ambientes litorales. deltas, isla barrera, estuarios

8/12/2019 Ambientes Litorales. Deltas, Isla Barrera, Estuarios

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TEMA 7.La sedimentacin como

proceso formador de rocas yde morfologas (4)

MASTER EN TCNICAS DE ANLISIS, EVALUACIN Y GESTIN SOSTENIBLE DE

PROCESOS Y RIESGOS NATURALESUniversidad de Cantabria

Los materiales geolgicos (sedimentos y depsitos superficiales) y su caracterizacin

Francisco Javier Barba RegidorDoctor en Geologa


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Guin del tema Otros ambientes litorales.

Deltas y modelos deltaicos; subambientes. La deformacin sinsedimentaria: procesos e

influencia en la evolucin deltaica.

Sedimentacin deltaica y oscilaciones del niveldel mar.

Playas e islas-barrera: procesos sedimentarios

y subambientes; depsitos. Estuarios: procesos y depsitos

sedimentarios.


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Ambiente deltaico

Depsitos caractersticos


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Un delta, desde el punto de vista

geogrfico, es una superficie de forma

triangular determinada por lasbifurcaciones mayores de un ro en su

desembocadura, dando lugar a una

fuerte sedimentacin ms o menos

estable dentro del cuerpo de agua.

Un delta, en el sentido geolgico, se

define como un depsito de sedimentos

mayormente subareos y producida por

una corriente a la entrada en un cuerpo

permanente de agua (Barrell, 1912 y

Twenhofel, 1939). La mayor parte de lossedimentos deltaicos se depositan en

consecuentia en el cuerpo de agua

donde las olas y las corrientes ayudan a

transportar y a depositar materiales.

Imagen de

http://www.searchanddiscovery.net/documents/Shell2/images/fig21.jpg


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Los procesos deltaicos

incluyen la accin

fluvialque aportasedimentos procedentesde la erosin de las

reas emergidas aguas

arriba-, el retoque por

parte del oleaje -que sies importante moldea la

costa controlando el

avance (progradacin)

de los canales

distribuidores-, eltransporte costero -queredistribuye los

sedimentos y la accinmarealque si esimportante elimina buenaparte de los aportes

sedimentarios fluviales

dejando

desembocaduras

abiertas: los estuarios-.


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Los ambientes deltaicos songradacionales entre e fluvial y elcostero.

Las relaciones de densidad entre la

carga de sedimentos del flujo fluvialy del medio receptor vara:

Hiperpcnico (H): el agua queentra tiene mayor densidad queel agua de la cuenca, originandocorrientes de densidaddominadas por la inercia.

Hipopcnico (h): el agua queentra tiene menor densidad queel agua de la cuenca (flotacin),dando lugar a unas separacinentre carga de fondo y ensuspensin.

Ambientes deltaicos H

h


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Los deltas consisten en unallanura deltaica subarea y un frente

deltaico y un prodelta subacuosos La pendiente del delta es de unos 1-2 y y est formada por facies finas

(usualmente limosas); el ms distante prodelta est dominado porsedimento ms fino.


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La llanura deltaica superior(upper delta plain) esgradacional con las llanurasde inundacin is gradationalwith floodplains, carece deinfluencia marina y tiene

grandes superficies deinundacin, frecuentementecon turberas de agua dulce ydepsitos lacustres.

La llanura deltaica inferiortiene influencia marina (p.ej.,mareas, intrusiones de aguasalada) ., tides, salt-waterintrusion) y contiene bahas deinterdistribuidores salobres asalinas (p.ej., lagunascosteras lagoons- someras,marismas salinas, manglares

y llanuras mareales).

Llanura deltaicaEst caracterizada por la presencia

de canales distribuidores(distributaries) y porreas deinterdistribuidores

(interdistributary areas)


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La llanura deltaica: delta del Ebro

Imagen de https://reader010.{domain}/reader010/html5/0616/5b25146e9f30b/5b2514741d449


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Manglares

Arriba, vista area; abajo,primer plano.


