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INGENIERÍA DEL TERRENO
TEMA 1:
ESTRATIGRAFÍA.
GEOLOGÍA HISTORICA
JESUS SÁ
SÁNCHEZ VIZCAINO
El tiempo geológico
Interpretar la historia de la Tierra es un objetivo
fundamental de la Geología. La historia de la Tierra ha
quedado grabada en las rocas y en los fósiles
Durante muchos años no hubo un método fiable para
determinar la edad de la Tierra ni las fechas de los
diversos acontecimientos ocurridos en el pasado
geológico. En cambio, se desarrolló una escala de
tiempo geológico que mostraba la secuencia de
acontecimientos basada en principios de datación
relativa, es decir, que las rocas se colocan en su
secuencia de formación adecuada. No puede saberse
cuánto hace que sucedió algo, sólo qué hubo después
de un acontecimiento y antes que otro.
Registro Geológico:
Conjunto de rocas (R. Estratigráfico) y de fósiles (R. Fósil) que constituyen la
corteza terrestre.
El Registro geológico es incompleto y borroso.
Es un “Archivo” de muchos folios en el que se encuentra escrita la
historia de la Tierra.
Muchas rocas y fósiles han desaparecido.
Algunas “hojas” no se escribieron nunca.
Otras rocas son inaccesibles por profundidad.
Otras hojas han sido emborronadas, borradas o sobrescritas por
procesos posteriores (Metamorfismo-Procesos Ígneos).
Otras hojas han sido desordenados, fragmentados y
descolocados por fuerzas tectónicas.
Están dispersas a lo largo de toda la Tierra.
Diferentes páginas con la misma numeración en diferentes
lugares de la Tierra o de la misma cuenca sedimentaria.
Algunas carecen de numeración (fósiles).
Están escritas en un lenguaje que necesita descifrarse.
Abarca un total de 4.500 m.a.
Registro Geológico-Geología Histórica:
La reconstrucción de la historia geológica de la Tierra
exige tener en cuenta tres parámetros fundamentales:
Los Fenómenos Geológicos que pudieron suceder:
Erupción volcánica, depósito de granos de arena, caída de
piedras en una ladera, cambios climáticos, movimientos
corticales, etc
El Tiempo: momento en el que ocurrió un fenómeno
El Espacio: Situación geográfica en la que se produjo el
fenómeno.
Suceso o Evento Geológico: es un fenómeno geológico que
ocurrió en un momento y lugar determinados. P.e. Erupción
del volcán Mont Peleé en la Isla de la Martinica el 13-10-1903
Para conocer la historia
de la Tierra, y su evolución
a lo largo del tiempo, es
necesario afrontar y
resolver tres tipos de
cuestiones:
Reconstruir el registro geológico de las diferentes
cuencas (Zonas de la T. en las que se produce
sedimentación).
Interpretar la historia de cada cuenca, mediante la
reconstrucción de las condiciones de formación.
Integrar globalmente las interpretaciones anteriores
elaborando mapas paleogeográficos.
Percepción humana del tiempo
geológico
A escala humana, un millón de años, una de las
unidades de tiempo en geología, es un intervalo
temporal corto, ya que equivaldría tan sólo a unos seis
días de la vida de una persona. Por tanto, un proceso
geológico lento a escala humana puede ser muy rápido
a escala geológica, y viceversa.
Esto hace que un suceso improbable a escala humana
se convierta en seguro a escala geológica (la caída de
un gran meteorito sobre nuestro planeta).
Registro geológico
Se denomina registro geológico al conjunto de rocas y
fósiles que componen la corteza terrestre. Se trata de un
registro incompleto, puesto que muchas de las rocas
formadas en nuestro planeta han sido destruidas a lo
largo de la historia geológica (por ejemplo, en los bordes
convergentes de las placas, donde desaparecen rocas
por subducción, etc).
El registro geológico está constituido por dos
componentes independientes: el registro estratigráfico,
formado por los cuerpos rocosos; y el registro fósil,
formado por los fósiles.
Registro estratigráfico
El registro estratigráfico está
constituido por el conjunto de
cuerpos rocosos que forman la
corteza terrestre.
Se define estratigrafía como la
ciencia que estudia las rocas
estratificadas, y su distribución en
el espacio y en el tiempo con el
objetivo de reconstruir la historia
de la Tierra.
