ROCAS SEDIMENTARIAS CLÁSTICAS

JESÚS ERNESTO COQUECO VARGAS. CÓD: 2009287838.

HEINER FRANCISCO BELTRÁN VARGAS CÓD: 2009283317

ANDRÉS FELIPE TRUJILLO SÁNCHEZ CÓD: 2009283439.

GRUPO 01-2

TRABAJO PRESENTADO EN LA ASIGNATURA

DE GEOLOGÍA GENERAL

PROFESOR: ROBERTO VARGAS CUERVO

UNIVERSIDAD SURCOLOMBIANA

FACULTAD DE INGENIERÍA

PROGRAMA PETRÓLEOS

NEIVA, Septiembre 08

2011

TABLA DE CONTENIDO

Pág.

INTRODUCCIÓN 3

1. OBJETIVOS 4

1.1. GENERAL

1.2. ESPECÍFICOS

2. MARCO TEÓRICO 5

3. PROCEDIMIENTO 9

4. DESCRIPCIONES

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5. APLICACIÓN A LA INGENIERÍA DE PETRÓLEOS 24

CONCLUSIONES

25 BIBLIOGRAFÍA

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ANEXOS

INTRODUCCIÓN

Las continuas transformaciones que sufre la tierra son impulsadas por fuerzas de origen interno y externo. Las de origen externo tienden a destruir las irregularidades de la superficie originadas por las fueras internas y a restablecer el equilibrio. Se manifiestan en los procesos de erosión y transporte de materiales, de manera que se puede hablar de un ciclo donde se alternan los procesos destructivos y constructivos de los materiales de la corteza terrestre.

Estos ciclos, junto a procesos de litificación y consolidación de materiales, dan origen a las rocas sedimentarias que son de mayor interés para los geólogos e ingenieros ya que son contenedoras de las grandes reservas petrolíferas.

Su importancia radica en que su porosidad y permeabilidad hace posible el entrampamiento y una mayor fluidez de crudo en el yacimiento.

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1. OBJETIVOS

1.1. GENERAL

Describir las rocas sedimentarias macroscópicamente a partir de su textura, composición, porosidad y permeabilidad.

1.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Identificar la importancia que tienen las rocas sedimentarias por ser generadoras y almacenadoras de hidrocarburos.

Detallar la textura y la composición de las rocas sedimentarias teniendo en cuenta factores como: forma de los granos, armazón, cementación, selección y conformación de la matriz.

Definir el nombre de la roca sedimentaria a partir de su composición y teniendo en cuenta el tamaño de los sedimentos: ruditas, arenitas y pelitas.

Hacer uso de las tablas, cuadros y clasificaciones previamente propuestas, para dar nombre y clasificar cada una de las muestras analizadas.

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2. MARCO TEÓRICO

ROCAS SEDIMENTARIAS

Rocas formadas por materiales procedentes de rocas preexistentes, que se han acumulado y compactado por medio de procesos externos generados cerca o en superficie tales como meteorización y erosión.

CLASIFICACIÓN ROCAS SEDIMENTARIAS

DETRÍTICAS

Debido a la meteorización y a la erosión, las rocas se fragmentan en pequeños trozos que después son transportados por el agua, viento, u otros procesos físicos, quedando unos sobre otros. Debido a la presión ejercida por su propio peso, las capas inferiores quedan compactadas, sufriendo entonces una litificación o compactación.

Según el tamaño de los fragmentos se pueden dividir en:

- Conglomerados: Los componentes tienen un tamaño mayor de 2 mm que se ven a simple vista; según su composición textural se denominan ruditas y se llaman fragmentos a los sedimentos que los conforman.

- Areniscas: Sus componentes denominados granos tienen un tamaño menor que oscila entre los 1/16 y 2 mm.

- Arcillas: Partículas diminutas menores de 1/16 mm.

QUÍMICAS

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La principal propiedad del agua es su capacidad para disolver gran variedad de sustancias: se le llama disolvente universal. Al estar el agua en contacto con las rocas, disuelve una parte de los minerales que las componen y cuando las condiciones de presión o temperatura varían esos materiales pueden precipitar formando nuevas rocas.

