amb. sedimentarios mixtos
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FACULTAD DE INGENIERÍA
División de Ingeniería en Ciencias de la Tierra
GEOLOGÍA DE
YACIMIENTOS
DE FLUIDOS
AMBIENTES SEDIMENTARIOS
MIXTOS
OBJETIVO
Conocer las principales características
físicas, químicas y biológicas de los
ambientes sedimentarios de transición
(mixtos).
AMBIENTES TRANSICIONALES
(MIXTOS)
PALUSTRES
COSTEROS
DELTAS
ESTUARIOS
LAGUNAS
AMBIENTES MIXTOS Y MARINOS
LITORAL: transición entre tierra y mar (+10 a - 10m bnm).
NERITICO: plataforma continental, (-10 a - 200 m bnm).
BATIAL (mar profundo): anómala de gran profundidad (-200
a - 4000 m bnm).
ABISAL (mar de alta profundidad): sectores de fosas
oceánicas sin organismos y con corrientes de turbidez.
(> -4000 m bnm).
PELÁGICO: regiones del mar lejos del continente, con
depósitos químicos, sin detritos de tierra firme.
HEMIPELÁGICO: sectores del mar cercanos a los
continentes, con alta influencia del mismo.
PALUSTRE
MATERIAL: Agua cenagosa, con gases disueltos (CH4, CO2, etc.),
que forman condiciones anaeróbicas.
FORMA: Ovalada con profundidad muy escasa. A veces lineal.
ENERGÍA: Química, térmica y biológica. Escasa energía
mecánica.
BIOLOGÍA: Muy importante. Los depósitos son parcial o casi
totalmente orgánicos.
PALUSTRE
GEOMETRÍA: Lentejones de pequeño espesor. Laminaciones
paralelas.
LITOLOGÍA: Sedimentos de tamaño limo a arcilla, con
predominio de restos orgánicos vegetales.
ESTRUCTURAS SEDIMENTARIAS: Estructuras de raíces.
Escasas señales de corrientes.
RED DE PALEOCORRIENTES: Poco identificable. Escasos
canales muy planos.
FÓSILES: Vegetales muy abundantes
PANTANO
LAGUNA
LITORAL (ZONA COSTERA)
MATERIAL: Agua marina y accidentalmente aire (dunas litorales
y playas). Caracterizado por alternancias agua-aire.
GEOMETRÍA: Muy variable. Tendencia alargada a superficial
costas de playa, acantilados, barreras, manglares, etc.
ENERGÍA: Predominio de energía mecánica de oleaje y
corrientes litorales. Accidentalmente el viento.
BIOLOGÍA: Poco importante, excepto en manglares con gran
importancia de vegetales. Generalmente los abundantes
componentes orgánicos están como detritos.
LITORAL
LITORAL (ZONA COSTERA)
FORMA: Formas variables de tendencia alargada, recta a curvada, paralela
a la dirección de la costa.
LITOLOGÍA: Depósitos detríticos, cantos a limos, predominio de arena
media fina. Buena clasificación. Restos de conchas en la fracción
detrítica.
ESTRUCTURAS SEDIMENTARIAS: Granos y estratificación eólica, en las
partes altas. Estratificación cruzada festoneada en canales. En general,
estratificación de ripples. Perforaciones en la parte inferior hacia el mar,
con bioturbación.
RED DE PALEOCORRIENTES: Bimodal, e incluso polimodal. Predominio de
las corrientes hacia la costa y paralela. Amplia desviación.
FÓSILES: Abundantes bentos. Alto contenido bioclástico en la fracción
detrítica.
LITORAL
LITORAL
ZONA COSTERA
La zona costera es el área geográfica transicional entre el océano, el
continente y la atmósfera, incluye a las interfaces océano - continente,
océano - atmósfera y continente - atmósfera; puede extenderse por
varios kilómetros hacia el interior del continente e incluye la porción
continental adyacente al mar, inundada por las fluctuaciones del nivel
marino en el Cuaternario tardío; su extremo marino lo rige el grado de
influencia sub-aéreo, pudiendo estar ubicado en la plataforma
continental, en el talud continental y aún en la llanura abisal.