REGISTRO ESTRATIGRÁFICO
Conjunto de fenómenos geológicos, ordenados
temporalmente, deducidos a partir de una sucesión
estratigráfica.
Registro estratigráfico local: datos deducidos de una
sección estratigráfica local.
Registro estratigráfico regional: se refiere a una sección
regional amplia y se elabora a partir de una sección
estratigráfica compuesta.
Registro estratigráfico global: conjunto de fenómenos
acaecidos en la superficie de la tierra a través del tiempo
geológico y ordenados cronológicamente.
La elaboración del registro geológico global es el objetivo
de la Geología Histórica.
REGISTRO ESTRATIGRÁFICO LOCAL
REGISTRO ESTRATIGRÁFICO GLOBAL
SECCIONES ESTRATIGRÁFICAS
UNIDADES ESTRATIGRÁFICAS: Conjunto de
estratos con característica afines y ordenados
temporalmente.
SECCIONES ESTRATIGRÁFICAS: Ordenaciones
temporales de las unidades estratigráficas (el
nombre se extiende también a su representación
gráfica)
Sección estratigráfica local: Ordenación temporal de la
totalidad de los estratos (o conjunto de estratos) que
afloran en una localidad concreta colocados en la
posición originaria de depósito.
Sección estratigráfica (idealizada) global: Sección
estratigráfica, a escala global, válida para toda la
superficie de la Tierra, realizada mediante la correlación
de secciones estratigráficas locales y regionales.
Estratigrafía
Estrato.
Nivel de roca o sedimento que es más o menos distinguible de forma visual
o física, separado de los niveles superior e inferior por superficies
denominadas superficies de estratificación.
Es una unidad de sedimentación que se ha depositado esencialmente bajo
condiciones físicas constantes.
Es una unidad de sedimentación que se ha depositado esencialmente bajo
el mismo suceso sedimentario.
Es un nivel simple de litología homogénea o gradacional, depositado de
forma paralela a la inclinación original de la formación. Está separado de los
estratos adyacentes por superficies de erosión, no sedimentación o cambio
brusco de carácter (litología).
Masa mineral (rocosa o sedimentaria) en forma de capa (tabloide), de
espesor aproximadamente uniforme que constituye o conforma los terrenos
sedimentarios.
Capa de roca o de sedimento limitada por superficies horizontales (techo y
muro) con continuidad lateral y que equivalen a un único evento de depósito
(Steno).
Estratificación: disposición de los sedimentos o de las rocas sedimentarias en
capas.
Límites: Techo y muro.
X e Y >>> Z. Z representa el tiempo.
EJEMPLOS DE ESTRATOS
ESTRATOS INCLINADOS
ESTRATOS HORIZONTALES
ESTRATOS VERTICALES
EJEMPLOS DE ESTRATOS
Principios estratigráficos
generales
Principio de la horizontalidad original: los estratos de rocas
sedimentarias se depositan originalmente en capas horizontales, o
ligeramente inclinadas. Cuando aparecen capas plegadas o
inclinadas un cierto ángulo es porque deben haber sido
desplazadas a esa posición por alteraciones de la corteza.
Principio de superposición: En una sucesión de estratos que no
haya sido invertida por procesos tectónicos, las capas situadas por
debajo son más antiguas que las que se encuentran por encima. Es
el principio más básico de la datación relativa.
Principio de la continuidad lateral: Las capas y cuerpos de roca
sedimentaria pueden tener originalmente una gran continuidad
lateral (las capas que afloran en ambos lados de un valle fluvial se
extendían en continuidad antes de que se formara el valle).
Principios estratigráficos
generales
Principio de la horizontalidad original: los estratos de rocas
sedimentarias se depositan originalmente en capas horizontales, o
ligeramente inclinadas. Cuando aparecen capas plegadas o
inclinadas un cierto ángulo es porque deben haber sido
desplazadas a esa posición por alteraciones de la corteza.
Principio de superposición: En una sucesión de estratos que no
haya sido invertida por procesos tectónicos, las capas situadas por
debajo son más antiguas que las que se encuentran por encima. Es
el principio más básico de la datación relativa.
Principio de la continuidad lateral: Las capas y cuerpos de roca
sedimentaria pueden tener originalmente una gran continuidad
lateral (las capas que afloran en ambos lados de un valle fluvial se
extendían en continuidad antes de que se formara el valle).
