UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DEL CARMEN

FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS Y PETROLERAS

Alumno:

Bonifacio Hernández López

Profesor:

Agustín Julián Baldit Sandoval

Materia:

Geología de Yacimientos de Fluidos

Tema:

Ambientes Sedimentarios y Trampas Geológicas

14 de octubre del 2014, Cd. del Carmen, Campeche.

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Índice

Contenido

Introducción ........................................................................................................................................ 3

Ambientes Sedimentarios ................................................................................................................... 4

Tipos de Ambientes Sedimentarios................................................................................................. 6

Ambientes continentales ........................................................................................................... 7

Ambientes de Transición ........................................................................................................ 15

Ambientes Marinos .................................................................................................................. 20

Trampas geológicas ........................................................................................................................... 26

Trampas estructurales ................................................................................................................... 28

Trampas Estratigráficas ................................................................................................................ 32

Trampas Combinadas o Mixtas ..................................................................................................... 37

Conclusión ......................................................................................................................................... 40

Bibliografía ........................................................................................................................................ 41

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Introducción

Las diferentes partes de la superficie de la tierra son física, química y

biológicamente distintas unas de otras tales como su temperatura,

profundidad del agua incidencia solar, salinidad, pH, disponibilidad de

oxígeno, minerales, cubierta vegetal, bio erosión, bio precipitación,

precipitación del sedimento, etc. Así como los procesos sedimentarios que

tienen ciertas etapas tales como el intemperismo, transporte, depositacion y

litificación. Todos estos procesos sedimentarios presentan una influencia

geográfica definidos por una serie de factores y en conjunto forman lo que es

un ambiente sedimentario. Así como también las trampas geológicas que

tienen una gran variedad de estructuras selladas con capacidad de retener

hidrocarburos, tal como una falla o un pliegue, estas trampas estratigráficas

se forman donde los cambios producidos en el tipo de roca permiten la

retención de hidrocarburos.

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Ambientes Sedimentarios

Un ambiente deposicional o ambiente sedimentario es simplemente un

punto geográfico donde se acumulan los sedimentos. Cada lugar se

caracteriza por una combinación particular de procesos geológicos (procesos

sedimentarios) y condiciones ambientales (físicas, químicas y biológicas) que

la diferencian de zonas adyacentes. Algunos sedimentos, como los

sedimentos químicos que precipitan en cuerpos acuáticos, son únicamente el

producto de su ambiente sedimentario. Es decir, los minerales que los

componen ser originaron y se depositaron en el mismo lugar. Otros

sedimentos se forman lejos del lugar donde se acumulan. Estos materiales

son transportados a grandes distancias de su origen por una combinación de

gravedad, agua, viento y hielo.

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En cualquier momento la situación geográfica y las condiciones ambientales

de un ambiente sedimentario determinan la naturaleza de los sedimentos

que se acumulan. Por consiguiente los geólogos estudian atentamente los

sedimentos en los ambientes deposicionales actuales porque los rasgos que

encuentran también pueden observarse en rocas sedimentarias antiguas.

Aplicando el conocimiento minucioso de las condiciones presentes en la

actualidad, los geólogos intentan reconstruir los ambientes antiguos y las

relaciones geográficas de un área en el momento en un conjunto concreto de

capas sedimentarias se depositó.

Los ambientes sedimentarios varían en su persistencia en el tiempo, en el tamaño del área ocupada y en la uniformidad o variabilidad de sus condiciones. Es importante destacar que los ambientes sedimentarios no son todos idénticos y sus límites no son netos, situación que dificulta la labor de su definición y clasificación.

Entre las características físicas que individualizan los ambientes sedimentarios, se incluyen aspectos dinámicos como la velocidad, dirección y variaciones en el movimiento del fluido que condicionan el medio, corrientes de agua, oleaje, mareas, vientos, etc., así como los parámetros geográficos y climáticos del mismo, como son el tipo de meteorización, clima, temperatura, humedad, frecuencia de las heladas, precipitación, etc.

