Ciclo sedimentario

1. Origen de las rocas
sedimentarias: el ciclo
sedimentario

2. Las rocas están sometidas a continuos cambios por las acciones de los agentes
geológicos, según el CICLO DE LAS ROCAS, en el cual intervienen incluso los seres
vivos.
Antecedentes: El ciclo de las rocas

3. Las rocas están sometidas a continuos cambios por las acciones de los agentes
geológicos, según el CICLO DE LAS ROCAS, en el cual intervienen incluso los seres
vivos.
Antecedentes: El ciclo de las rocas

4. Son todos los
procesos que sufre
un sedimento
desde su formación
(erosión,
transporte,
depósito) hasta su
consolidación en
una roca.
• El ciclo sedimentario

5. Etapas del ciclo sedimentario:
Intemperismo
Erosión
Transporte
Depósito
Diagénesis y
Litificación

6. INTEMPERISMO (Weathering)
• Descomposición superficial, desgaste físico y alteración química
de rocas y minerales en o cerca de la superficie de la Tierra.
• Se produce cuando la roca es fragmentada mecánicamente
(desintegrada) o alterada químicamente (descompuesta), o ambas
cosas.
• Todas las rocas expuestas en la superficie de la Tierra interactúan
con la atmósfera, la hidrósfera y la biosfera.
Existen tres tipos:
• Físico: Disgregación mecánica, fragmentación de la roca.
• Químico: Disuelve y oxida los componentes de las rocas.
• Biológico: Es causado por los efectos físicos y químicos de los
procesos orgánicos

7. INTEMPERISMO FÍSICO: se debe principalmente a variaciones de
temperatura, heladas, insolaciones o pérdida de carga.
Físico
Fragmentación
por hielo
(gelifracción)
Descompresión
Expansión
térmica
Descompresión
Gelifracción
Termoclastia

8. INTEMPERISMO QUÍMICO: destrucción de las rocas mediante
reacciones químicas que tienen lugar sobre la superficie, alterando su
naturaleza química y sus componentes.
Químico
Disolución. Ej:
Calcita
Oxidación. Ej:
hematita
Hidrólisis. Ej:
feldespato

9. *EL INTEMPERISMO BIOLÓGICO. Ocurre debido a procesos
orgánicos. Reúne caracteres tanto físicos (acción de raíces,
organismos del suelo, etc.) como químicos (bioquímicos) señalados
por la solución de materiales por la acción de bacterias, ácidos
húmicos, etc.

10. Productos del intemperismo
• Dependen de la composición de la roca original:
Mineral Productos residuales Material en solución
Cuarzo Granos de cuarzo Sílice
Feldespato Minerales arcillosos Sílice
K+, Na+, Ca2+
Anfíbol (Hornblenda) Minerales arcillosos
Limonita
Hematites
Sílice
Ca2+, Mg2+
Olivino Limonita
Hematites
Sílice
Mg2+

11. • Definición de suelo:
Es aquel producto de
la desintegración de
las rocas formado por
la combinación de
materia orgánica y
mineral, agua y aire.
• Los factores que
controlan la formación
del suelo son:
Roca Madre
Tiempo
Clima
Flora y fauna
Pendiente del
terreno
• El intemperismo no implica el transporte de los fragmentos de roca y de
fragmentos minerales producidos
Formación de suelos in situ, sobre la roca
intemperizada.

13. Erosión
Es la disgregación de las rocas formando partículas
(sedimentos), las cuales sufren un transporte.
Remoción de materiales intemperizados desde su
área de origen.
Sedimentos.- Agregado de sólidos derivado de rocas
preexistentes o de sólidos precipitados y de
soluciones
Son los productos del intemperismo depositados
por los agentes de erosión y pueden ser: solubles
e insolubles

14. Agentes dinámicos de la erosión:
o Gravedad: Arrastre gradual de material y avalanchas
o Acción Glacial: Avance de glaciares y capas de hielo
o Corrientes de agua: inundaciones repentinas, acción
de ríos, acción de agua de mar.
o Vientos: Movimiento y acometida de material fino,
arena muy fina y/o arcilla sobre material grueso.