Principio de intersección (de las relaciones de corte):
Todo cuerpo de roca es más reciente que aquel al que corta
o afecta, es decir, una roca ya debe existir antes de ser
cortada por otra.
Principio de inclusión: Un fragmento de roca incluido en un
cuerpo rocoso siempre es más antiguo que éste.
Principio de la sucesión faunística (fósiles y correlación):
Puesto que cualquier periodo puede reconocerse por su
contenido fósil, es posible identificar estratos sedimentarios
de áreas muy separadas por su contenido fósil característico.
Cuando se descubrió que los fósiles eran indicadores
temporales, se convirtieron en el medio más útil de
correlacionar las rocas de edades similares en regiones
diferentes.
Principio de intersección (de las relaciones de corte):
Todo cuerpo de roca es más reciente que aquel al que corta
o afecta, es decir, una roca ya debe existir antes de ser
cortada por otra.
Principio de inclusión: Un fragmento de roca incluido en un
cuerpo rocoso siempre es más antiguo que éste.
Principio de la sucesión faunística (fósiles y correlación):
Puesto que cualquier periodo puede reconocerse por su
contenido fósil, es posible identificar estratos sedimentarios
de áreas muy separadas por su contenido fósil característico.
Cuando se descubrió que los fósiles eran indicadores
temporales, se convirtieron en el medio más útil de
correlacionar las rocas de edades similares en regiones
diferentes.
Principio de intersección (de las relaciones de corte): Todo
cuerpo de roca es más reciente que aquel al que corta o afecta, es
decir, una roca ya debe existir antes de ser cortada por otra.
Principio de inclusión: Un fragmento de roca incluido en un
cuerpo rocoso siempre es más antiguo que éste.
Principio de la sucesión faunística (fósiles y correlación):
Puesto que cualquier periodo puede reconocerse por su contenido
fósil, es posible identificar estratos sedimentarios de áreas muy
separadas por su contenido fósil característico. Cuando se
descubrió que los fósiles eran indicadores temporales, se
convirtieron en el medio más útil de correlacionar las rocas de
edades similares en regiones diferentes.
Los diferentes grupos o series de fósiles se suceden en el tiempo
en un orden determinado.
Estrato y Fósil tienen la misma edad aunque difiera la litología.
Las capas que tienen el mismo contenido fosilífero tienen la
misma edad.
Principios Geológicos
Existen dos principios geológicos
principales:
Uniformismo, definido por Hutton a
finales del siglo XVIII, según el cual las
leyes y procesos naturales han
permanecido uniformes a lo largo del
tiempo geológico incluso en intensidad,
velocidad y frecuencia. “El presente es
la llave del pasado”.
Se opone al Creacionismo y al
Catastrofismo.
Falso por el tema de intensidad.
Además no acepta el azar y las
catástrofes naturales
Principios Geológicos
El Actualismo, un principio básico de la geología que pretende establecer
una conexión entre los procesos y resultados observables en la actualidad y
los que ocurrieron a lo largo de la historia de la Tierra. “Las reglas de la
Naturaleza, incluyendo los principios básicos de la física y de la
química, no han cambiado a lo largo de la historia de la Tierra”.
1.- Los procesos geológicos, tanto del presente como del pasado, se han
llevado a cabo respetando aquellas reglas: los ríos circulan cuesta abajo.
2.- La frecuencia, intensidad y velocidad de estos procesos pudo ser
diferente.
3.- Hay procesos geológicos que se dieron en el pasado y que hoy no se
producen, que pueden reproducirse en laboratorio o simularse
virtualmente.
4.- Los procesos que hoy actúan han producido el mismo efecto en el
pasado.
5.- Los procesos actuales y sus efectos se utilizan como base a la
interpretación del pasado geológico y como predicción del futuro.
6.- Neo-Catastrofismo: Síntesis entre Catastrofismo y Actualismo.
Principios Geológicos
Principio de simultaneidad de eventos:
Se trata de un principio emitido hace poco
más de un decenio. Consiste en aceptar
que en la naturaleza ocurrieron en
tiempos pasados fenómenos normales
como en los que vemos en la actualidad
pero además otros raros y eventuales que
mayoritariamente coinciden con las
grandes catástrofes.
La Naturaleza discontinua del
Registro Estratigráfico
El tiempo es continuo.
Sedimentación: proceso discontinuo. Alternan cortos
periodos de sedimentación con largos episodios de
no sedimentación y/o erosión.
Los estratos representan sólo una parte del tiempo
geológico.