Entre las características químicas hay que considerar la salinidad, las condiciones de potencial óxido reducción (eH) y nivel de acidez (pH) del medio, la geoquímica de la roca madre y la interacción química entre el sedimento y el ambiente. El estudio de los minerales autígenos dentro de un ambiente, resulta de gran utilidad en la determinación de dichas condiciones químicas.

Entre las características biológicas hay que destacar todo lo referente a la flora y su influencia en los procesos sedimentarios, formación de suelos, erosión y fauna, así como las correspondientes interacciones con el ambiente que puede motivar la individualización de algún ambiente sedimentario.

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Tipos de Ambientes Sedimentarios Los ambientes sedimentarios suelen estar localizados en una de las tres

categorías: continental, marina o de transición (línea de costa). Cada uno

consiste en un área donde el sedimento se acumula y donde los organismos

viven y mueren. Cada uno produce una roca o una agrupación sedimentaria

característica que refleja las condiciones predominantes.

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Ambientes continentales

Los ambientes continentales están dominados por la erosión y la deposición

asociada a corrientes. En algunas regiones frías, las masas de hielo glaciar en

movimiento sustituyen el agua corriente como proceso dominante. En las

regiones áridas (así como en algunos puntos litorales) el viento asume mayor

importancia. Es evidente que la naturaleza de los sedimentos depositados en

los ambientes continentales recibe una fuerte influencia del clima.

Ambientes fluviales: Las corrientes son el agente dominante de la alteración

del paisaje, erosionando más tierra y transportando y depositando más

sedimentos que cualquier otro proceso. Además de los depósitos fluviales, se

depositan grandes cantidades de sedimentos cuando las crecidas periódicas

inundan valles amplios y llanos, denominados llanura de inundación. Donde

emergen corrientes rápidas de área montañosa hacia una superficie más

llana, se forma una acumulación sedimentaria en forma de cono

inconfundible conocida como abanico aluvial.

-Rectos (Straight)

-Anastomosados (Anastomosing)

-Meandricos (Meandering)

-Trenzado (Braided)

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Ambiente glaciar: En localizaciones frías de alta latitud o elevada altitud, los

glaciares recogen y transportan grandes volúmenes de sedimentos. Los

materiales depositados directamente del hielo suelen ser mezclas

desordenadas de partículas con tamaños que oscilan entre las arcillas y los

bloques. El agua procedente de la fusión de los glaciares transporta y

deposita algunos de los sedimentos glaciares, creando acumulaciones

estratigráficas, ordenadas.

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Ambientes eólicos: La obra del viento y los depósitos resultantes se llaman

eólicos. A diferencia de los depósitos glaciares, los sedimentos eólicos, están

bien clasificados. El viento puede levantar el polvo fino hacia la atmósfera y

transportarlo a grandes distancias. Donde los vientos son fuertes y la

superficie no está fijada por la vegetación, la arena es transportada más cerca

del suelo, donde acumula en dunas. Los desiertos y las costas son lugares

habituales de este tipo de depósitos.

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La erosión eólica, está dada por dos procesos:

.Abrasión (lijar)

.Deflación (soplar)

Existen tres formas de transporte del aire:

.Por arrastre

.Saltación

.Suspensión

Ambientes lacustre: Presentan una gran variabilidad según la dimensión,

situación climática, superficie drenada, profundidad, etc., y se pueden

acumular sedimentos terrígenos relacionados con un importante transporte

fluvial, incluso con desarrollo de deltas marginales, a sedimentos muy

salinos, con evaporitas, en climas áridos y de escasa aportación fluvial. Por

ejemplo las cuencas desérticas son lugares donde ocasionalmente se forman

lagos playa poco profundos tras fuertes lluvias o periodos de fusión de la

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nieve en las montañas adyacentes. Se secan con rapidez, y algunas veces

dejan atrás evaporitas y otros depósitos característicos. En las regiones

húmedas, los lagos son estructuras más duraderas y sus aguas tranquilas son

excelentes trampas para los sedimentos. Los pequeños deltas, las playas y las

barras se forman a lo largo de la orilla del lago, y los sedimentos más finos

acaban reposando en el fondo del lago.

