ATLAS DE ESTRUCTURAS SEDIMENTARIAS DE ALTA

DENSIDAD

Dr.- Martin Guerrero Suastegui.

Alumna.- Yoloxochitl Garca Artellano.

INTRODUCCIN

El siguiente trabajo se realiz como parte del servicio social, vinculado a la materia de

sedimentologa, el cual conto con la asesora del Doctor Martin Guerrero Suastegui. El presente

trabajo tiene la finalidad de exponer las caractersticas principales de las estructuras

sedimentarias de alta densidad, las fotografas fueron seleccionadas de acuerdo a la visin en

campo, de la Formacin Zacatecas de edad Trisico Medio-Tardo, en la localidad de Charcas,

estado de San Luis Potos, subsecuentemente se citan algunas particularidades concernientes a

dichas estructuras.

Las rocas sedimentarias presentan rasgos muy comunes que las identifican de las dems

rocas, una de las caractersticas principales que ayudan a definir el ambiente sedimentario y tipo

de flujo son las estructuras sedimentarias primarias, las cuales se definen como rasgos

geomtricos, originadas al mismo tiempo que ocurre la sedimentacin. Estos rasgos dependen

directamente del medio, del modo de transporte y de la energa, en particular, esta ltima es el

resultado de la velocidad del flujo, la turbulencia y profundidad del agua.

Las estructuras sedimentarias son importantes ya que permiten realizar inferencias sobre las

caractersticas del medio de depositacin, ayudan a establecer la posicin de cima y base de los

estratos en secuencias que han sufrido deformacin intensa, la direccin y sentido de las

corrientes que depositaron esos sedimentos y por consecuencia la paleopendiente. Tambin permiten saber si el agente era fluido, es decir si llevaba poco material en suspensin, si era viscoso,

es decir si llevaba mucho material.

Una corriente de alta densidad es aquella que presenta baja eficiencia y alta densidad, capaz

de transportar partculas del tamao de arenas, el sentido de baja eficiencia hace referencia a que

el fluido no es competente al transportar una alta concentracin de partculas de grano fino. Una

corriente de alta densidad est constituida en el sentido de Reading & Richard por partculas de

arenas de grano grueso, clastos del tamao de las gravas con poco contenido de arcilla. Las

corrientes de este tipo presentan un mecanismo de soporte de sedimento, el cual depende

esencialmente de la concentracin de partculas del tamao de las arcillas (de 20 a 30%).

Los flujos de licuefaccin son aquellos que ocurren en sedimentos que presentan texturas

de empaquetamiento de los granos que son metaestables, pudiendo ser estos perturbados

repentinamente por: golpes generados por movimiento de las olas, por un terremoto, o por el

exceso del empaquetamiento de los granos, los cuales tienden a moverse por la perturbacin,

creando excesos de fluidos en los poros y escape de los mismos. (Lowe, 1982) sugiere que los

flujos licuefados puede ser iniciados por la cada de sedimento, seguido por la licuefaccin o por

excesos en la pendiente de entre 3 y 4 (Lowe, 1976). Los movimientos hacia abajo de la

pendiente, pueden generar directamente depsitos de sedimentos con suspensiones laminares o

acelerar y hacerse turbulento, o evolucionar a corrientes turbidticas de alta densidad.

Finalmente los flujos fluidizos son aquellos en los que el sedimento requiere de la

presencia de una agente fluidizo activo. Para el caso de los sistemas subacuosos naturales, este

agente es el agua, existiendo dos posibles fuentes de agua fluidiza dentro de los cuales se

considera, la cantidad de agua contenida en los poros de los sedimentos y el agua expulsada por

las capas subyacentes consolidadas.

CLASTOS FLOTADOS

FLUTE CAST

Se forman en una carga de fondo

donde ocurre una rpida

sedimentacin de las partculas

cercanas a la base del flujo, en una

capa de arenas altamente

concentrada, denominada flujo de

inercia. Esta capa es de movimiento

lento (flujo laminar) mientras que la

suspensin turbulenta es de

movimiento ms rpido (flujo

turbulento).

Esta estructura sedimentaria indica

que existi un aumento en la energa

capaz de mover los clastos de

arcillas dentro de una matriz

arenosa.