Las superficies de estratificación, inmateriales, sin
registro, pueden corresponder con largos periodos
temporales.
Por todo ello se conviene que “el registro
estratigráfico es discontinuo e incompleto”
Las discontinuidades estratigráficas
Son superficies que separan dos estratos entre cuyos
depósitos se produjo una interrupción en la sedimentación
normalmente > 500.000 años
Esto implica un tiempo no registrado en los estratos,
llamado hiato o laguna estratigráfica.
Dos tipos: h. no deposicionales y h. erosivos.
La duración de un hiato puede hacerse datando el estrato
inferior y el superior y calculando la diferencia de edades.
Las discontinuidades pueden ser reconocidas mediante la
observación de características visibles en la superficie:
Paleosuelos, superficies erosivas, superficies con óxidos
de hierro y/o manganeso, costras, suelos con
bioturbación, pisadas, fósiles, elementos perforantes, etc.
(hard-ground)
Laguna estratigráfica o hiato
1.- ¿En qué dirección
caminan los animales?.
2.- ¿Porqué cambia la
distancia entre pisadas?.
3.- ¿Qué ocurre en la zona
en la que coinciden las
pisadas ?.
Las discontinuidades estratigráficas: tipos
Hay 4 tipos que suelen mostrar un hiato temporal
creciente.
Paraconformidad.
Disconformidad o discordancia erosiva.
Discordancia angular.
Inconformidad.
Las discontinuidades estratigráficas: tipos
Paraconformidad:
La superficie de discontinuidad es plana
No hay hiato erosivo.
Las capas situada por encima y por debajo de la
misma son paralelas.
Se forman a consecuencia de una interrupción
prolongada en el proceso de sedimentación, lo
que genera un hiato no deposicional.
Las discontinuidades estratigráficas: tipos
Disconformidad o Discordancia erosiva
La superficie de discontinuidad es irregular por la existencia
de hiato erosivo.
Las capas situada por encima y por debajo de la misma son
paralelas.
Su formación implica:
La sedimentación de las capas situadas por debajo de la
discontinuidad.
Emersión lo que provoca no deposición y erosión: formación de
un hiato no deposicional y erosivo.
Inmersión con depósito de las capas situadas por encima de la
discontinuidad.
Las discontinuidades estratigráficas: tipos
Discordancia Angular
La superficie de discontinuidad es irregular por la existencia
de hiato erosivo.
Las capas situada por encima y por debajo de la misma no
son paralelas.
Su formación implica:
La sedimentación de las capas situadas por debajo de la
discontinuidad.
Emersión más plegamiento o basculación lo que provoca no
deposición y erosión: formación de un hiato no deposicional y
erosivo.
Inmersión con depósito de las capas situadas por encima de la
discontinuidad.
EJEMPLOS DE DISCORDANCIA
ANGULAR
EJEMPLOS DE DISCORDANCIA
ANGULAR
EJEMPLOS DE DISCORDANCIA
ANGULAR
Las discontinuidades estratigráficas: tipos
Inconformidad
La superficie de discontinuidad se desarrolla sobre rocas
ígneas o metamorficas sobres las cuales se deposita una
sucesión de rocas sedimentarias o volcánicas.
Esta superficie es irregular por la existencia de hiato
erosivo.
No tiene sentido hablar de paralelismo en las capas
situadas por encima y por debajo de la superficie de
discontinuidad.
Su formación implica:
Metamorfismo a cierta profundidad de una antigua sucesión de rocas
y/o intrusión plutónica.
Emersión lo que provoca la erosión de los cuerpos de roca que cubrían
los materiales metamórficos o plutónicos hasta que estos llegan a
aflorar: formación de un hiato erosivo.
Inmersión regional con depósito de las capas situadas por encima de la
discontinuidad.
EJEMPLOS DE
INCONFORMIDADES
INCONFORMIDAD
INCONFORMIDAD
¿Qué criterio podríamos usar para determinar si el contacto entre el
granito subyacente y las areniscas superiores corresponde con una
inconformidad o se trata de un contacto intrusivo?.
Secuencias deposicionales
El registro estratigráfico de una región, zona,
cuenca, puede ser dividido en un conjunto de
unidades denominadas secuencias deposicionales,
cuyos límites corresponden a discontinuidades.
Cada secuencia puede incluir diferentes unidades
litoestratigráficas o conjuntos de capas o estratos.