Esta controlada por tres factores.
Factores marinos: oleaje, mareas, corrientes litorales y costeras, y cambios
en el nivel del mar inducidos por tectónica o glacio-eustasia.
Factores continentales: viento, topografía, clima, tipo de roca fuente.
Factores biológicos: hábitos y metabolismo de los organismos que habitan
esta zona.
INTERACCION DEL MAR Y PLAYA
DOMINIO
CONTINENTAL DOMINIO TRANSICIONAL DOMINIO
MARINO
PLAYA
Dunas litorales
Supra-
marea Intermarea Submarea
Plataforma
Nivel de marea alta Nivel de marea baja
Punto de acción del oleaje
TIPOS DE COSTAS
A) Costas micromareales: <2 m de amplitud de mareas (a este tipo de costas pertenece la zona costera del Puerto de Veracruz).
B) Costas mesomareales: entre 2 y 4 m de amplitud de mareas.
C) Costas macromareales: >4 m de amplitud de mareas.
ZONA COSTERA
Los sedimentos costeros usualmente son arenas, algunas veces dominan las gravas. Los materiales finos se concentran en zonas dentro de los ambientes estuarinos, lagunares y palustres.
El principal aporte de arena hacia la costa es por los ríos, siendo la segunda fuente de aporte el retrabajo de la arena de plataforma hacia la costa. Desde el punto de vista sedimentológico se ha observado que existe una estrecha relación entre la morfología costera y el rango de amplitud de las mareas.
SUCESIÓN DE AMBIENTES EN LA ZONA COSTERA
Transversalmente las costas presentan sucesiones de
subambientes y de materiales, como se muestran a continuación:
a) Variación del ambiente costero con isla de barrera progradante:
b) Variación del ambiente costero con playa progradante, sin barrera:
PLAYA La playa es un cuerpo de sedimentos no cohesivos (arena y grava),
acumulados en la zona litoral, marina, lacustre, deltáica, manglares y en
las islas de barrera. Se forman esencialmente en costas micro a
mesomareales con pendientes costeras relativamente bajas y para
subsistir requieren de un continuo aporte de sedimento que es
suministrado por los ríos y las dunas.
El límite terrestre de la playa es el límite superior de la acción del agua
por oleaje o el contacto entre los sedimentos no cohesivos y otro tipo de
material. El límite del lado marino es el límite de la marea baja o la parte
más alejada donde todavía se percibe la influencia del oleaje.
PLAYA
La pendiente de la playa es reflejo del material que la compone,
teniéndose pendientes desde 3° para arenas finas y de 15° y 24° en
gravas medias y gruesas respectivamente.
La diferencia entre las playas y las llanuras de marea radica en el
modo en que se disipa la energía del oleaje; la elevada pendiente de la
playa facilita la acción de las olas sobre toda la superficie, mientras que
la suave pendiente de las llanuras de marea hace que la energía se
disipe muy pronto por el rozamiento con el fondo, minimizando su
acción sobre la mayor parte de la superficie; la distribución de tamaños
de grano es opuesta en ambos casos: decrece hacia tierra en las
llanuras de marea y aumenta hacia tierra en las playas.
ZONAS DE LA PLAYA
POSPLAYA: <2 m de amplitud de mareas ; puede incluir las
dunas bajas y aún a los cantiles.
FRENTE DE PLAYA: comprendido entre los niveles normales de
bajamar y el de pleamar; su posición es controlada por el
ascenso del nivel del agua durante las tormentas, su relieve es
llano y suavemente inclinado al mar; la pendiente de la cara de
la playa varía entre 1° y 30°, y depende de la composición y
textura de los sedimentos y de los procesos que actúan en el
frente de la playa.
ZONAS DE LA PLAYA
ANTEPLAYA: también llamada playa subacuática y es la zona de la playa donde rompen las olas; se desarrolla hacia el mar a partir de la línea de bajamar y su ancho puede ser de varios metros; comprende a las barras y surcos litorales, paralelos a la orientación de la playa. Según sean las características de las olas, las barras y los surcos migrarán hacia la terraza de bajamar o se alejarán de ella. La formación de las playas puede inhibirse, si el gradiente de la anteplaya es acentuado y el aporte de sedimentos es escaso. Al no desarrollarse las barras y los surcos, el límite exterior de la anteplaya se sitúa donde el oleaje de tormenta toca fondo.