15. Transporte de partículas:
1. Por arrastre (tracción o rodamiento): las partículas más gruesas
(500-2000 micrones).
2. Por saltación: las partículas medianas (100-500 micrones).
3. En suspensión: las partículas pequeñas o livianas (<100 micrones).
4. En solución (iones de SiO2, Ca, Na, etc.)

16. Transporte de material
Aire:
• Suspensión
• Saltación
• Arrastre
Agua:
• Solución
• Suspensión
• Saltación
• Arrastre
Hielo:
• Suspensión
• Arrastre
El material sedimentario es
transportado normalmente
mediante:

17. Procesos de transporte:
SOLUCIÓN
Los productos más solubles del intemperismo entran en
solución y son llevados por las aguas subterráneas o por las
superficiales, a los ríos y lagos y finalmente al mar.
Durante la etapa de este viaje puede ocurrir que:
• Existan reacciones químicas con otros materiales en solución.
• Precipitación debida a la evaporación.
• Precipitación por cambios en el equilibrio fisicoquímico.
• Materiales extraídos por organismos.

18. Procesos de transporte: SUSPENSIÓN
• Las partículas que no se asientan fácilmente en el fondo en un
fluido (agua ó viento), se dice que están en suspensión.
Este proceso se debe a que:
• Las partículas de tamaño pequeño se asientan con lentitud y
permanecen en suspensión por más tiempo que los granos
mayores.
• Los granos de mayor peso específico se asientan con más rapidez
que los ligeros.
• Las partículas esféricas asimismo se asientan más rápidamente que
las irregulares de igual masa.

19. La turbulencia es un factor
adicional que tiende a
conservar los sedimentos en
suspensión, los cuales reciben
impulsos repetidos hacia
arriba que retardan su
asentamiento.
Procesos de transporte:
SUSPENSIÓN
Las dos Fotografías
muestran como las
partículas pequeñas no se
asientan fácilmente en el
fondo de un fluido (agua ó
viento) debido a su baja
densidad.

20. Procesos de
transporte:
SALTACIÓN
El sedimento que se
mueve por saltación
parece saltar o
brincar a lo largo del
lecho de la corriente.
Esto ocurre cuando los clastos son propulsados hacia arriba por las colisiones o
levantados por las corrientes y luego transportados corriente abajo una corta
distancia hasta que la gravedad los empuja de nuevo hacia el lecho de la corriente.

21. RODAMIENTO
La forma más simple de tracción se presenta cuando las partículas
esféricas descansan sobre una superficie lisa.
La fuerza del agua o viento se aplica directamente contra el lado
aguas arriba de las partículas.
Debido a la fricción en el fondo y a que la corriente que actúa en
sus cimas fluye más rápidamente que la de abajo, las partículas
tienden a rodar.
Las líneas horizontales representan la dirección de flujo. Influencia
del tamaño de las partículas sobre la velocidad que requieren para
que rueden en el fondo.

22. • Es el proceso por el cual, el material sólido transportado se deposita.
• Incluye la decantación física, la precipitación química y orgánica.
• Ocurre cuando el agente (agua, aire, hielo) disminuye su velocidad
impidiendo el traslado del sedimento
• Por lo tanto, el deposito final de los distintos tipos de sedimentos, ocurrirá
en superficies topográficamente deprimidas de nuestro planeta.
DEPÓSITO/SEDIMENTACIÓN

23. AMBIENTE SEDIMENTARIO
• Es una parte de la superficie terrestre que se diferencia física, química
y biológicamente de los territorios adyacentes.
Existen de tres tipos:
Marino
Continental
Mixto

24. AMBIENTE SEDIMENTARIO
Existen de tres
tipos:
Marino
Continental
Mixto
Características físicas: velocidad, dirección
del viento, corrientes de agua, oleaje, mareas,
tipo de meteorización, clima, temperatura,
humedad, frecuencia de heladas,
precipitación, etc.
Características químicas: condiciones de pH,
Eh, geoquímica de la roca madre y la
interacción química entre el sedimento y el
ambiente.
Características biológicas destacan la flora y
la fauna.