Uso de las discontinuidades como instrumento de
correlación y datación relativa: Todas las capas
situadas por encima de una discontinuidad son
más jóvenes que esta y que las capas situadas
más abajo
1.- Orden de sucesión de las
diferentes unidades litoestratigráficas de rocas
sedimentarias (letras), de más
antigua a más moderna.
2.- Tipos de discontinuidades
presentes en el bloque.
3.- Las secuencias (unidades
limitadas por discontinuidades)
que pueden establecerse y las
unidades litoestratigráficas que
las constituyen.
4.- Edad Relativa de la
intrusión granítica, del dique X
y del plegamiento de las capas
inclinadas.
5.- Sucesión de eventos o
sucesos que han dado lugar al
bloque adjunto.
SEDIMENTACIÓN Y CUENCAS SEDIMENTARIAS
SEDIMENTACIÓN.
Sedimentación es el proceso de acumulación, en una zona baja o
área de sedimentación, de materiales (detritos) provenientes de la
meteorización y erosión de cualquier tipo de roca pre-existente que
han sido transportados desde el área fuente.
Los materiales sueltos acumulados en el proceso de sedimentación
reciben el nombre de sedimentos y se disponen en capas o estratos
horizontales o sub-horizontales.
Las áreas de sedimentación suelen corresponder con los fondos
marinos, aunque también pueden serlo cualquier área deprimida
topográficamente respecto a su entorno, p.e. el valle de un río.
La superficie sobre la que se produce la sedimentación es la
superficie deposicional.
Las áreas de sedimentación en las que se acumulan importantes
espesores de sedimentos se denominan cuencas sedimentarias.
Para que se produzcan estas grandes acumulaciones de sedimentos
es necesario que dicha área experimente subsidencia, es decir, que
el fondo de la cuenca tienda a hundirse conforme va rellenándose de
sedimentos. Caso de no producirse esta subsidencia, la cuenca
tenderá a colmatarse.
SEDIMENTACIÓN Y CUENCAS SEDIMENTARIAS
MEDIOS SEDIMENTARIOS (1).
Un medio sedimentario es un lugar de la superficie de la
Tierra caracterizado por poseer unas condiciones físicas
(profundidad, Tª, dinámica de las corrientes, etc.) químicas
(composición del agua) y biológicas (flora y fauna)
diferentes de las que aparecen en las zonas adyacentes.
Dentro de un determinado medio es posible diferenciar
diversos ambientes en función de posibles variaciones en
las condiciones antes señaladas. En muchos medios
sedimentarios normalmente la sedimentación no es
continua sino que alternan periodos de depósito con otros
sin sedimentación o incluso con fases de erosión de los
materiales previamente depositados.
Dentro de una cuenca de sedimentación los sedimentos
pueden depositarse en una amplia variedad de medios
sedimentarios que se distribuyen por toda su superficie.
Los medios sedimentarios pueden clasificase en tres
grandes grupos:
SEDIMENTACIÓN Y CUENCAS SEDIMENTARIAS
MEDIOS SEDIMENTARIOS (2)
Continentales: ubicados en zonas continentales subaéreas o
subacuáticas.
De transición: se desarrollan en la interfase mar-continente.
Marinos: Zonas cubiertas permanentemente por aguas marinas.
También es importante el clima existente en el medio. De forma
general, en regiones de clima húmedo y fresco predominan los
sedimentos terrígenos mientras que en los cálidos y áridos
dominan los sedimentos químicos y bioquímicos.
Las condiciones Físicas/químicas/biológicas de cada medio
imprimen en sus sedimentos unas características peculiares
que pueden ser reconocidas en los sedimentos antiguos y que
nos permite la reconstrucción paleogegráfica de las cuencas
sedimentarias antiguas.
Medios sedimentarios
MEDIOS
SEDIMENTARIOS
Medios
Continentales:
Glaciares, ríos,
lagos, desierto,…
Medios de
transición:
Medios marinos:
Deltas, playas,
Islas barrena-laguna,
Llanuras mareales,…
Plataformas continentales,
arrecifes, aguas
profundas y pelágicos.
Interpretación del registro estratigráfico:
Cambios del nivel del mar
La posición del nivel del mar juega un papel esencial en los
procesos de sedimentación y en el relleno de las cuencas
sedimentarias. Este nivel no ha permanecido estable a lo
largo del tiempo. Hay fluctuaciones (no mareas) del nivel
relativo del mar, equivalente a profundidad, muy importantes
que se producen durante dilatados periodos de tiempo.