PLAYA
LLANURAS DE INTERMAREA
Son formas costeras de depósito dentro en las lagunas costeras y los
estuarios de marea constituidas por sedimentos arenososo y finos.
Texturalmente los sedimentos varían del tamaño de arena en la zona
más próxima a la costa a limos y arcillas en las zonas más alejadas.
El movimiento de agua por mareas, constituye el agente principal de
transporte de sedimentos; presentan tres zonas bien diferenciadas: la
supramareal, la intermareal y la submareal, que son disectadas por una
red de canales mareales.
La zona supramareal únicamente es inundada por las mareas vivas y
durante los periodos de temporal, la bioturbación se limita a raíces y
galerías espaciadas; es un ambiente de baja energía, por lo que los
materiales gruesos (restos de conchas y plantas) traídos por tormentas
no son transportados ni retrabajados, la principal estructura
sedimentaria primaria es la laminación de arenas y Iodos.
LLANURAS DE INTERMAREA
La zona intermareal se inunda diariamente una o dos veces, según el régimen de mareas, se pueden distinguir tres unidades: 1) llanura lodosa o alta, 2) llanura mixta o media y 3) llanura arenosa o baja.
DUNAS COSTERAS
Montículo, elevación o colina de arena transportada y depositada por
el viento; con base en la forma de duna y orientación de crestas se
tienen cuatro tipos básicos: 1) Transversal: alargadas y casi rectas,
orientadas perpendicularmente a la dirección
dominante del viento.
2) Barján: formadas por viento de flujo
unidireccional.
3) Longitudinales: alargadas y con crestas
semirrectas con su eje mayor paralelo a la
dirección principal del viento (con altos y
bajos),
4) Estrella: elevaciones de arena con tres o
más brazos producto de varias direcciones
de viento.
DUNAS COSTERAS
Con base en el número de frentes de deslizamiento (slipfaces) se
presentan siete tipos principales de dunas: I) Barján, 2)
Longitudinal, 3) Transversal, 4) Parabólica, 5) Domo, 6) Estrella y
7) Reversibles.
Parabólica: colinas de arena en forma de U con el lado cóncavo
hacia el viento. La parte media del cuerpo migra más rápido que
los extremos ya que estos parecen estar anclados por vegetación
provocando poco movimiento en los brazos.
Domo: son pequeños montículos circulares de arena.
Reversibles: son colinas de arena de altura inusual y poca migración,
los cambios estacionales en la dirección del viento dominante
producen el movimiento de la duna en direcciones opuestas.
EOLIANITAS
En las regiones costeras tropicales de clima cálido húmedo o seco, es común que la arena esté formada por partículas de carbonato de calcio, que en condiciones favorables del régimen del viento dominante, forman dunas costeras denominadas eolianitas o dunas calcáreas. Este tipo de duna se forma cuando las acumulaciones eólicas de arena están en proceso de litificación debido a que la humedad ambiental es suficientemente alta y la aragonita original es capaz de disolverse; durante la estación seca, la intensa evaporación propicia la precipitación del CaCO3 como calcita, cementando posteriormente los poros de las arenas calcáreas. Las eolianitas pueden presentar las mismas formas que las dunas, anteriormente descritas.
DELTAICO
MATERIAL: Agua de los ríos que desembocan en el mar. Ocasionalmente vientos.
GEOMETRÍA: Tamaño restringido; tiende a formas de abanico con canales de distribución, barras, etc. Pasos a medios fluviales, litorales, lagunas (lagoon), estuario y marinos.
ENERGÍA: Principalmente mecánica, aportada por las corrientes fluviales, las mareas y el oleaje. Secundariamente, el viento. Transición posible a zonas con energía biológica y química.
BIOLOGÍA: Sólo importancia local, en las transiciones a lagunas y zonas de vegetación. Frecuente flora, a veces dando depósitos carbonosos, con fauna desde agua dulce a marina.
FORMA: Lentejones y canales dando una cuña en abanico. Predominio de lentejones y canales en el techo, en disposición radial.