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Las reas deinterdistribuidores suelen

cambiar a favor de lapendiente de ambientes deagua dulce a ambientes deagua salina pasando porambientes de agua salobre(p.ej., transicin desdepantanos a marismas).

La sucesin de progradacin,abandono de canales,

transgresiones marinas, etc.,da lugar a la formacin decuerpos sedimentarios degeometra variable , en

ocasiones con baja o nulacontinuidad lateral (ver figura).

Cuando los distribuidoresentran en lagos o en lagunascosteras se forman deltas

menores (secundarios).


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Los distribuidores tienen una

extensin comparable a los canales

fluviales, si bien se encuentran enel nivel final del espectro de baja

energa (meandriformes a

rectos/anastomosados).

Los distribuidores de la llanura

deltaica se caracterzan por

estrechos diques naturales(natural levees) y numerosos

abanicos de desbordamiento(crevasse splays; ver diapositiva

siguiente).

La avulsin (es decir, el cambio decanal en el lbulo deltaico) esfrecuente debido a las altas

subsidencias, as como al rpido

gradiente de reduccin, asociado ala progradacin del canal.

Llanuramareal

Barras

mareales

Deltafluvialodeole

aje

Deltamarealoe

stuarino


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Abanico de desbordamiento

Can

alInterd

istrib

uidor


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A lo largo del tiempo, la sucesin de los procesos que condicionan la vida del deltadeterminan la apertura de lbulos progradantes en distintas direcciones, permitiendo el

crecimiento del sistema deltaico. En la imagen, sucesivos lbulos deltaicos en la historia deldelta del ro Mississippi.


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Diagrama generalizado del delta

actual del Mississippi, mostrando

las relaciones de las faciessedimentarias. Tomado de Fisk y

otros, 1954.

La aparentemente irregular

distribucin de los cuerpossedimentarios deltaicos debe ser

interpretada a la luz de lo que la

dinmica sedimentaria impone en

este tipo de ambientes sedimentarios

(ver imagen superior de estadiapositiva).


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En climas hmedos, las llanurasdeltaicas pueden tener unaimportante presencia de materiaorgnica (turba que, finalmenteda lugar a la formacin decarbn).

Hidrosera (hydrosere):sucesinvertical de depsitos orgnicos

debida a la transicin desdelmnico a terrestre.

Terrestrializacin (=hidrosera): gyttja --> turba depantano --> turba de madera -->

turba de musgo (frecuentementeuna transicin desde un ambienteminerotrfico (pantanoso) aombrotrfico).

Paludificacin (= hidrosera

inversa) dabida a un ascenso delnivel fretico.

Las turbas son aguas abajo losequivalentes a paleosuelos, yrepresentan periodos

prolongados de influjo desedimento clstico.Ombrotrfica. Comunidad vegetal cuyo elementofundamental de nutricin es el agua de lluvia.


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Turbera

En fase de terrestrializacin


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Capas de carbn de origen deltaico: en otro tiempo fueron

turberas desarrolladas a partir de masas vegetales (forestales)creciendo en un ambiente encharcado de naturaleza deltaica yque acabaron siendo enterradas y carbonificadas mediante

procesos geoqumicos.


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Frente deltaico y prodelta Se forman barras de desembocadura

en la cua superior del frentedeltaico (particularmente en los deflujo hipopcnico); son bsicamentearenosos y tienen a tener grano ms

grueso aguas arriba. La accin del oleaje puede ser

importante retocando los depsitosde las desembocaduras fluviales. Estopuede implicar la emersin decordones arenosos e incluso, si laaccin del oleaje es muy importantelas barras de desembocadura puedentransformarse completamente.

El prodelta es la parte ms distantedel delta y est fuera del alcance dela accin del oleaje y de las mareas.

Aqu se acumulan fangos,

frecuentemente bioturbados.