ORGÁNICAS

En algunos lugares de la Tierra se han acumulado grandes cantidades de restos procedentes de seres vivos que han quedado cubiertos por capas de otros sedimentos. Esto ha producido una compactación de los restos orgánicos y su transformación en condiciones especiales que no han permitido su descomposición. Estas rocas tienen un gran contenido de carbono, elemento más característico de los seres vivos, lo que hace que sean combustibles. Este tipo de rocas son el carbón y el petróleo. El petróleo es la única roca líquida.

PROCESOS SEDIMENTARIOS (M-E-T-S-L-D-O-E)

METEORIZACIÓN

MECÁNICA: Los procesos mecánicos de la meteorización conducen a la transformación física de los minerales o también llamada desintegración, esto producido por  variaciones térmicas o hídricas, lo cual trae como resultado partículas sueltas de diversos tamaños y forma angulosas (clastos).

QUÍMICA: Cambio de las rocas por la acción disolvente del agua que se puede acelerar por la meteorización mecánica, también se puede decir que es la alteración de  los minerales provocando otros distintos.

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BIOLÓGICA: se debe a la acción de vegetales, en concreto a la acción de las raíces que entran en el terreno en forma de cuña y van partiendo las rocas y disgregando el suelo.

EROSIÓN: es el proceso dinámico por el cual se produce la remoción, o lo que es lo mismo el arranque del material de su lugar y la puesta del mismo al medio de transporte. Así que se deduce que, para que exista erosión se necesita un AGENTE capaz de movilizar y transportar el material.

Los agentes erosivos son:

Río = corrosiónAgua corrienteMar = abrasiónGlaciares Viento = deflaciónGravedad

TRANSPORTE: Los materiales producidos por la descomposición y desintegración pueden quedar o pueden ser arrastrados a otros lugares. Un clasto pueda ser transportado muchos kilómetros y su distancia depende de la velocidad del flujo, de su tamaño y su forma ya que si son redondos será más fácil moverlos que si son muy irregulares.

DEPOSITACIÓN: Cuando las condiciones son favorables se deposita. Generalmente ocurre en zonas deprimidas que así son rellenadas, estas zonas son las CUENCAS SEDIMENTARIAS.

LITIFICACIÓN: Es la conversión del agregado suelto o sedimento en una roca sedimentaria denominada sedimentita, que es compacta y mucho más solidificada.

COMPACTACIÓN: es decir pérdida o reducción de los espacios vacíos u ocupados por fluidos, que disminuye

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el volumen ocupado por las rocas, pero aumenta su densidad.

CEMENTACIÓN: La precipitación de sustancias químicas existentes en las soluciones intersticiales, pasa a constituir un cemento ya que actúa como ligante de los clastos o sedimentos.

DIAGÉNESIS: El material que se entierra y litifica, sufre una serie de cambios físicos y químicos por efecto de los cambios bruscos de presión y temperatura.

OROGÉNESIS y EPIROGÉNESIS: son procesos de estabilización de los sedimentos ya formados y compactados.

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3. PROCEDIMIENTO

Este laboratorio se realizó con la observación macroscópica y microscópica de las rocas sedimentarias.Para una observación detallada de las rocas, estas se humedecen y observan con la lupa para analizar la forma de los granos y poder clasificarlas; además se define su composición teniendo en cuenta criterios y propiedades físicas antes vistas como color, dureza, exfoliación, etc.En cada puesto se observó las rocas sedimentarias y se describen de acuerdo a su composición, tamaño del grano y textura.

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4. DESCRIPCIONES

DESCRIPCIONES MACROSCÓPICAS

4.1. PUESTO 1

CONGLOMERADO

Roca sedimentaria origen clástica de color rojizo, dura, cohesiva, cementada. Perteneciente a la familia de las ruditas. Su textura: compuesta por fragmentos de tamaños granulares principalmente; de Forma subredondeada, subdiscoidal. Presenta buena selección, buena distribución de granos. De acuerdo a su coloración se deduce una composición de cuarzo, jaspe y sílice.