DELTAICO
LITOLOGÍA: Detritos de todos los tamaños, predominan limos y arcillas. La fracción más gruesa y menos clasificada se concentra en el techo de la unidad. Sedimentos autígenos y restos orgánicos vegetales.
ESTRUCTURAS SEDIMENTARIAS: Arcillas laminadas, sin ripples en la base. Canales con estructuras de corrientes densas y deslizamientos en la zona central. Estratificación cruzada y laminación de ripples en el techo. Bioturbación y lentejones de acumulación de conchas en los materiales finos.
RED DE PALEOCORRIENTES: Unimodal a radial en canales y frente deltaico. A veces red de tipo turbidítico en el frente
FÓSILES: Fauna marina en la base de la secuencia con materiales finos. Fauna salobre y agua dulce con señales de vegetación en el techo.
Pratt y James, 1992.
DELTAS
DELTA
Las arenas eólicas son
redistribuidas por las olas a
los largo de la costa y las
corrientes de marea
generan una progradación
hacia el mar, de los
cinturones de arena de
costa.
Planicie de mareas transgresiva, con
zonas de marisma de supramarea.Isla
Andros. Bahamas.
ESTUARIO
MATERIAL: Agua salobre, desde dulce (fluvial) a salada (marina). Varios mecanismos de mezcla.
GEOMETRÍA: Agua con salinidad variable. Tendencia a formas en V, tanto en planta como en sección. Límites con medios fluvial, litoral, etc.
ENERGÍA: Mecánica, debida a oscilación mareal y mecanismos de mezcla de aguas de diferente salinidad.
BIOLOGÍA: Importante, comedores de fango, algas, y bentónicos. Mezcla de fauna de agua dulce y salina controlada por la circulación.
FORMA: Formas lenticulares y canales que tienden a colocarse perpendiculares a la costa. Barras transversales en el frente de la cuña salina.
ESTUARIO
LITOLOGÍA: Sedimentos detríticos finos de origen fluvial, con detríticos finos de origen marino (corriente mareal y erosión litoral), generalmente ricos en carbonatos. Alto contenido en materia orgánica.
ESTRUCTURAS SEDIMENTARIAS: Laminación paralela, de ripples y flaser. Bioturbación, grietas de desecación y cantos blandos. Canales mareales de grano más grueso, matriz arcillosa y estratificación cruzada. Superficies de algas. con señales de corrientes de la aportación fluvial.
RED DE PALEOCORRIENTES: Bimodal (mareal) a polimodal, según el régimen de circulación de mezcla en el estuario.
FÓSILES: Fauna marina con variaciones en salinidad. Fragmentos de constructores y vertebrados marinos.
LITORAL
ESTUARIO
ESTUARIO
LAGUNAR
MATERIAL: Agua salada, poco agitada.
GEOMETRÍA: Tamaño, forma y profundidad variables. Barrera limitante de variable expresión topográfica.
ENERGÍA: Térmica y cinética debida al viento y corrientes. Zonas de canales de mayores velocidades de corrientes controladas por mareas.
BIOLOGÍA: Importante, desde plantas acuáticas a organismos de fondo y plantas que contribuyen a importantes depósitos orgánicos y de carbonatos.
FORMA: Formas planas alargadas y curvadas que tienden a colocarse paralelas a la costa.
LAGUNAR
LITOLOGÍA: Sedimentos variados. Detríticos finos (arena fina a arcilla), carbonatos, depósitos orgánicos. Fangos carbonatados
ESTRUCTURAS SEDIMENTARIAS: Laminación paralela, de ripples y flaser. Bioturbación, grietas de desecación y cantos blandos. Canales mareales de grano más grueso, matriz arcillosa y estratificación cruzada. Superficies de algas.
RED DE PALEOCORRIENTES: Unimodal, bimodal (mareal) o polimodal, según la geometría y circulación.
FÓSILES: Fauna marina con variaciones en salinidad. Fragmentos de constructores y vertebrados marinos.