Las variaciones relativas del nivel del mar dependen
fundamentalmente de tres factores: las variaciones absolutas
del nivel de las aguas oceánicas (Eustatismo), los
movimientos del basamento o fondo de la cuenca, ó , y
los aportes sedimentarios.
Cambios del nivel del mar (Causas)
1.- Eustatismo: cambios absolutos del nivel de
las aguas oceánicas.
Frecuente a lo largo de la historia geológica.
Afectan a todo el planeta (globales).
Fluctuaciones de hasta +/- 300 m.
Causas:
Glacio-Eustatismo. Cambios en el volumen de las
aguas oceánicas por variaciones de la temperatura
media del planeta.
Tectono-Eustatismo: Cambios en el volumen de las
cuencas oceánicas. Aumentos o disminuciones de la
velocidad de expansión del fondo oceánico y del
tamaño de las dorsales oceánicas.
Cambios del nivel del mar (Causas)
2.- Subsidencia o Levantamiento.
La subsidencia es el proceso de hundimiento
deproceso de hundimiento del fondo de una cuenca
sedimentaria. Esta subsidencia provoca un aumento
del nivel relativo del mar.
El fondo de la cuenca también puede elevarse
tectónicamente, lo que haría disminuir dicho nivel.
Ambos son fenómenos regionales y no globales.
3.- Aporte sedimentario: los aportes
representan el conjunto de materiales que
llegan a la cuenca sedimentaría procedentes de
la destrucción de los relieves próximos (Áreas
fuente).
La entrada de aportes provoca una disminución local
del nivel relativo.
Cambios del nivel del mar (Causas)
Para que en una cuenca se depositen
sedimentos es necesario que exista un
espacio libre, espacio de acomodación.
Si la cuenca se va rellenando y no se crea
espacio libre nuevo o espacio de
acomodación, mediante el aumento del nivel
relativo de las aguas (por ascensos eustáticos
o por incremento de la subsidencia) la cuenca
acabará colmatándose y cesará la
sedimentación.
Transgresiones y Regresiones
Debido a los cambios en el nivel del
mar, la posición de la línea de costa
experimenta cambios constantes a
nivel de tiempo geológico,
desplazándose unas veces hacia el
mar y otras hacia el continente:
La transgresión es el movimiento de
la línea de costa hacia el continente, lo
que provoca la inundación de zonas
que antes se encontraban emergidas. TRANSGRESIÓN:
La regresión es el movimiento de la
línea de costa hacia el mar:
Emersión de zonas antes cubiertas.
Desplazamiento de los medios en
dirección al mar.
Elevación del N. A. M.
Subsidencia.
REGRESIÓN:
Descensos del N. A. M.
Levantamientos eustáticos
Aportes sedimentarios
ANÁLISIS DE FACIES
FACIES: conjunto de características
litológicas, geométricas, estructurales,
texturales y paleontológicas que posee un
sedimento o roca sedimentaria y que
permite reconstruir el medio sedimentario
en el que se generó el depósito o la roca.
Hay una relación causal entre procesos
sedimentarios y sedimento.
Principio del Actualismo.
INTERPRETACIÓN DE FACIES
LITOLOGIA:
COLOR: indica condiciones de oxidación-reducción del
medio sedimentario.
COMPOSICIÓN:
R. sed. terrígenas: litología y clima del área fuente.
R. sed. Químicas: características físicas, químicas y
biológicas del área de sedimentación.
TEXTURA:
Proporciona información acerca de la energía mecánica y
viscosidad de los fluidos que transportaron y depositaron
los sedimentos así como de la longitud del transporte.
INTERPRETACIÓN DE FACIES
GEOMETRÍA:
Refleja las características topográficas del medio en
el que se depositaron.
Capas extensas y regulares, p. e. depósitos de
plataforma marina, reflejan la regularidad de esos
medios.
Canales fluviales, arrecifes, playas, dunas, tienen una
geometría característica.
ESTRUCTURAS SEDIMENTARIAS:
Fundamentales para reconstruir procesos responsables
de la formación de las diferentes facies y medios.
P.e. las estructuras resultado del movimiento del fluido
proporcionan información acerca de la naturaleza, energía
mecánica y viscosidad, velocidad, dirección, etc de las
corrientes que transportaron y depositaron los sedimentos.