Algunas de las características de los ambientes lacustres son las siguientes: -Un ambiente lacustre está controlado por las olas relativamente pequeñas y las corrientes moderadas de los cuerpos de agua terrestres ya sean dulces o salinos. -Los lagos de agua dulce pueden ser sitios de depositacion química de materia orgánica y carbonatos. -Los lagos salinos tales como los que se encuentran en los desiertos evaporan y precipitan una variedad de minerales evaporíticos tales como la halita.

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Ambientes de Transición

Son ambientes situados en la zona límite continente-mar, y los sedimentos se acumulan tanto por aportación continental como marina. La fuerte intensidad de sedimentación da lugar a cambios continuos en la morfología y delimitación en la línea de costa, por lo que los ambientes sedimentarios que aparecen, son de gran complejidad y a veces de difícil separación.

Ambiente deltaico: Se localiza en las desembocaduras fluviales, donde descarga la mayor parte del sedimento transportado, provocando un avance de las zonas que se rellenan con sedimentos sobre el mar. Por su morfología, se pueden distinguir deltas aislados de los complejos deltaicos, según la separación e interacción entre las desembocaduras fluviales. L a formación de deltas y sus características morfológicas depende de la cantidad de sedimentos aportados por el río, del grado de dispersión en la desembocadura y de los mecanismos marinos de eliminación y redistribución del sedimento.

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Ambiente de playa: En las zonas de costas no afectadas por desembocaduras fluviales, se desarrollan los ambientes de playa y de islas barreras, formadas por acumulaciones arenosas que se adosan a la costa o crecen a expensas del arrastre por deriva litoral , a cierta distancia aislando una masa de agua marina semicerrada un lagoon, o laguna litoral. Las facies asociadas a playas e islas barreras son fundamentalmente arenosas, mientras que en el interior de la laguna predominan los limos y arcillas. Si la isla barrera se corta por la influencia de mareas o tormentas, se desarrollan asociados a la apertura, pequeñas facies con geometría de deltas que se han llamado deltas maréales.

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Llanura de mareas o marismas: Corresponden a costas muy planas, donde la marea cubre alternativamente superficies extensas, y pueden presentarse también en el interior de zonas protegidas por barreras o arrecifes. Las facies corresponden a sedimentos muy finos, con gran actividad orgánica y fuerte bioturbación, y donde las amplias variaciones en morfología que se presentan durante los ciclos maréales originan grandes variaciones de facies en los sedimentos. Suelen distinguirse llanuras de mareas terrígenas, con la aportación de sedimentos finos terrígena, y llanuras de mareas carbonatadas con aportación de fangos con composición de carbonato cálcico, a veces también transportado en suspensión desde el mar, o generado en la propia marisma por actividad orgánica, fundamentalmente de algas. En climas áridos, se forman sedimentos dolomíticos incluso depósitos de yeso y anhidrita por la fuerte evaporación del agua intersticial durante los momentos de bajada de mareas. En climas húmedos puede haber un fuerte desarrollo de vegetación continental que provocará la formación de extensos depósitos de turberas que posteriormente pueden evolucionar a carbón.

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Ambientes Marinos

Corresponden a ambientes en que la energía de transporte es función de la

dinámica marina, y donde los sedimentos llegan generalmente a través de los

ambientes de transición, ya sea por removilizacion y erosión, o porque los

sedimentos los atraviesan sometidos a la influencia de su mecanismo de

transporte. Los ambientes marinos se dividen según su profundidad:

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Ambiente de plataforma: Se extiende por toda la plataforma continental,

desde el borde de la zona submareal, y una de sus características es la fuerte

dispersión a que están sometidos los sedimentos por la acción del oleaje,

mareas, corrientes marinas y tormentas. L a litología es muy variable,

predominando las arenas en las zonas más agitadas y próximas a las zonas de

aporte (costas), y limos y arcillas finas en las zonas más alejadas y en calma.