La presencia de clastos flotados en un ambiente

sedimentario indica que estamos en la parte ms

proximal de un lbulo.

Es muy comn encontrar mayor cantidad de clastos

flotados en la transicin Lbulo-Canal entre arenas

muy gruesas.

Fotografas de afloramientos de la Formacin Zacatecas de

edad Trisico Medio-Tardo en la localidad de Charcas,

SLP. Donde se muestran niveles de clastos flotados hacia

la base de una secuencia arenosa.

TURBOGLIFOS

FLUTE MARKS

Indican el sentido de la corriente ya que la parte que

mira corriente arriba es siempre profunda, mientras

que la parte menos profunda indica el sentido de la

corriente hacia abajo.

Si lo que se preservo es el molde o relleno (que es lo

ms frecuente) indicarn la base del estrato.

Esta estructura es un elemento diagnstico para

interpretar sentido de la corriente (estudio de

paleocorrientes) ya que ayudan a definir la direccin

del flujo y discriminar cima de base, algo muy

importante si la secuencia est muy deformada.

Tambin conocidas como estructuras

por erosin de flujo. Se forman por

una corriente turbulenta que genera

vrtices por accin de la misma

corriente o de clastos ya separados

capaces de erosionar.

Dentro de un ambiente sedimentario

se forman hacia la parte ms

proximal de deltas, fluviales y

turbiditas donde es ms comn

encontrarlos, ya que este es un flujo

ms erosivo y denso en comparacin

al de un delta. Tambin es frecuente

encontrarlos en canales.

Fotografas de afloramientos de la Formacin Zacatecas

de edad Trisico Medio-Tardo en la localidad de

Charcas, SLP. Donde se muestran Turboglifos

indicando con flechas el sentido de la corriente. Indican polaridad, direccin y sentido del flujo.

CARPETAS DE TRACCIN

Se forman dentro de un ambiente

sedimentario tipo delta hacia la parte

proximal del lbulo, en areniscas

gruesas.

Son capas de carga de fondo que se

desarrollan bajos e impulsados por

flujos turbulentos superpuestos.

El trmino "carpeta de

traccin" fue propuesto

primero por Dzulynski y

(Sanders, 1962), modificado

en (Gilbert, 1914), para

describir una capa de material

en movimiento de carga slida

altamente concentrado que se

desarrolla accionado por un

flujo turbulento suprayacente.

Fotografas de afloramientos de la

Formacin Zacatecas de edad

Trisico Medio-Tardo en la

localidad de Charcas, SLP. Donde

se muestran carpetas de traccin

marcadas en el recuadro rojo.

ESTRUCTURAS DE DISCO O PLATO

DISH STRUCTURES

Las estructuras sedimentaras preservadas en los depsitos

de flujos de licuefaccin se pueden formar en etapas

posteriores al movimiento, o durante la resedimentacin y el

escape de agua de una capa del flujo largamente esttico.

Por lo tanto, la deposicin puede ser tratada como un simple

proceso de resedimentacin y las etapas posteriores de un

flujo licuefado.

Fotografas de afloramientos de la Formacin

Zacatecas de edad Trisico Medio-Tardo en la

localidad de Charcas, SLP. Donde es posible

observar estructuras de disco vistas como

pequeas ondulaciones dentro de una arenisca

de grano grueso.

Esta estructura se forma por flujos de

licuefaccin. La licuefaccin ocurre en

aquellos sedimentos que presentan texturas

de empaquetamiento de los granos que son

metaestables, pudiendo ser estos

perturbados repentinamente por:

1.- Golpes generados por movimiento de las

olas o por un terremoto.

2.- El exceso del empaquetamiento de los

granos, los cuales tienden a moverse por la

perturbacin, creando excesos de fluidos en

los poros y escape de los mismos.

3.- El rompimiento inferior es generado,

por la friccin intergranular, como el

resultado de la presin generada por los

excesos del fluido.

Cuando los fluidos se mueven hacia arriba durante la

compactacin y deshidratacin las lminas de arcilla

obstaculizan el ascenso, haciendo que el fluido viaje

horizontalmente hasta que encuentre un camino ms fcil

para escapar. Las lminas de arcilla crean los platos

mientras que los pilares sirven como las rutas de escape de

fluido.