LAGUNA COSTERA
Es un cuerpo de agua salobre marina o hipersalina, alojado en
depresiones someras más bajas que el nivel medio de las mareas
más altas y sensiblemente paralelo a la orientación general del
litoral lagunar, se separa total o parcialmente del mar por una
barrera litoral arenosa. La comunicación entre la laguna y el mar
puede ser perenne o efimera, casi siempre estacional, por medio
de una o más bocas labradas en los sedimentos arenosos de la
barrera.
Las fuentes de suministro de los sedimentos lagunares son: I) la
plataforma continental, al ser erosionada por el oleaje y las
corrientes marinas y litorales; 2) los ríos y arroyos que vierten su
caudal en la laguna o en sus inmediaciones; 3) los organismos
animales y vegetales; 4) los cordones de dunas costeras y las
antiguas líneas de playa, al ser erosionada la llanura costera por
los vientos dominantes y de tormenta; y 5) el litoral, por la erosión
del oleaje y de la marea.
LAGUNA
COSTERA
Sub-ambientes y
distribución de tamaños de
sedimento en la laguna
costera.
LAGUNA
LAGUNA
COSTERA
CONTINENTE
LAGO
LAGUNA
EVAPORÍTICA
Mapa simplificado mostrando el ambiente lagunar, cercanas a Abu
Dhabi, Golfo Pérsico.
SECUENCIAS EOLICAS EN LAS ZONAS DE
TRANSICIÓN (EN LOS DESIERTOS)
Frecuentemente las arenas eólicas alternan con depósitos de playa o
fluviales, los cuales pueden ser definidos como subunidades de secuencias o
pueden ser usados como limites de secuencias
Progradacional
Acrecional
Transgresiva
Lodos
Arenas
Laguna
Delta de flujo/
Abanico de
sobrepaso
Plataforma
Submarea
Isla de Barrera
Relleno de canal
CONDICIONES ESTRATIGRAFICAS ASOCIADAS A CAMBIOS EUSTATICOS DEL
NIVEL DEL MAR
Ambiente de depósito para evaporitas LAGUNARES
BARRERAS LITORALES
Es cualquier obstrucción que interfiera con la deriva litoral, ya
sea natural o artificial. Las barreras naturales son las puntas o
promontorios que se adentran al mar y las islas paralelas al litoral.
Las barreras artificiales son construidas por los humanos e
incluyen a los rompeolas, las escolleras y los espigones.
Desde el punto de vista geomorfológico y sedimentológico, las
barreras litorales son los depósitos de arena y grava originados y
desarrollados por el oleaje y las corrientes de litoral, están
separadas de él por una laguna costera casi siempre somera, o
por un pantano. Se encuentran formadas por series de antiguas
líneas de playa, cordones de dunas activas o estabilizadas, playas
marinas arenosas y pantanos de manglar. Por su tamaño, varían
desde pocos metros de largo y ancho, hasta ser de gran anchura
(I km) y cientos de kilómetros de largo, con grandes sistemas de
dunas (100 m de alto).
BARRERAS LITORALES
Niveles de crecimiento en las barreras litorales.
Fluvial
Delta
Planicie de
marea
Abanico Aluvial
Barrera
Plataforma
Abanico Submarino
de Talud
Agradación
Progradaciones
Retrogadación
Abanico Submarino Formas de Depósitos
Modelo geológico de la Cuenca de .Burgos.
NOVILLERO
N
R
ALTO DE
ANEGADA E
H
G U S T
F
J
K
M
L
O
P
CONGLOMERADOS
CONGLOMERADOS CON ARENAS
ARENAS FINAS
Alto de
los
Tuxtlas
Frente Tectónico
Laramide
Modelo Sedimentario del Mioceno Inferior
de la Cuenca de Veracruz
Cocuit
e
Paso de Ovejas-
2
Alta Luz-
1 Nacar-
1
1
Mata
Gallina 4 1
Mirado
r
Cosamaloapa
n
Veint
e 8
Noviller
o
Abanico
Alta Luz
Abanico
Jamapa
Abanico
Los Mangos
Abanico
Mata Gallina
Abanico
Papaloapan
Playuela-
1
Chalpa-
1
Veracruz
Cocuit
e
Modelo Sedimentario
del Mioceno Inferior
de la Cuenca de
Veracruz.