25. Ambientes sedimentarios
CONTINENTALES:
1. Glaciar
2. Abanico aluvial
3. Fluvial
4. Lacustre
5. Eólico
6. Kárstico
MARINOS
12. Plataforma
13. Arrecife
14. Talud
15.Cuenca
MIXTOS
7. Palustre
8. Deltáico
9. Lagunas
costeras
10. Sabkhas
11.Litoral

26. Cuando las zonas de depósito ocupan extensiones de áreas
regionales, se denominan CUENCAS SEDIMENTARIAS.
Una cuenca sedimentaria ocupa una depresión que sobreyace a un
basamento.
Dato MUY IMPORTANTE!!:
Ejemplos:
Golfo de México,
Cuenca de
Sabinas

27. Cuencas sedimentarias.
• Nota: si usted desea
aprender a modelar
cuencas, no se pierda
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de Yacimientos de
Fluidos y Análisis de
Cuencas

28. El análisis de cuencas se ocupa del estudio de las cuencas sedimentarias,
integrando datos estratigráficos de los sedimentos incluyendo datos
sedimentológicos, estructurales, tectónicos, petrológicos, geofísicos,
geoquímicos, geocronológicos, paleontológicos, etc.

29. DIAGÉNESIS
FORMACIÓN DE ROCAS
SEDIMENTARIAS

30. DIAGÉNESIS
Son todos aquellos cambios físicos, químicos y bioquímicos que
ocurren en los sedimentos o en las rocas sedimentarias después del
depósito ocasionados por la presión, temperatura, circulación de
fluidos, cambios de Ph, etc., hasta antes de un metamorfismo o el
intemperismo.
Cambios como:
• Compactación
• Cementación
• Disolución
• Recristalización
• Reemplazamiento de minerales
• Cristalización autigénica.
Se llevan a cabo en
condiciones de presión y
temperatura propias de la
parte
externa de la corteza
terrestre.
Puede iniciar en en el piso oceánico

31. ETAPAS DE LA DIAGÉNESIS
1. COMPACTACIÓN (mécánica o física y química,
incluyendo una deformación o reorientación de los
granos).
2. CEMENTACIÓN (relleno de espacios porosos de origen
primario o secundario ).
3. RECRISTALIZACIÓN (cambios en el tamaño del cristal,
esfuerzo y geometría).
4. REEMPLAZAMIENTO (sustitución de un mineral por
otro).
5. DISOLUCIÓN (de minerales inestables en poros
secundarios,
vesículas o cavernas).
6. AUTIGÉNESIS (desarrollo de nuevos minerales).

32. 1. COMPACTACIÓN:
Es la reducción de volumen del sedimento ocasionada
principalmente por las fuerzas verticales ejercidas por una
capa de recubrimiento creciente.
También conocida
como subsidencia!

33. La COMPACTACIÓN también reduce los espacios porosos,
resultado de la desecación y reducción de volumen de los
espesores acumulados.

34. Compactación-disolución:
es la disolución principalmente a
lo largo de la superficie de
estratificación, provocada por la
compactación.
Se observa como
estilolitas o vetas de disolución.
ESTILOLITAS
VETAS DE DISOLUCIÓN
VETAS DE DISOLUCIÓN
Piso del Metro CDMX

36. 2. CEMENTACIÓN
• Relleno de espacios porosos de origen primario o secundario.
• Es uno de los cambios diagenéticos más comunes y produce la rigidez de un
sedimento, uniendo a las partículas unas con otras.
• La cementación puede ocurrir simultáneamente con la sedimentación, o
bien el cemento puede ser introducido en un tiempo posterior.
• Los materiales cementantes más comunes son: Dolomita (Ca/Mg)CO3,
Calcita (CaCO3), o aragonita (CaCO3), Sílice (SiO2), Óxidos de hierro (Fe2O3),
Siderita (FeCO3).

