1. Petrología Sedimentaria (Feb. 2009) 8. Rocas carbonatadas
Tema 8 ROCAS CARBONATADAS
(Carbonate rocks)
ABUNDANCIA:
% de rocas
10 40
% de rocas
CALIZAS
CALIZAS
DOLOMÍAS
ARENISCAS
5 20
0 0
0 20 40 60 80 100 0 20 40 60 80 100
PETTIJOHN % cuarzo BLATT % dolomita
DENOMINACIÓN:
DOLOMÍA CALCÁREA
CALIZA DOLOMÍTICA 10% DOLOMITA DOLOMÍA
50% 10%
CALIZA CALCITA 10% DOLOMÍA ARENOSA
10%
CALIZA ARENOSA
35% DOLOMÍA IMPURA
CALIZA MARGOSA
50% CUARZO
MARGA ROCAS DETRÍTICAS
ROCA CARBONATADA
ROCAS DETRÍTICAS IMPURA
CALIZA IMPURA
ARCILLA CUARZO
CARACTERÍSTICAS DISTINTIVAS:
• ROCAS MONOMINERÁLICAS, mayoritariamente
• COMPLEJIDAD TEXTURAL Y GENÉTICA
• ROCAS AUTÓCTONAS: componentes autígenos > terrígenos,
generadas en la cuenca sedimentaria
• DEPENDENCIA DE LA ACTIVIDAD ORGÁNICA
• SUSCEPTIBILIDAD A LOS CAMBIOS DIAGENÉTICOS
• IMPORTANCIA ECONÓMICA
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COMPOSICIÓN
MINERALOGÍA: COMPOSICIÓN QUÍMICA:
(ARAGONITO) ± Sr en
Ca CO3 Cal Mg ↑ sedimentos
CALCITA ± Mg, Fe
Cal Mg ↓ en
DOLOMITA Ca Mg (CO3)2 ± Fe rocas
CRISTALES: TAMAÑO FORMA
4 µm 16 µm
de calcita: MICRITA Microesparita ESPARITA Anhedrales ↑
de dolomita: DOLOMICRITA Dolomicroesparita DOLOESPARITA Euhedrales ↑
COMPONENTES PETROGRÁFICOS DE LAS CALIZAS:
ESENCIALES → COMPONENTES CARBONATADOS:
GRANOS ALOQUÍMICOS ↑↑:
• No esqueléticos: INTRACLASTOS
OOIDES = OOLITOS
PELLETS...
• Esqueléticos: ALGAS, ESPOJAS... PELOIDES
= fósiles FORAMINIFEROS…
= bioclastos MOLUSCOS, BRAQUIÓPODOS...
CRINOIDEOS, TRILOBITES…
CORALES, BRIOZOOS...
OTROS GRANOS: ⇐ EXTRACLASTOS CARBONATADOS
• FRAGMENTOS DE ROCA (de calizas, mármoles, dolomías)
FASE DE UNIÓN (= ORTOQUÍMICOS):
• Matriz (= Lodo carbonatado) MICRITA TERRÍGENOS
• Cemento ESPARITA ↑, MICRITA ↓
ACCESORIOS → COMPONENTES NO CARBONATADOS:
• Siliciclásticos: CUARZO, ARCILLAS… ⇐ EXTRACLASTOS SILÍCATADOS
• Evaporíticos: YESO, HALITA...
• Óxidos de Fe; materia orgánica; pirita...
Bib.: TUCKER (107-126); BLATT (201-219); CAROZZI (100-106); PETTIJOHN (383-392);
FOLK (156-157) (163-164); GREENSMITH (103-104).