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Roca sedimentaria de origen clástico, dura, cohesiva, oxidada; su textura conformada por fragmentos heterogéneos de tipo guijarros, guijas y gránulos de formas angulares, subangulares, redondeadas y subredondeada.

Se observa que la roca tiene una mala selección. Está compuesta principalmente por Chert (color negro), sílice agatizada (color grisáceo), limonita silícea (color amarillo): Es un conglomerado de tipo olicmitico.

Roca sedimentaria conglomerada, dura cohesiva, cementada. Fragmentos de tamaño guijas y guijarros de forma redondeada, subredondeada buena selección. Matriz arenosa Silicio. Composición principal de cuarzo. Considerada un conglomerado olicmitico, pues proviene de una sola fuente en su composición.

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4.2. PUESTO 2

CUARZOARENITA REF: RSC 022

Roca sedimentaria clástica de color blanco a pardo, dura, cohesiva, conformada por fragmentos homogéneos, de tipo gránulos, guijas, de formas redondeadas y subredondeadas, se encuentra bien seleccionada, con una matriz arenosa de arena media, está compuesta por muchos cristales de cuarzo. La roca posee una gran cantidad de intersticios, lo que indica una alta porosidad y alta permeabilidad, se caracteriza como roca almacén.

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ARENISCA FRIABLE

Roca sedimentaria clástica de color grisáceo, dura, cohesiva conformada por granos de arena gruesa, friable: se encuentra oxidada en la base. De forma subredondeada, se encuentra muy bien seleccionada, arenosa, en algunas zonas se pueden observar cristales de cuarzo. Es friable porque sus granos se desprenden fácilmente con el contacto externo.

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4.3. PUESTO 3

ARCOSA

Roca sedimentaria clástica, de color rojizo, dura, cohesiva, fresca, referenciada RSC – 012, conformada por granos homogéneos de tamaño medio a fino, de formas subangulares, muy buena selección, compuesta por cuarzo y feldespatos de tipo ortoclasa principalmente. Su color rojo se debe al ambiente de oxidación, y su redondez y desgaste refleja bastante transporte.

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El espacio poroso es bastante notable, y su cementación es débil por lo que presenta algo de friabilidad.

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4.4. PUESTO 4

GRAWACAS

Roca sedimentaria clásticas de color gris oscuro, dura, cohesiva, referenciada RSC – 018, formada por granos homogéneos de tamaño fino de formas subangulares. La roca se encuentra bien seleccionada, con una matriz lodosa, posee más del 20% de matriz, por lo tanto se clasifica como una grawaca según el triángulo de DOOT.

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4.5. PUESTO 5

LIMOLITA SILÍCEA

Roca sedimentaria clástica de color grisáceo claro, referenciada RSC – 019, posee bandas de color amarillo a pardo, lo que indica un ambiente de sedimentación, formado por partículas de tamaño limo, está compuesta por partículas de cuarzo muy fino.

Su origen silíceo puede ser definido por varios criterios como la dureza, y la forma de partición de la roca.

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4.6. PUESTO 6

LODOLITA REF RSC 015

Roca sedimentaria clástica de color gris oscuro a negro, dura, cohesiva, su color indica un alto contenido de materia orgánica, formado por partículas de tamaño lodo, generalmente arcilla. Son carentes de plasticidad, pero su porosidad es notable. Bajo contenido de agua y buena exfoliación con un grado de consolidación bajo.

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4.7. PUESTO 7

SHALE O LUTITA REF RSC 015

Roca sedimentaria clástica de color gris oscuro a negro, dura, cohesiva, frágil, corresponde a una limonita, lodolita, o arcillolita fisil, debido a su descomposición por altas presiones. Su color indica contenido de materia orgánica, presenta gran plasticidad y es altamente impermeable, por lo que se le considera la roca sello en los yacimientos de petróleo.