Esta estructura ha sido observada en ambientes fluviales y

otros depsitos no es indicativa de algn ambiente

especfico.

LAMINACION-ESTRATIFICACION CONVOLUTA

CONVOLUTE BEDDING

Tpicamente ocurren asociados a

sedimentos con laminacin paralela y

laminacin deformada en forma de

rollos, pequeos anticlinales y

sinclinales afilados son comnmente

asimtricos y volcados en la direccin

de la paleocorriente principal.

Es posible observar estratos

perturbados e interrumpidos,

encontrndose en las deformaciones

menos regulares con la participacin de

plegado irregular y contorsiones, las

interrupciones y las inyecciones no

presentan algn tipo de orientacin o

disposicin preferida.

Su gnesis se explica por el

deslizamiento de sedimentos plsticos y

deformacin de carga simultnea, junto

con la licuefaccin parcial del material.

Fotografas de afloramientos de

la Formacin Zacatecas de edad

Trisico Medio-Tardo en la

localidad de Charcas, SLP.

Donde es posible observar

estratificacin convoluta

formando pequeos pliegues.

Depsito en una zona donde se

crea un esfuerzo cortante

originando plegamiento

asimtrico sinsedimentario.

Aparece, en sedimentos con

tamaos de grano de arena fina

y muy fina.

Puede ocurrir brechamiento local en algunos estratos, la

deformacin de estos puede ocurrir por una serie de

esfuerzos en una superficie de sedimentos y el arrastre

por friccin ejercida por la arena en movimiento, se

cree que esto causa alguna estratificacin convoluta y

contorneada. Procesos de deshidratacin tales como

fluidizacin y licuefaccin son a menudo inducidos por

temblores, en muchos casos asociados con movimientos

sinsedimentarios sobre fallas.

ESTRUCTURAS DE CARGA

LOAD CASTS

Fotografas de afloramientos de

la Formacin Zacatecas de edad

Trisico Medio-Tardo en la

localidad de Charcas, SLP.

Donde es posible observar

diferentes estructuras de carga.

Se forman cuando un sedimento

de baja densidad es sobreyacido

por otro de ms alta densidad,

creando una situacin inestable.

Si ambos tienen humedad el de

menor densidad bajo presin

tratara de moverse hacia arriba

en las zonas dbiles de los

sedimentos superiores.

Su gnesis es la respuesta a inestabilidades gravitacionales originadas por el depsito de sedimentos relativamente densos sobre otros de menor densidad

(Loewe, 1975).

La diferencia de viscosidad (Ankettel et al, 1970) es otro

factor que se considera. Las causas pueden ser debidas a

factores penecontemporneos del depsito (relleno de

marcas de corriente, depsito diferencial ligado a ripples de

corriente, etc) o a procesos ligados al escape de agua de los

sedimentos, durante la compactacin.

En todos los casos, una vez iniciada la estructura, la

fluidizacin juega un papel fundamental.

Son estructuras que siempre se

encuentran a la base del estrato.

PILARES O TUBOS DE ESCAPE

FLUID SCAPE PIPE

Fotografa tomada de clase de

estructuras sedimentarias de Cecilia

Caballero M. donde se muestran pilares

o tubos de escape en forma de lneas

paralelas al lpiz.

Cuando se vean estructuras verticales

como en este ejemplo se debe tener

cuidado de no confundirlas con galeras

verticales como las dejadas por los

Skolithos ya que crean estructuras muy

similares.

Los pilares son una evidencia del

registro de la trayectoria vertical del

flujo de agua que se mueve en la

superficie.

Se forman de manera similar a las estructuras

de plato con la excepcin de que el sedimento

original era probablemente ms homogneo y

con muy poco contenido de arcillas. Al

escapar los fluidos estos se conservan como

tubos verticales.

Se forman por la expulsin de agua del

sedimento.

Aunque no se limita a areniscas de un entorno

particular o mecanismo de deposicin, son

estructuras comunes en depsitos de flujo por

gravedad de sedimentos, los cuales se

producen en aguas profundas.

VOLCANES SEDIMENTARIOS

SAND OR MUD VOLCANO

Se forman en la superficie

de los estratos al momento

del escape del fluido y del

sedimento.