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TEXTURA
MODELOS O TIPOS TEXTURALES:
a) TEXTURAS DEPOSICIONALES
TEXTURA BIOCONSTRUIDA
• Calizas algales (ej: estromatolitos)
• Calizas arrecifales (ej: arrecifes)
TEXTURA GRANUDA:
• Calizas oolíticas (ej: arenas de ooides)
• Calizas bioclásticas (ej: arenas de fósiles)
• Calizas intra / extraclásticas
TEXTURA LODOSA / MICROCRISTALINA
• Calizas fangosas (ej: lodos con fósiles)
• Calizas lodosas = micríticas (ej: lodos calcáreos)
• Dolomías lodosas = micríticas
TEXTURA CRISTALINA
• Calizas cristalinas ( de precipitación química)
(ej: espeleotemas)
b) TEXTURAS DIAGENÉTICAS
TEXTURA CRISTALINA
• Calizas cristalinas ( de recristalización)
• Dolomías cristalinas ( de reemplazamiento)
(ej: rocas ± antiguas)
ESTRUCTURAS SEDIMENTARIAS
a) DEPOSIONALES: como en las rocas detríticas
b) DIAGENÉTICAS: VETAS
ESTILOLITOS
ZONAS RECRISTALIZADAS
(= núcleos cristalinos)
Bibliografía: TUCKER (128-133); BLATT (223-231); FOLK (166-171)
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CLASIFICACIÓN
a) f(textura): DUNHAM (1962)
TEXTURA DEPOSICIONAL VISIBLE
TEXTURA LODOSA - GRANUDA (granos ± transportados) TEXTURA
BIOCONSTRUIDA TEXTURA
TEX. LODOSA (soporte de matriz) TEX. GRANUDA (soporte de granos) (componentes DIAGENE-
MATRIZ ↑ ± MATRIZ ↑ + GRANOS ↑ GRANOS ↑ ligados durante TICA
GRANOS (<10%) GRANOS (>10%) + MATRIZ + CEMENTO el depósito)
MUD- WACKE- PACK- GRAIN- BOUND- CRISTA-
STONE STONE STONE STONE STONE LINA
[MATRIZ = LODO CARBONATADO = MICRITA]
]
b) f(componentes petrográficos): FOLK (1962)
[CALIZAS ORTOQUIMICAS] [CALIZAS ALOQUÍMICAS] BIOLITITA
MATRIZ ↑ ± GRANOS ↓ (<10 %) GRANOS ↑ (>10 %)
GRANOS <1 % GRANOS <10 % + MATRIZ + CEMENTO
MICRITA INTRA- INTRA-
> 25 % INTRACLASTOS
INTRACLÁST. MICRITA ESPARITA
MICRITA
MICRITA OO- OO-
> 25 % OOIDES
OOLÍTICA MICRITA ESPARITA
< 25%
BIO- BIO-
MICRITA FOS / PEL > 3 / 1 INTRA
MICRITA ESPARITA
DISMICRITA FOSILÍFERA < 25% CLAS
BIOPEL- BIOPEL- TOS
3 / 1 < FOS / PEL > 1 / 3 OOIDES
MICRITA MICRITA ESPARITA
CON PEL- PEL-
PELLETS FOS / PEL < 1 / 3
MICRITA ESPARITA
[MATRIZ = MICRITA; CEMENTO = ESPARITA]
Bib.: TUCKER (127-128); BLATT (220-223); FOLK (156-163); GREENSMITH (104-109);
CAROZZI (106-109)
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c) f(procesos generadores): PETTIJOHN (1957)
CALIZAS I procesos orgánicos: construcción
• CALIZA BIOHERMAL organismos constructores: sin estratificar
• CALIZA BIOSTROMAL organismos sedentarios: estratificadas
• CALIZA PELÁGICA organismos pelágicos: depósitos “in situ” (ej. creta)
CALIZAS II procesos mecánicos: fragmentación, transporte
• CALCIRRUDITA grano grueso: rudita > 2 mm
• CALCARENITA grano medio: arena < 2 mm a 60 micras
• CALCILUTITA grano fino: lutita < 60 micras
CALIZAS III procesos químico: precipitación, cristalización
• TOBA CALCÁREA depósitos de manantiales, arborescentes, masivos, porosos
• TRAVERTINO depósitos de cavernas, ondulados, bandeados, más densos
• CALICHE depósitos edáficos, capas a lentejones, laminados a nodulosos
MEDIOS SEDIMENTARIOS
CONTINENTALES ↓: EDÁFICOS CALICHE
FLUVIALES TOBA CALCÁREA. TRAVERTINO
CÁRSTICOS ESPELEOTEMA
LACUSTRES - de agua dulce TIPOS
- de agua salada PETROGRÁFICOS
DE FOLK Y DUNHAM
MARINOS ↑: LINEA DE COSTA
PLATAFORMA SOMERA - restringida (lagoon)
- abierta
MARGEN DE PLATAFORMA - arrecife
- barra
TALUD
PIE DE TALUD
CUENCA ± PROFUNDA
N.M.