Imagen de:

http://homepage.ufp.pt/biblioteca/GlossarySalt

Tectonics/Pages/PageD.html


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Ambientes y facies en el delta del Nger, un delta mixto mareal-de oleaje. Obsrvense las

caractersticas de las facies de frente deltaico y de prodelta. Imagen tomada de

http://faculty.gg.uwyo.edu/heller/Sed%20Strat%20Class/Sedstrat6/niger_delta.htm


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La morfologa deltaica refleja la

importancia relativa de los procesos

fluvial, mareal y del oleaje, as como elgradiente y el aporte sedimentario.

Los deltas con dominio fluvial, aparecenen ambientes micromareales con limitada

energa del oleaje, donde la progradacinde los lbulos deltaicos es significativa,

con restringida redistribucin por parte del

oleaje.

Los deltas dominados por el oleajepresentan barras de desembocaduraretrabajadas, dando lugar a cordones

arenosos y playas paralelos a la lnea de

costa.

Los deltas dominados por la accin delas mareas muestran llanuras de fangomareales y barras de desembocadura

retrabajadas dando lugar a cuerpos

arenosos alargados perpendicularmente ala lnea de costa.

Clasificacin morfolgica de los sistemas

deltaicos de acuerdo con la intensidad

fluvial y de los procesos marinos. Tomado

de Galloway, 1975)


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Tipos bsicos deltaicos, separados de acuerdo con los procesos constructivos (tipos a y b) ydestructivos (tipos c y d). Segn Fisher y otros, 1969.


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Imagen tomada de: http://www.geocities.com/SiliconValley/Bridge/3339/delt.html

Tipos deltaicos basados en los procesos dominantes, mostrando la

distribucin de cuerpos arenosos.


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La tpica sucesin progradante deltaica muestra una transicindesde los fangos de prodelta a las barras de desembocadura limosas aarenosas de los distribuidores, en secuencias granocrecientes quefinalizan con facies con estratificacin cruzada de pequea escala deripplestrepadores (climbing ripples) y cubiertos por:

Depsitos de canal distribuidor (a veces, depsitos de canal mareal) conestructuras sedimentarias de gran escala.

Diques subacuosos (subaqueous levees) que pasan hacia el techo asedimentos de interdistribuidor.

La Transgresin occurre al cambiar el lbulo deltaico, dando lugar a: Intenso retrabajamiento y transformacin por parte del oleaje de la barra

de desembocadura/cordones arenosos playeros hacia islas barrera.

Estrangulando las islas barrera y dando lugar a la formacin de bancosarenosos externos (offshore sand shoals).

Crecimiento de la salinidad y anegando eventualmente (una parte de) lallanura deltaica.


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Marisma y Baha

Abanico de desbordamiento

Baha de interdistribuidores

Depsitos de diquePlaya

Barra de desembocadura

Barra distante

Prodelta

Bloques deslizados

Plataforma

Columna estratigrfica

idealizada de la secuencia

progradante del ro Mississippi

(Segn Coleman y Wright,1975), mostrndose la

sucesin de depsitos y su

asociacin con los distintos

subambientes sedimentarios

en el entorno deltaico.


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LEYENDA

Secuencias caractersticas de los tres

tipos bsicos de deltas: fluvial, de oleaje y

mareal. Tomado de Coleman y Wright,

1975)


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Los deltas de aguas someras desarrollan cuerpos de menosespesor, pero de mayor extensin que los de aguas msprofundas.

Lso procesos de deformacin son muy frecuentes en los deltas,

ya que se trata de reas de gran tasa de sedimentacinasociadas a altas presiones de poro; algunas de las estructurasde deformacin que se producen son (ver diapositiva siguiente):

Fallas de crecimiento (Growth faults), que se originan alaumentar pendiente abajo la velocidad de sedimentacin; sedesarrollan simultneamente a la sedimentacin.

Diapiros de fango (mud diapirs), que se pueden desarrollarcuando los potentes depsitos del prodelta son cubiertos por lasarenas de las barras de desembocadura.

Deslizamientos (slumping), que puede conducir a una aparicinanmala de facies de aguas someras en los depsitos de prodelta.


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Ejemplo sinptico de

secuencias deltaicas.