En las zonas más alejadas de la costa, o de los lugares de aportación de los

sedimentos, son frecuentes largos episodios de interrupción o atenuación de

la sedimentación, y acusa en un endurecimiento de la superficie del

sedimento, los suelos endurecidos o hard ground, generalmente

acompañados por procesos de diagénesis, pudiendo estar representados, en

pequeños espesores, grandes periodos de tiempo, llamándose estas delgadas

sucesiones series condensadas. Las secuencias están, al igual que en la

sedimentación litoral, con la que enlazan lateralmente, muy influenciadas por

procesos de transgresión y regresión. En su conjunto la sucesión de una serie

transgresiva y regresiva define un ciclo sedimentario.

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Ambiente de talud: En el exterior de la plataforma continental se encuentran

estos ambientes de talud y marino profundo, que por la distribución de facies

depositadas y mecanismos de aportación de sedimentos son más conocidos

como ambientes de abanicos submarinos o de turbiditas. Son sedimentos

que por la acción de corrientes, oleaje, tormentas, etc., llegan al borde de la

plataforma donde son empujados, a veces sencillamente por inestabilidad

mecánica, hacia el exterior de la plataforma, abriéndose camino por los

cañones submarinos, y llegan a la base del talud desde donde se extiende en

forma de abanicos por el fondo marino hasta que se atenúa la corriente

densa, corriente de turbidez, que los ha introducido con diversos

mecanismos de transporte en masa.

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Ambiente abisal: En éste la sedimentación es poco intensa y hacia el interior

de los océanos van desapareciendo paulatinamente los depósitos más

antiguos, debido a que puede aparecer corteza oceánica de edad posterior a

los sedimentos considerados. La mayor parte de los sedimentos en los fondos

oceánicos son pelágicos y de composición orgánica silícea o arcillosa

terrígena. Sobre los dorsales, la sedimentación en poco importante, y

compuesta casi exclusivamente de restos de productos volcánicos y material

muy fino arcilloso y silíceo (éste de procedencia orgánica) que llega hasta en

interior del océano en suspensión (material pelágico).

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Trampas geológicas

Una trampa petrolífera o trampa de petróleo es una estructura geológica que

hace posible la acumulación y concentración del petróleo, manteniéndolo

atrapado y sin posibilidad de escapar de los poros de una roca permeable

subterránea. El petróleo así acumulado constituye un yacimiento petrolífero

y la roca cuyos poros lo contienen se denomina roca almacén.

- Roca almacén. Roca porosa y permeable en la cual se acumulan los hidrocarburos, siendo las más comunes areniscas y calizas.

- Roca sello. Rocas que impiden a fuga del fluido hacia otro medio, siendo las principales: arcilla, anhidrita y arcillas calcáreas. - Cierre. Es la distancia vertical entre el punto más alto de la trampa y un

cierto nivel, por debajo del cual migra el petróleo. En general existen dos

tipos de cierres: estructurales y prácticos.

Tipos de Trampas: Las trampas petrolíferas pueden ser clasificadas de diversos tipos, de acuerdo a diferentes Autores; pero la clasificación más adecuada para el estudio de éstas se dividen en 3, las cuales son: estructurales, estratigráficas y mixtas.

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Elementos de una Trampa: a. Cresta: punto estructural más alto. b. Punto inferior de cierre o punto derrame. c. Contacto Agua-Petróleo (CAP) Condiciones Indispensables para la existencia de una Trampa Petrolífera. d. Roca almacén o reservorio: Roca porosa y permeable en la cual se acumulan los hidrocarburos, siendo las más comunes areniscas y calizas de arrecifes. e. Roca sello: Estas rocas presentan una baja permeabilidad impidiendo que

se escape el petróleo y los gases, generalmente son rocas ricas en arcillas,

también pueden ser sello: rocas volcánicas, calizas poco permeables, entre

otras.

f. Cierre: Es la distancia vertical entre el punto más alto de la trampa y un cierto nivel, por debajo del cual migra el petróleo. En general existen dos tipos de cierres: estructurales y prácticos.

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Trampas estructurales

Los yacimientos estructurales pueden ser de diferentes tipos como fracturas

en rocas calizas o rocas ígneas, discordancias, fallas, fallamientos en

areniscas, sinclinales anticlinales, domos salinos, etc.