37. 2. CEMENTACIÓN
Carbonato
Silíceo

38. Cementantes
• En la primera fase de
cementación se precipita en
o alrededor de los granos.
• En la segunda fase
normalmente rellena
espacios vacíos
• PUEDE SER CALCÁREO
(CALCITA O DOLOMITA) O
SILÍCEO (SÍLICE, ÓPALO).

39. 3. RECRISTALIZACIÓN:
Cambios en la textura y estructura del sedimento, por crecimiento
de pequeños cristales o fragmentos en un agregado de cristales más
gruesos.
Calcita → Aragonito

40. 4. REEMPLAZAMIENTO:
• Existe un desarrollo de nuevos minerales por reacciones entre los elementos
constitutivos originales de los sedimentos y los materiales acarreados de
fuentes externas.
• El nuevo mineral se desarrolla en el espacio ocupado por el original, sin
cambio de volumen, y puede tomar la forma del mineral reemplazado
(pseudomorfo).
calcita
pirita
limonita

41. 4. REEMPLAZAMIENTO:
• DOLOMITIZACIÓN: Reemplazamiento de calcita por dolomita
• La dolomita es un cemento de origen secundario generado en ambientes
diagenéticos enriquecidos en magnesio
Dolomicrita (chalk dolomítico), en la que se
observan cristales euhedrales de dolomita
con una característica porosidad
intercristalina e intracristalina (disolución
parcial).

42. 5. DISOLUCIÓN (SOLUCIÓN DIFERENCIAL):
Son procesos de disolución selectiva dentro del sedimento, como elementos
constitutivos particulares o a lo largo de los planos de estratificación.

43. 6. AUTIGÉNESIS:
Es el desarrollo de nuevos
minerales o sobrecrecimiento
dentro de un sedimento.
Pedernal
Agatha

44. TRANSFORMACIÓN DEL PETRÓLEO
• Un aspecto muy importante de las reacciones
diagenéticas es que pueden crear petróleo por
transformación de materia “prima” orgánica de los
sedimentos.
• Migración del petróleo y su entrampamiento final
están claramente relacionados con las reacciones
diagenéticas.
• SI LOS HIDROCARBUROS OCUPAN LOS ESPACIOS
POROSOS NO SE PRECIPITARÁ ALGÚN CEMENTO
MINERAL.
• Entonces, necesitamos un ambiente donde exista la
materia prima sin presencia de carbonato….DÓNDE?!!

45. Nivel de compensación de la calcita en
ambientes marinos profundos
• Esto se lleva a cabo en las cuencas sedimentarias profundas!!
• En el nivel de compensación de la Calcita!!

46. LA DIAGÉNESIS SE LLEVA A CABO EN LO QUE SE CONOCE COMO
AMBIENTES DIAGENÉTICOS
• VADOSO: Se encuentra por encima del nivel freático (poros rellenos de aire y
agua meteórica)
• FREÁTICO METEÓRICO: Por debajo del nivel freático con influencia de agua
meteórica (poros con agua meteórica)
• FREÁTICO MARINO: Por debajo del nivel freático con influencia de agua
marina (poros con agua marina)
• DE SEPULTAMIENTO: Por debajo de la influencia de la diagénesis superficial y
hasta la línea donde comienza el metamorfismo de bajo grado.

47. CARACTERÍSTICAS
DE LOS
SEDIMENTOS

48. TEXTURA
Relación de los componentes que constituyen un sedimento o roca
sedimentaria.
La textura es importante para la clasificación de las rocas sedimentarias.
Existen dos tipos principales:
•CLÁSTICA (sedimentos siliciclásticos): Las rocas que exhiben una
textura clástica consisten en fragmentos minerales o pétreos que se
encuentran cementados y/o compactados (matriz).
•En clásticos, la textura describe al tamaño, la forma, la redondez, las
características de la superficie de los sedimentos y la fábrica de los granos.
•NO CLÁSTICA (sedimentos aloquímicos y ortoquímicos): Las
partículas predominantes en estas rocas son los minerales de precipitacion,
los cuales forman un mosaico interconectado. Los cristales pueden ser
microscópicos o visibles en muestra de mano.

