: disminuye el espacio
vacío entre los granos.
 CEMENTACION: se precipita cemento
(mineral que actúa como pegamento)
alrededor de los granos uniéndolos
firmemente unos a otros.
 Cementos comunes: calcita, sílice, oxidos.
 Una roca sedimentaria que consiste en
granos enlazados por un cemento en
una estructura rígida tiene TEXTURA
CLÁSTICA
SEDIMENTOS Y
ROCAS SEDIMENTARIAS

 Las rocas sedimentarias se forman por:
 Granos minerales erosionados (CLÀSTICAS O
DETRITICAS)
 Minerales precipitados desde soluciones (QUIMICAS)
 Consolidación de restos orgánicos de plantas
(ORGANICAS)
CLASIFICACION ROCAS SEDIMENTARIAS

 SEDIMENTO: es el nombre colectivo
para las partículas sólidas y sueltas
de minerales que se originan de:
 Meteorización y erosión de rocas
preexistente (sedimentos detríticos)
 Precipitación desde una solución,
incluyendo la secreción de
organismos en agua (sedimentos
químicos)
 Sedimentos incluye partículas tales
como arena en la playa, fango en el
fondo de un lago, bloques de roca en
las cercanías de un glaciar, cantos de
roca en un curso de agua, partículas
de polvo que se depositan desde el
aire.
 Una acumulación de conchas en el
fondo del mar a lo largo de la costa
también es sedimento, así como
también los fragmentos de corales rotos
desde un arrecife por la acción de las
olas.
SEDIMENTOS Y
ROCAS SEDIMENTARIAS

 SEDIMENTO
Estas partículas son usualmente
depositadas en capas sobre la superficie
de la Tierra.
Una parte importante de la definición de
sedimento es que las partículas se
encuentran SUELTAS. Debido a esta
característica, los sedimentos son NO-
CONSOLIDADOS, lo que significa que los
granos están separados unos de otros.
SEDIMENTOS Y
ROCAS SEDIMENTARIAS

 Los grupos de rocas sedimentarias son:
 detríticas, químicas, orgánicas
 Las estructuras y características sedimentológicos
de las rocas permiten interpretar su origen o
ambiente de depositación.
SEDIMENTOS Y
ROCAS SEDIMENTARIAS

 ROCAS SEDIMENTARIAS DETRITICAS o rocas
clásticas terrígenas
 Formadas por granos de sedimentos o DETRITOS
(generalmente fragmentos de rocas preexistentes) que
son cementados
 Los sedimentos pueden ser:
 Líticos (restos identificables de otras rocas)
 Granos minerales individuales
 Minerales arcillosos formados por meteorización química
 Durante el transporte los detritos pueden ser
redondeados o seleccionados.
 Sus nombres se asignan en base a su tamaño de grano
 BRECHA-CONGLOMERADO, ARENISCA, LIMOLITA, LUTITA
CLASIFICACION ROCAS
SEDIMENTARIAS

 Los sedimentos detríticos (minerales o pedazos de rocas o
pedazos de conchas..etc) se clasifican y definen de
acuerdo al tamaño de los fragmentos individuales
SEDIMENTOS Y
ROCAS SEDIMENTARIAS

BRECHA y
CONGLOMERADO
 Brecha: Roca sedimentaria
formada por la cementación de
fragmentos angulosos de grano
grueso (tamaño grava)
 Debido a que en general
los detritos son fácilmente
redondeados, la
angulosidad de los
fragmentos que forman una
brecha es indicativo de que
fueron transportados un
trecho muy corto.

 BRECHA y
CONGLOMERADO
 Conglomerado: roca
sedimentaria de grano
grueso formada por la
cementación de grava
redondeada.
 Se puede distinguir de la
brecha por lo
redondeado de sus
fragmentos.
 El tamaño y la redondez
de sus fragmentos es
indicativo de que han
sido transportados un
trecho corto.

 ARENISCA
 Se forma por la cementación
de granos tamaño arena,
 Puede ser depositada por
procesos muy distintos, por lo
que sus características
(composición mineralógica,
grado de selección, redondez)
variaran según el ambiente de
depositación
 Por ejemplo la arena
depositada por un río, o la
arena depositada por el viento
en una duna.
 Tipos de areniscas: arenisca
cuarcífera, arcosa, grauvaca

 ARENISCA CUARCIFERA
 Arenisco con mas de un 90% de granos de cuarzo.
 El cuarzo es mas resistente que otros minerales como el
feldespato, por lo que tiende a concentrarse, dando origen a
estas rocas.
 Usualmente los granos de cuarzo en esta roca son bien
redondeados, ya que han sido transportados largas distancias.
 La mayoría de las areniscas cuarcíferas son depositadas como
arena de playa o dunas de arena.