MUDSTONE / WACKESTONE
GRAINSTONE
BOUNDSTONE
WACKESTONE
MUDSTONE
ENERGÍA: BAJA ALTA BAJA
Bibliografía: TUCKER (154-166); BLATT (232-246)
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DIAGÉNESIS
♦ Transformaciones importantes
♦ Acusada influencia del ambiente y de la litología
♦ Desarrollo temprano (procesos sinsedimentarios)
PROCESOS:
• (BIOTURBACIÓN): en los lodos ↑, limos, arenas
• MICRITIZACIÓN: en los granos peloides
envueltas micríticas
• COMPACTACIÓN: MECÁNICA deformación, rotura de granos
QUÍMICA disolución por presión estilolitos
± CALIZAS NODULOSAS
• DISOLUCIÓN ↑: de granos, cristales, f(mineralogía) poros móldicos
de la roca litificada, f(aguas meteóricas) carstificación
• CEMENTACIÓN ↑:
- mineralogía: cal. Mg ↓, cal. Mg ↑, aragonito, dolomita
- forma de los cristales: equidimensional, orientado, fibroso
- tipo de cemento: menisco, gravitacional, mosaico, sintaxial, fibroso, micrítico...
• NEOMORFISMO ↑: (cambio de forma en los cristales)
- INVERSION: aragonito calcita; cal. Mg ↑ cal. Mg ↓
- RECRISTALIZACIÓN: micrita microesparita seudoesparita
CALIZAS CRISTALINAS
• REEMPLAZAMIENTO: (cambio de composición y ± forma)
- DOLOMITIZACIÓN ↑: calcita dolomita DOLOMÍAS CRISTALINAS
- SILICIFICACIÓN: calcita sílice (chert, ópalo,..)
- OTROS: calcita pirita; calcita fosfatos...
Bibliografía: TUCKER (133-154); BLATT (253-276); FOLK (172-182); CAROZZI (109-118),
(131-133) y (139-140); GREENSMITH (136-150)
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TIPOS ROCOSOS
MUDSTONE (calcilutita, caliza litográfica)
PETROGRAFÍA:
lodo carbonatado (micrita): > 90%, (± arcillas, materia orgánica)
granos: < 10% (fósiles ↑) MICRITAS FOSILÍFERAS
- ausencia de granos (< 1%) MICRITAS (DOLOMICRITAS)
- con birdeseyes DISMICRITAS
textura: lodosa a microcristalina (grano muy fino); microporosa (poros matriciales)
aspecto lodoso (fractura concoidea); masivo, laminado, bioturbado, grumelar...
GÉNESIS: desintegración de algas verdes, nanofósiles, bioerosión, erosión mecánica...
medio marino ↑: de baja energía, somero a relativamente profundo...
diagénesis: bioturbación; compactación; disolución por presión: estilolitos;
lodo pasa a micrita, dolomicrita; recristalización, dolomitización...
WACKESTONE
PETROGRAFÍA:
granos: escasos (>10%, < ≈60%), fósiles ↑, pellets, intraclastos...
fase de unión: abundante matriz (< 90%) lodo o limo carbonatado
(micrita)
textura: lodosa (granos flotando en lodo); calibrado ↓ madurez textural ↓
aspecto lodoso a granudo difuso; masivo, bandeado, orientado...
GÉNESIS: lodo: desintegración de algas verdes, bioerosión...; granos: fósiles ↑...
medio marino ↑: de ± baja energía, somero a relativamente profundo...
diagénesis: micritización de los granos; compactación del lodo;
disolución por presión: estilolitos; recristalización de la micrita...
PACKSTONE (calcarenita, calcirrudita)
PETROGRAFÍA:
granos: abundantes (> ≈ 60%), fósiles ↑, pellets, intraclastos, ooides...
fase de unión: escasa matriz (< ≈ 40%) lodo o limo carbonatado
textura: granuda (soporte de granos); redondez ↓ madurez textural ↓↑
aspecto granudo ± difuso (fractura ± rugosa); masivo, bandeado, orientado...
GÉNESIS: granos: fósiles ↑...; lodo: desintegración de algas verdes, bioerosión...
medio marino ↑: de ± alta energía, somero a relativamente profundo...
diagénesis: micritización de los granos: peloides; compactación;
disolución por presión; recristalización de la micrita...
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GRAINSTONE (calcarenita, calcirrudita)
PETROGRAFÍA:
granos: abundantes (> ≈70%), fósiles ↑, ooides, intraclastos; (± cuarzo...)
fase de unión: cemento (esparita ↑); ausencia de matriz (micrita)
textura: granuda (soporte de granos), bioclástica ↑; ± porosa (poros intergranulares)
redondeamiento de fósiles ↑ madurez textural ↑
aspecto granudo (fractura rugosa); masivo, bandeado, orientado...