49. Características de los
sedimentos:
• Tamaño: Se refiere al
diámetro máximo de la
partícula
• Forma
• Redondez:
Corresponde al grado
de esquinas
• Esfericidad: Similitud a
una esfera
• Selección: Similitud en
el tamaño de grano
• Imbricación:
Orientación
preferencial debido a la
influencia de corrientes
• Fábrica y
empaquetamiento
Madurezdelossedimentos

50. Características de Sedimentos clásticos
(terrígenos o detríticos)
Nombre de la
partícula
Tamaño (mm) Nombre del
sedimento
Nombre de la roca
bloque > a 256 grava Conglomerado/brecha
Guijón (canto) 64 a 256 grava Conglomerado/brecha
Guijarro (grava) 2 a 64 grava Conglomerado/brecha
arena 1/16 a 2 arena arenisca
limo 1/256 a 1/16 limo limolita
arcilla < a 1/256 arcilla lutita

51. TAMAÑODELAS
PARTÍCULAS
Wenthworth, 1922

52. FORMA
Es el aspecto geométrico espacial de los granos. La descripción se realiza en base a formas
geométricas como la cúbica, esférica, prolada, planar, prismática y tabular, pero éstas solo
aportan información cualitativa.

53. REDONDEZ Y ESFERICIDAD
En la descripción de las rocas sedimentarias y sedimentos debe considerarse la
forma de los granos y su grado de redondez.
REDONDEZ. La redondez de la partícula como un todo es el promedio del
redondeamiento de todas sus esquinas. Depende del tamaño y la resistencia
mecánica de los granos y, en general, aumenta con el transporte
ESFERICIDAD. La esfericidad es la medida del grado a que se aproxima una
partícula a la forma de una esfera. Definiendo también el comportamiento
dinámico de la partícula.
Grados de redondez y esfericidad que puede tener una partícula. A.E. Adams et al., (1997).

54. Es la propiedad que describe la variabilidad del tamaño de grano en una roca
sedimentaria detrítica.
GRADO DE SELECCIÓN
Si el tamaño de las partículas es similar, se dice que el sedimento está bien
seleccionado.
Por el contrario, si los componentes presentan una gran diversidad de
tamaños se denominan mal seleccionadas.

55. MADUREZ TEXTURAL
Representa el grado de desarrollo que han alcanzado los procesos de
transporte y sedimentación, y si éstos han sido no selectivos.
Se dice que una roca sedimentaria es más madura cuanto más
redondeados y seleccionados estén los clastos que la integran. La madurez
textural es un índice que refleja el tiempo transcurrido entre la erosión del
material detrítico original y su depositación final.
La madurez textural
puede ser evaluada
mediante
• Grado de selección
• Porcentaje de
matriz
• Redondez

56. Se observa cuando los granos asumen en pequeñas zonas una
orientación definida en el instante de entrar en reposo. Esta tendencia
de alineación, se debe principalmente al tipo de corriente, a su
capacidad de transporte y a su orientación.
ORIENTACIÓN (IMBRICACIÓN)
¿Para que sirve conocerla?

57. La fábrica es una medida del
grado en que los granos se
encuentran en contacto con sus
vecinos, o entrelazados entre
ellos y su distribución en tres
dimensiones, los contactos
pueden ser suturados
cóncavos, convexos, lineales y
flotantes.
FÁBRICA

58. Matriz
En el caso de los sedimentos clásticos, la matriz está formada por limos, arenas
y arcillas
Puede tener diversos orígenes:
Matriz
Si se trata de rocas calcáreas, la
matriz se constituye de micrita
(lodo calcáreo Φ < 30 µm) o
esparita

59. II. Cementante
Micrita
En la primera fase de cementación se
precipita en o alrededor de los granos.
En la segunda fase normalmente rellena
espacios vacíos
Puede ser calcáreo (calcita o dolomita)
o silíceo (sílice, ópalo).