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4.8. PUESTO 8

ARCILLOLITA ABIGARREADA

Roca sedimentaria clástica de varios colores (abigarrado) grisácea, rojiza y rosada, posee alta plasticidad, formado por partículas de tamaño arcilla. Está compuesto principalmente por filosilicatos imposibles de determinar macroscópicamente, y por hidróxidos de hierro y aluminio definido por su color rojizo.

Es compacta y su fisibilidad es baja. Su redondez da a conocer el poco transporte.

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DESCRIPCIONES MICROSCÓPICAS

ARENA DE OTTAWA

La muestra presente está conformada por granos homogéneos de arena gruesa, de formas muy redondeadas y esféricas, lo que refleja su transporte.Sus granos son de cuarzo casi puro. La muestra presenta buena selección, y su esfericidad refleja el carácter cristalino del mineral dando a conocer que su principal componente es el cuarzo.Su origen es olicmitico, debido a que procede de solo una fuente, sin embargo se nota que ha sufrido varios ciclos de transporte debido a su redondez y esfericidad.

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ARENA DEL GUAMO

Se tiene una muestra de arena, compuesta principalmente de Cuarzo, el cual es posee una esfericidad media pero no es tan redondeada. Esto refleja su carácter cristalino dando a conocer un origen principalmente de cuarzo; y su redondez da a saber el bajo transporte que ha sufrido, por lo que es una muestra joven.La Plagioclasas poseen baja esfericidad y son angulares y subangulares, y los anfíboles se ven como túbulos largos, poseen una baja esfericidad y son redondeado y subredondeados.

Muestra conformada por granos de tamaño homogéneo de arena gruesa, de formas

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poco redondeadas y esféricas, lo que refleja su bajo transporte y procedencia joven.Presenta buena selección, y aunque su esfericidad no es notoria, se puede definir su origen como olicmitico, y composición principalmente de materiales expuestos a ambientes de oxidación como feldespatos potásicos.Está compuesta principalmente por plagioclasas y microclinas oxidadas debido a factores externos.

Granos de arena de tamaño heterogéneo, de color claro poco redondeados y desgastados lo que refleja su poco transporte.Sus granos son ortoclasa y poca cantidad de cuarzo. Presenta buena selección, y su esfericidad da a conocer de forma general un origen que conduce al cuarzo y ortoclasa, con minerales

secundarios como anfíboles.Su origen es Policmitico pues procede de varias fuentes, sin embargo se nota que algunos de los minerales principalmente el cuarzo, ha sufrido varios ciclos de transporte debido a su redondez.

Conformada por granos bastante heterogéneos de arena gruesa, de formas muy irregulares, poco transportadas y redondeadas.Su color blanco vítreo y negro, da a conocer un origen de cuarzo y anfíboles principalmente.

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La muestra presenta buena selección, pero su redondez dicta el poco transporte que ha tenido.Su origen es policmitico, debido a que procede de varias fuentes, sin embargo se nota que ha sufrido varios ciclos de transporte debido a su redondez, principalmente en los anfíboles.

Muestra formada por granos homogéneos bastante gruesos, de formas muy redondeadas y esféricas, que dan a conocer su transporte y esfericidad.La muestra presenta buena selección, y su esfericidad refleja el carácter cristalino del mineral dando a conocer su principal componente.

Su origen es olicmitico, pues se puede ver que es un mineral procedente de un solo tipo de roca preexistente.

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APLICACIÓN EN LA INGENIERÍA DE PETRÓLEOS

Las areniscas figuran entre las más porosas de las rocas consolidadas. Según el tamaño y la disposición de los espacios vacíos o poros, las areniscas muestran diversos grados de permeabilidad.

 La formación  del petróleo está asociada al desarrollo de rocas sedimentarias depositadas en ambientes marinos o próximos al mar.

Debe existir una roca permeable de forma tal que bajo presión el petróleo pueda moverse a través de los poros microscópicos de la roca. Se conoce como roca almacén

La presencia de una roca impermeable, que evite la fuga del aceite y gas hacia la superficie. Se conoce con el nombre de roca sello

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CONCLUSIONES

El petróleo se aloja casi siempre en éste tipo de rocas. El cemento para construcción se extrae de Calizas que son rocas sedimentarias. Además a veces contienen importantes yacimientos de cobre u otros metales como Oro o Plata o Mercurio.