GÉNESIS: granos: ooides, intra / bioclastos; cemento: simultáneo o posterior al depósito
medio marino ↑: de alta energía, somero (playas, barras) ↑...
diagénesis: cementación ↑: cementos (gravitacional, mosaico, sintaxial...);
disolución: poros (intragranulares, móldicos, vacuolares...);
compactación ↓ (rotura de granos); recristalización (seudoesparita)
BOUNDSTONE (biolitita, caliza bioconstruida)
PETROGRAFÍA:
componentes: relacionados con organismos, ligados durante el depósito:
- armazón esquelético (corales, briozoos...), ± cavidades (con matriz, cemento)...
- organismos incrustantes, mallas de algas (laminaciones, estromatolitos)...
textura: orgánica o bioconstruida; ± porosa (poros de esqueleto)
aspecto heterogéneo; sin estratificar (biohermo), estratificado (biostromo)
GÉNESIS: organismos coloniales, incrustantes... arrecifes biológicos (T ↑, O2 ↑, luz ↑...)
medio marino ↑: de alta energía ↑, somero (de borde de plataforma) ↑
diagénesis ↑: bioerosión, disolución, cementación, recristalización, dolomitización
CALIZA / DOLOMÍA CRISTALINA
PETROGRAFÍA:
componentes: cristales de calcita / dolomita
textura: cristalina, granoblástica, poligonal, ± equigranular (texturas relictas)
- en calizas: alotriomórfica; ausencia de poros (± fisuras)
- en dolomías: más idiomórfica; ± porosa (poros intercristalinos)
aspecto cristalino; ± vetas, estilolitos, zonas recristalizadas
GÉNESIS: diagésis: recristalización / dolomitización
Bibliografía: GREENSMITH (108-136); CAROZZI (108-109) (133-139); FOLK (165-170);
PETTIJOHN (395-416)
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MUDSTONE (micrita fosilífera) WACKESTONE (biomicrita)
Nº de muestra: 11553 Nº de muestra: 11613
Lugar: El Cristo-Oviedo (Asturias) Lugar: Moniello-Luanco (Asturias)
Formación: Laspra Formación: Moniello
Edad: Terciario Edad: Devónico Inferior
Imagen: MOP x10, sin analizador Imagen: MOP x10, con analizador
Ancho de la imagen: 4,5 mm Ancho de la imagen: 4,5 mm
1
2
1
2
Predomina el lodo carbonatado (micrita). Presenta Predomina la matriz carbonatada (tamaño limo). Los
algún fósil: gasterópodo [1], bivalvo [2], y escasos granos son mas abundantes, presenta restos fósiles:
granos de cuarzo o poros (puntos blancos). fragmentos de trilobites [1], crinoideos [2].
PACKSTONE (biomicrita) GRAINSTONE (biopelesparita)
Nº muestra: 11948 Nº muestra: 11550
Lugar: Moratalla (Murcia) Lugar: Colunga (Asturias)
Formación: Formación: Gijón
Edad: Masozoico-Terciario Edad: Jurásico Inferior
Imagen: MOP x25, sin analizador Imagen: MOP x10, con analizador
Ancho de la imagen: 1,75 mm Ancho de la imagen: 4,5 mm
2
1
1
3
Predominan los granos: restos fósiles (foraminíferos Predominan los granos: peloides [1], restos fósiles
tipo nummulites [1]). Presenta matriz carbonatada (crinoideos, [2]) y algún intraclasto [3]. Presenta
entre los granos y algunos poros (puntos blancos). cemento de esparita entre los granos (coloreado).
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APLICACIONES
CALIZAS (cales), DOLOMÍAS, TRAVERTINOS...
CALIZAS IMPURAS, DOLOMÍAS CALCÁREA...
INDUSTRIA METALÚRGICA, como fundente:
• arrabio, acero
INDUSTRIA QUÍMICA:
- en la fabricación de productos:
• vidrio • pulpa de papel
• cerámica • lana de escorias
- como relleno y carga:
• blanqueo • en pinturas
• en el caucho • en farmacia
AGLOMERANTES:
• cemento CALIZAS ARCILLOSAS
• cales
REFRACTARIOS:
• ladrillos DOLOMÍAS
CONSTRUCCIÓN:
♦ en bloque:
• muros y escolleras
• roca ornamental: sillería, losetas
♦ triturada:
• áridos: en hormigones, carretera...
• balasto, rellenos...
• mejoras de suelos y terrenos...
AGRICULTURA:
• correctivo de suelos
• desinfectante
• fertilizante (en abonos)
OTROS USOS:
• saneamiento de aguas
• refinado del azucar
• purificación de gases (SO2)...
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