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Ambiente costerossiliciclsticos

Depsitos caractersticos

G f


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Refleja la interaccin

entre el aporte desedimento y el

retrabajamiento

marino. El retrabajamiento

marino se acompaa

principalmente de:

Oleaje de buen

tiempo

Mareas

Olas de tormenta

Geomorfologa de las lneas costeras

en costas no deltaicas


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M i d t i t b j


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Diagrama que muestra los subambientes

del sistema de isla-barrera (segn Blatt, et

al, 1980, Petrology of Sedimentary

Rocks).

Fuente: http://www.csc.noaa.gov/beachnourishment/html/geo/barrier.htm

Ms asociados tpicamente a bajos

aportes de sedimento y a ascenso del nivel

del mar.

Lagoon: con estuarios hacia tierra.

salinidad , temperatura y nivel

marinos fluctuantes.

tpicamente, de alta productividad

biolgica.

incluencia en la ecologa del

lagoon; abundancia/diversidad

deltas mareales; canales

mareales, llanuras de fango;

deltas de baha.


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Perfil generalizado de una isla barrera y de los ambientes costeros. Tomado de R.G.

Walker (1980): Facies Models. Geoscience Canada.

Facies de Islas


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Facies de Islas

barrera

Secciones

Mapa sinptico


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(a)

(b)

BAY BARRIER ISL GULF OF MEXICO

Bay margin Ridge and swaleor

vegetated barrier flats

Fore-islanddunes

Beach

Marsh and tidal flat

Aquatic bed s

Vegetated

dunes

Coppicedunes

Back-beach Swash

Zone Offshore

bars

Forebeach

Berm

QAd317(a)c

Marsh and tidal f lat

Aqua tic beds

GULF

OFMEXICO

PENINSULABAY

Vegetated barrierflats

Back-

beachForebeach

Incipient dune


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Barra Transgresiva (Pennsula Matagorda)


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Barra Regresiva (Isla Galveston)

Seccin transversal de la isla barrera


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Seccin transversal de la isla barrera

progradante de Galveston. Tomado de

Bernard el al., 1962) en R.G. Walker (op. cit.)

Seccin transversal de la barrera costera deDelaware en la proximidad de un delta

mareal, mostrando la naturaleza

transgresiva de la secuencia holocena

(modificada de Kraft, 1971, en R.G. Walker

(op. cit.)


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Cambios inducidos por ascenso del nivel del mar


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Cambios inducidos por ascenso del nivel del mar

Segn Brinson, Christian, and Blum, 1995

Secuencias de islas barrera transgresivas


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Secuencias de islas barrera transgresivas

Secuencias de islas barrera regresivas


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Secuencias de islas barrera regresivas


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Otros depsitos costeros: complejos de cordones playeros.

Cambio relativo del nivel del mar


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Pier 21 - Galveston

y = 0.652x - 1145.6

R2 = 0.9436

0.0

20.0

40.0

60.0

80.0

100.0

120.0

140.0

160.0

180.0

1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010

Year

Averagewate

rlevel(cm)

Cambio relativo del nivel del mar

4.36 + 2.16 = 6.52 mm/yr

Local land subsidence

Global ocean-level rise

BIBLIOGRAFA


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BIBLIOGRAFA

Arche,A. (1989) (Coord.) (1989). Sedimentologa. Vol. I. Consejo Superior de Investigaciones Cientficas (C.S.I.C.). Col NuevasTendencias: 541 p.

Cap. 8. Playas e Islas barrera-lagoon.

Cap. 9. Deltas.

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Cap. 6. Clastic coasts

Cap. 7. Shallow clastic seas.

Walker,R.G. (ed.) (1980). Facies Models. Geoscience Canada, Reprint Series, 1, 211 p.Cap. 5. Deltas.Cap. 6. Barrier islands systems

Walker,R.G. (ed.) (1984). Facies Models. Geoscience Canada, Reprint Series, 1, 317 p.Cap. 9. Deltas.

Cap. 10. Transgressive barrier island and estuarine systems.

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