 La permeabilidad (k) es la capacidad de una roca para que un fluido fluya a través de ella y se mide en darcys, debido a la baja permeabilidad de las rocas, se usan los milidarcies.

La porosidad (ø) es la medida de los espacios huecos en una roca, y resulta fundamental para que ésta actúe como almacén; las rocas almacén tienen un ø entre 5% y 30% y la mayoría entre 10% y 20%.

Las rocas sedimentarias son generadoras, almacenadoras y a la vez son roca sello de los hidrocarburos.

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BIBLIOGRAFÍA

VARGAS CUERVO, Roberto. Geología física para ingenieros. Universidad Surcolombiana, capitulo 5; rocas sedimentarias. Págs. 160-183.

GALEÓN, luís Jaime. [En línea] [2004] Disponible en [http://luisjaimes.galeon.com/meteorizacion.html].

LLORENTE, Miguel. [En línea] [1999-2000] Disponible en [http://www.ingenieroambiental.com/4017/geologia%20del%20petroleo.pdf].

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ANEXOS

CLASES DE CUARZO VARIEDADES DE FORMA CRIPTOCRISTALINA

f Característica

Ágata Calcedonia bandeada

Ágata de fuego Ágata con inclusiones iridiscentes de goetita

Ágata jaspeada Jaspe con vetas de calcedonia

Amatista Color púrpura

Amberina Calcedonia entre amarillo y amarillo-verde

Ametrino Cristal con zonas de amatista y de citrino

Apricotina Color albaricoque (en inglés apricot)

Aventurina Con fragmentos brillantes, normalmente de mica

Azurlita Calcedonia coloreada con crisocola

Basanita o Lydita Jaspe de pedernal negro

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Bayate Jaspe pardo ferrugíneo, en Cuba

Beekita o Beckita Calcedonia pseudomórfica a aprtir de corales o conchas

Binghamita Calcedonia irisada por la inclusión de fibras de goetita o hematite

Calcedonia Cuarzo criptocristalino

Calcedonia azul Calcedonia de color azul

Calcedonia crómica

Calcedonia verde oscuro

Cornalina Calcedonia roja

Cotterita Cuarzo con una costra de lustre metálico

Creolita Jaspe en bandas rojas y blancas

Crisojaspe Variedad de jaspe con fibras de crisocola

Crisoprasa Variedad de calcedonia verde-manzana

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Cristal de roca Cuarzo incoloro transparente

Cuarzo azul Cuarzo de color azul

Cuarzo babel Con forma como de torre

Cuarzo citrino Cuarzo amarillo-pálido a amarillo-naranja

Cuarzo lechoso Cuarzo blanco semitransparente a opaco

Cuarzo rosa Color de rosa

Cuarzo rutilado Cuarzo atravesado por fibras de rutilo

Cubosilicita Calcedonia en pequeños cubos azules

Dallasita Jaspe verde-negro

Damsonite Calcedonia violeta-púrpura

Darlingita Variedad de jaspe

Haytorita

Heliotropo Calcedonia verde con puntos rojos-sangre

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Hematoide Cuarzo rojo pardo con inclusiones de hematita

Herbeckita Ágata o jaspe impregnados de hidróxido de hierro

Irnimita Jaspe azul-marrón-blanco-negro

Jacinto de Compostela

Cuarzo rojo opaco

Jaspe Cuarzo microcristalino opaco

Morion o cuarzo ahumado

Cuarzo de aspecto ahumado

Mozarkita Cuarzo criptocristalino en rocas sedimentarias

Myrickita Calcedonia con fondo gris y puntos rojos

Ónix Ágata con bandas concéntricas negras y blancas

Pedernal Técnicamente es una roca, no un mineral

Prasio Cuarzo verde-puerro deslucido

Sardio Calcedonia marrón-rojo

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translúcida

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