Cuando la causa es tectónica. Puede ser una falla que ponga en contacto una

roca impermeable con otra porosa, produciendo un escalón en donde se

acumula el petróleo, o más frecuentemente por un pliegue anticlinal, que

forma un recipiente invertido en el que queda atrapado el petróleo en su

lenta huida hacia la superficie.

Tipos:

Anticlinales: forma de arco y fueron los primeros tipos de trampas

reconocidos. Se forman en áreas de compresión, pueden tener múltiples

zonas de producción y formar campos gigantes.

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Anticlinales Recortados: El tope ha sido erosionado y se encuentra cubierto

por una discordancia

Fallas Normales: producidas por fuerzas de tensión, la trampa se encuentra

en el bloque levantado.

Fallas Inversas: producidas por fuerzas de compresión. La trampa se

encuentra en el bloque levantado.

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Anticlinal Fallado: forman barreras impermeables y divide la estructura en

yacimientos separados. Las lutitas cortadas por el plano de la falla ayudan a

formar estas trampas.

Domos: un domo es un anticlinal circular o elíptico. Se forma por la intrusión

de una roca ígnea o por un evento diapírico de sal o shale.

Bloques Fallados Inclinados: rocas sedimentarias, que fueron fracturados e

inclinados por fallas normales. Actualmente se hallan cubiertos por

sedimentos.

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Pliegues de arrastre en Fallas de Thrust: Las fallas de thrust son fallas

inversas de bajo ángulo que pueden ocurrir en zonas de cinturones

deformados.

Reservorios Fracturados: las fracturas aumentan la porosidad, mejorando la

permeabilidad de la roca reservorio. Las fracturas ocurren donde la roca ha

sido plegada o movida a lo largo de una falla.

Anticlinales Tipo Rollover sobre Fallas de Crecimiento: las fallas de

crecimiento ocurren hacia la cuenca,

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Trampas Estratigráficas

Son aquellas en las que los procesos orogénicos están ausentes o tienen muy

poca importancia, aquí el yacimiento se forma por cambios litológicos en las

formaciones-almacén, independientemente de las posibles estructuras

producidas por procesos orogénicos. Se considera dentro de esta categoría

las trampas que no aparecen relacionadas con estructuras claramente

definidas, tales como las que se encuentran en flancos de pliegues, en zonas

de plegamiento monoclinal o subhorizontal, arrecifes, trampas secundarias,

etc.

Tipos:

Discordancias: es una superficie de erosión que cubre estratos inclinados. La

roca reservorio se encuentra localizada debajo de ella y la roca sello encima.

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Arenas superpuestas (onlap): estas arenas son arenas de playa, que fueron

depositadas sobre una superficie discordante como una línea de playa.

Cordones de Arena – Tipo Canal: son cuerpos de arenas granodecrecientes

alargadas y delgadas perpendiculares a la línea de costa. Debido a que

frecuentemente están rodeadas de shales, generalmente están saturadas de

hidrocarburos.

Arrecifes Barrera: son arrecifes alargados, separados de la tierra por una

laguna. La llanura calcárea arrecifal es originalmente una buena roca

reservorio, mientras que la laguna calcárea no lo es.

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Atolones: Originalmente la llanura calcárea circular arrecifal es

potencialmente una buena roca reservorio, La porosidad puede variar con el

tiempo. Los atolones pueden forman campos gigantes.

Arenas Pinchadas Buzamiento Arriba: un pinchamiento o cuña de arenisca

en un shale forma una trampa. Son comunes en llanuras costeras donde el

buzamiento se levanta en dirección del continente. Tienden a ser trampas

pequeñas.

Bancos de Oolitos: Las corrientes y el oleaje lavan los oolitos y los distribuyen

en depósitos elongados. Varios bancos pueden encontrarse distribuidos

paralelamente, formando campos más grandes.

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Penachos y Mesetas Arrecifales: son pequeños arrecifes circulares. Los

penachos están localizados en el lado de la cuenca de una barrera arrecifal y

las mesetas en el lago.