 ARCOSA
 Arenisca con mas de un 25% de granos de feldespato.
 Debido a que el feldespato se meteoriza con facilidad, la presencia
de granos de este mineral en esta roca implica que el sedimento no
ha sufrido una fuerte meteorización química.
 Fuentes de sedimento para formar este tipo de roca pueden ser
macizos de granito en zonas montañosas, pero climas fríos.
 La gran mayoría de estas rocas presentan fragmentos gruesos y
angulosos.
 Son características de depósitos de abanicos aluviales

TRIANGULO DE ARENISCAS,
SEGÚN FOLK 1968

 GRAUVACA
 Arenisca con mas de un 15% de matriz (formada por material de
tamaño fino, limo o arcilla)
 Rocas usualmente duras y de color gris oscuro o verde.
 Los fragmentos minerales pueden estar cubiertos por la matriz y
ser difíciles de identificar.
 Típicamente consisten en cuarzo, feldespato, fragmentos de rocas
sedimentarias de grano fino o rocas volcánicas o rocas metamórficas.
 Se forman a partir de corrientes de turbidez

 ROCAS SEDIMENTARIAS DE GRANO FINO
 LUTITA, Limolita, Fangolita
 Lutita: roca sedimentaria de grano fino
caracterizada por su FISIBILIDAD (capacidad de
fragmentarse a lo largo de capas)
 La fisibilidad ocurre a lo largo de superficies muy
finas denominadas laminaciones
 La gran mayoría están formadas por limo y
arcilla, y son de grano tan fino que su superficie
es muy suave al tacto.
 Sufren una fuerte compactación durante su
litificación.
 Sus ambientes típicos de depositación son:
 Fondos de lagos
 Partes distales de deltas de ríos
 Zonas de inundación de ríos
 Partes calmas de fondo oceánico profundo
CLASIFICACION ROCAS
SEDIMENTARIAS

 ROCAS SEDIMENTARIAS QUIMICAS
 Se forman por precipitación en un ambiente
acuoso
 Son precipitadas:
 DIRECTAMENTE por PROCESOS INORGANICOS
 INDIRECTAMENTE por PROCESOS ORGANICOS
 Incluyen: rocas carbonatadas, chert y evaporitas

ROCAS CARBONATADAS
(Caliza y Dolomita)
 Rocas que contienen el ion
carbonato (CO3 2-) como parte de
su composición química.
 CALIZA: roca sedimentaria
compuesta principalmente
por calcita
 Son precipitadas por la acción de
organismos o como resultado de
procesos inorgánicos

 CHERT
 Roca sedimentaria
dura, compacta y
de grano fino
formada
completamente por
SILICE.
 Ocurre como
nódulos irregulares
dentro de calizas
 O como depósitos
en capas,
usualmente debido
a la depositación de
esqueletos y
conchas de
organismos marinos
compuestos de sílice
en el fondo del
océano.

 EVAPORITAS
 Rocas formadas por cristales
que precipitan durante la
evaporación de agua de mar
o de lagos salinos.
 Tiene textura cristalina
 Roca de yeso, roca formada
por el mineral yeso (CaSO4)
 Roca de sal, roca formada por
el minera halita (NaCl)
 Extensos depósitos de este
tipo de rocas fueron formados
por la evaporación de grande
lagos en condiciones de
aridez.

 ROCAS SEDIMENTARIAS DE ORIGEN
ORGANICO
Carbón: roca sedimentaria que se forma
por la compactación de material
orgánico vegetal que no se ha
descompuesto completamente
Para su formación se necesita el rápido
crecimiento de plantas y su depositación
en ambientes acuosos con una baja
concentración de oxigeno, como por
ejemplo pantanos en climas tropicales

 Son características o rasgos que se
encuentran dentro de una roca
sedimentaria.
 Se forman usualmente luego de la
depositación, pero antes de la litificación.
 Son importantes debido a que permiten
interpretar el ambiente de formación de
las rocas sedimentarias. Es decir, como fue
el sedimento transportado, como fue
depositado.
 También ayudan a identificar la
orientación original de un deposito, en
caso de que haya sido deformado
tectónicamente en forma posterior.
ESTRUCTURAS SEDIMENTARIAS

ESTRATIFICACION:
principal estructura
sedimentaria,
corresponde a una
serie de capas visibles
dentro de la roca. La
mayoría de la
estratificación es
HORIZONTAL, ya que
los sedimentos que
forman la roca fueron
depositados en forma
horizontal.

La estratificación puede
ser:
 Paralela
 Cruzada

Ripples (ondulaciones)

 Grietas de desecación:
grietas en forma de
polígono que se forman en
depósitos de grano fino
debido a la deshidratación

 Gradación: una
capa o estrato
gradado
muestra un
cambio de
tamaño de
partículas en la
dirección
vertical.
 Gradación
normal: tamaño
disminuye hacia
arriba
 Gradación
inversa: tamaño
aumenta hacia
arriba
ESTRUCTURAS
SEDIMENTARIAS

 FOSILES:
 Restos de organismos preservados en
rocas sedimentarias
 La mayoría de los fósiles se forman
debido al enterramiento rápido en
sedimento de restos de huesos, conchas,
o dientes. Estos restos corresponden a las
partes mineralizadas (de origen mineral)
de los organismos que son mas resistentes
a la descomposición que las partes
blandas (tejidos)
 El material original raramente se preserva
inalterado, el mineral original es
recristalizado o reemplazado por un
mineral distinto como pirita o sílice.
 En algunos casos el material original no
se preserva, solo la impresión que este
deja en el sedimento, llamado MOLDE.

 1.Dibuje y explique los procesos sedimentarios exógenos.
 2. Realice un esquema con los tamaños de los sedimentos y
respectivas rocas
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