El sedimento en

liquefaccin es acarreado a

la superficie donde emerge

en forma de pequeos

volcanes.

Son de difcil preservacin

debido a su fcil erosin

posterior a su formacin.

Son difciles de reconocer

si no se establece su

relacin con el dique que lo

origin.

Los volcanes de arena se forman

generalmente por procesos de licuefaccin

o por sismicidad.

Los volcanes de lodo se forman asociados a

diapiros de arcilla. Frecuentemente estn

asociados con los depsitos de petrleo,

zonas de subduccin tectnica y cinturones

orognicos.

Fotografas tomadas de clase de estructuras

sedimentarias de Cecilia Caballero M. Donde se

muestran los volcanes de arena.

DIQUES DE ARENA

CLASTIC DIKES

Se forman por el fracturamiento que ocurre por

encima de una capa con fuerte presin y su

consecuente relleno por el material arenoso de la

capa inferior.

Se debe tener cuidado de no confundirlos con las

Fisuras de relleno, las cuales son formadas por el

relleno pasivo de fisuras hacia capas inferiores

Se forman por un proceso de inyeccin que puede

generar diques clsticos y consiste

principalmente en lminas de arenisca o

conglomerado (siliciclstica o carbonato)

cortando suprayacente o subyacentes, las capas

superiores o inferiores.

Las rocas por lo general estn claramente

truncadas y no deformadas internamente, lo que

indica que el sedimento fue litificado

parcialmente antes de que ocurriera la intrusin.

Algunos diques se emplazan a lo largo de planos

de falla. Algunos estn intensamente plegados, lo

que sugiere que la deformacin ocurri por

compactacin y deshidratacin adicional despus

de la inyeccin.

Se definen como cuerpos irregulares de areniscas,

de algunos cm. o decmetros de ancho, que se

disponen cortando estratos en lutitas y margas.

Suelen estar relacionados con niveles de areniscas

interestratificados.

Su gnesis est ligada a licuefaccin de arenas de

grano fino a muy fino, bajo un espesor de sedimento

grande, que origina que la arena se comporte como

plstica y se inyecte, tanto hacia arriba como hacia abajo; esto supone la accin de un evento que inicie las fracturas, a travs de las cuales penetra

el material arenoso.

Figura esquemtica representativa de la inyeccin

de los diques clsticos a travs de fisuras o

fracturas, vista en una seccin transversal.

Son estructuras relativamente raras, pero

fcilmente identificables, en este caso los diques

evidenciados por su relacin transversal con la

estratificacin.

La deshidratacin y la fuga ascendente del agua, se

inicia generalmente por choques de terremotos, la

cual es la principal causa de estas estructuras.

Fotografa tomada de clase de estructuras

sedimentarias de Cecilia Caballero M.

SLUMPS

El nombre de slump utiliza para designar procesos de deslizamientos por gravedad y de

magnitudes horizontales pequeas.

Hay estructuras similares, pero originadas por

empujes laterales (empuje de un glaciar sobre

sedimentos fluvioglaciares o glaciolacustres,

previos), que se denominan contorsionadas; son poco frecuentes y de dimensiones menores que las

anteriores.

Las estructuras de slumps se ponen especialmente de manifiesto en series estratigrficas con

alternancia de materiales competentes e

incompetentes (areniscas-arcillas, calizas-margas,

etc). La estructura resultante es un conjunto de

materiales plegados y en muchos casos fracturados,

intercalados entre estratos paralelos, que cortan las

partes superiores de los materiales afectados, que

pueden llegar a tener hasta decenas de metros de

potencia.

Fotografa de

afloramientos de la

Formacin Zacatecas

de edad Trisico

Medio-Tardo en la

localidad de Charcas,

SLP. Donde se observa

un depsito catico,

tipo Slump.

Las estructuras

slumps, son

deformaciones

penecontemporneas a

la sedimentacin,

formadas por

deslizamiento de una

masa de estratos

previamente

depositados.

Fotografa de Espaa tomada de clase de estructuras

sedimentarias de Cecilia Caballero M. De un

afloramiento de Slump que muestra intensa

deformacin, adems de ser un deposito catico.

REFERENCIAS CITADAS

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