Biohermos: son depósitos como montículos o lentes delgados de calizas

biológicas formados por organismos que crecieron allí. Tienden a formar

campos pequeños y aislados.

Granitos Lavados: es una arenisca formada por la meteorización de un

granito basal. Forma una cubierta de arenisca sobre los flancos de un cuerpo

granítico. Las rocas fuente ocurren en profundidad a lo largo de los flancos.

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Dolomita Sedimentaria: esta dolomita es formada por alteración de caliza en

la zona de supramareas, esta suprayacida por una capa de sal (ambientes

evaporíticos). La fluctuación del nivel del agua, puede formar numerosas

trampas de este tipo.

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Trampas Combinadas o Mixtas

En este tipo de trampas el yacimiento se ha originado por la acción conjunta

de fenómenos tectónicos y sedimentarios. Aunque en ese tipo de

yacimientos se pueden incluir muchas trampas de las que hemos considerado

como estratigráficas, cuando los cambios litológicos han sido producidos por

fenómenos tectónicos, las trampas que mejor se adaptan a este tipo son las

asociadas a los domos y diapiros de sal.

Tipos:

Domos de Sal suprayaciendo Domos y Fallas: el levantamiento de un domo

salino, puede llegar a levantar la cubierta sedimentaria que lo suprayace

formando trampas. La cubierta sedimentaria puede ser cortada por fallas

normales y formarse así trampas por fallas.

Domos de Sal - Roca Techo: la sal es inicialmente halita la cual se disuelve a

medida que el domo se va levantando dejando residuos insolubles,

formándose así una roca techo de varios cientos de pies de espesor. Las

fracturas y cavidades por disolución hacen a la roca de techo una buena roca

reservorio.

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Domos de Sal – Trampas en Flancos: a lo largo de los flancos de los domos

salinos, se forman trampas en las rocas reservorios cortadas por la inyección

del domo. Estas trampas tienden a presentar zonas de pay gruesas.

Cambio de Facies Buzamiento Arriba: la roca reservorio fue depositada con

un cambio de facies, porosa y permeable en un área e impermeable en otra.

Anticlinales Compactados: los anticlinales compactados se forman en

sedimentos sobre altos estructurales o arrecifes. Los sedimentos debido a su

porosidad se compactan más hacia la base, donde presentan mayores

espesores.

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Dolomita Tectónica o Secundaria: está controlada por fracturas en las

calizas. El agua percola a lo largo de las fracturas produciendo un cambio en

las calizas a dolomitas en las zonas. El yacimiento sigue la dirección de las

fracturas.

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Conclusión Como se pudo apreciar en los ambientes sedimentarios suelen estar

localizados en una de las tres categorías: continental, marina o de transición

(línea de costa), y cada una de esas tres categorías tienen más clasificaciones.

El conjunto de estas características imprime al sedimento o facies

sedimentaria, las propiedades que les hacen diferenciables al resto de los

sedimentos depositados en otros ambientes.

Una falla es una grieta en la corteza terrestre. Generalmente, las fallas están

asociadas con, o forman, los límites entre las placas tectónicas de la Tierra.

En una falla activa, las piezas de la corteza de la Tierra a lo largo de la falla, se

mueven con el transcurrir del tiempo. El movimiento de estas rocas puede

causar terremotos. Las fallas inactivas son aquellas que en algún momento

tuvieron movimiento a lo largo de ellas pero que ya no se desplazan. El tipo

de movimiento a lo largo de una falla depende del tipo de falla. A

continuación describimos los principales tipos de fallas.

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Bibliografía °http://geologiavenezolana.blogspot.mx/2010/11/ambientes.sedimentarios.

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° Arche Alfredo, Sedimentología Vol. 1 Pág. 397-452 España 1992

° Gary Nichols Sedimentology and Stratigraphy, 2nd Edition pag , 179 – 198

Junio 2009

°http://geologia.uson.mx/academicos/grijalva/ambientesfluviales/introducci

on.htm

° http://www.geociencias.unam.mx/