INTERPRETACIÓN DE FACIES
CONTENIDO FOSILÍFERO-PALEONTOLÓGICO:
Los fósiles (asociaciones) son muy útiles para la reconstrucción
de los medios sedimentarios siempre que cumplan una serie de
condiciones.
Cualquier organismo vive adaptado a las condiciones físicas,
químicas y biológicas de su entorno (medio).
Paleoecología: estudia las interacciones o relaciones existentes
entre los organismos antiguos y los medios en los que vivían.
Para poder usar el contenido paleontológico de un cuerpo
rocoso y determinar a partir del mismo el medio sedimentario es
necesario:
Que los sedimentos correspondientes y los organismos que
produjeron los restos coexistieran en el tiempo y en el espacio.
Conocer las condiciones en las que vivían estos organismos.
Morfología funcional: características de su diseño morfoestructural
relacionados con su medio de vida.
Analogía con organismos actuales. Si existen. Solo aplicable hasta
Cretácico.
El Contexto sedimentario de los fósiles. Cuando existen varios. Se
complementa con las anteriores características de las facies
RELACIONES ENTRE FACIES (1)
La interpretación de una determinada facies individual
permite conocer el proceso que originó la misma.
Un único proceso rara vez define un medio sedimentario
ya que éstos suelen ser complejos y suelen tener
diferentes ambientes en los que operan procesos distintos.
Para la reconstrucción de medios sedimentarios antiguos
es necesario recurrir al estudio de las asociaciones de
facies.
Las facies, dentro de un determinado registro geológico,
pueden asociarse lateralmente o verticalmente.
RELACIONES ENTRE FACIES (2)
1.- ASOCIACIONES LATERALES DE FACIES.
Los ambientes de un determinado medio como los
medios sedimentarios que se desarrolla en una
cuenca ocupan posiciones contiguas.
En consecuencia los cuerpos sedimentarios
resultantes y sus correspondientes facies también
están relacionados lateralmente: cambio laterales de
facies entre cuerpos rocosos de la misma edad.
RELACIONES ENTRE FACIES (3)
2.- ASOCIACIONES VERTICALES DE FACIES.
En cualquier sección estratigráfica las facies se suceden
verticalmente:
Aparentemente: “Si no tienen la misma edad no están
relacionadas genéticamente”.
Debido a los cambios en el nivel del mar la línea de costa
cambia de posición y, en consecuencia, a lo largo del tiempo
también cambian de posición los diferentes ambientes y
medios sedimentarios.
Ley de Walther: las facies que se suceden verticalmente se
depositaron de forma lateral en medios sedimentarios
contiguos por lo que están relacionados genéticamente. La
secuencia de facies lateral es la misma que la secuencia
vertical.
Solo es aplicable en tramos de secuencias estratigráficas que
no presentan discontinuidades en su interior.
RELACIONES ENTRE FACIES (3)
2.- ASOCIACIONES VERTICALES DE FACIES.
En cualquier sección estratigráfica las facies se suceden
verticalmente:
Aparentemente: “Si no tienen la misma edad no están
relacionadas genéticamente”.
Debido a los cambios en el nivel del mar la línea de costa
cambia de posición y, en consecuencia, a lo largo del tiempo
también cambian de posición los diferentes ambientes y
medios sedimentarios.
Ley de Walther: las facies que se suceden verticalmente se
depositaron de forma lateral en medios sedimentarios
contiguos por lo que están relacionados genéticamente. La
secuencia de facies lateral es la misma que la secuencia
vertical.
Solo es aplicable en tramos de secuencias estratigráficas que
no presentan discontinuidades en su interior.
Evolución del relleno de las cuencas
sedimentarias (1)
En cualquier sección estratigráfica pueden encontrarse secuencias
transgresivas o regresivas según se hayan originado por una
transgresión o una regresión.
SECUENCIAS TRANSGRESIVAS:
los tramos inferiores tienen tramos formados en ambientes próximos
al borde o margen de la cuenca, que pasan progresivamente hacia
arriba (techo) a facies depositadas en ambientes gradualmente más
alejados del margen de la cuenca, es decir, más profundos
SECUENCIAS REGRESIVAS:
comienzas por facies alejadas del borde de la cuenca (profundas) y
terminan con las más próximas al litoral (someras).
La movilidad de la línea de costa, debido a los cambios en el nivel del
mar, es la responsable de que las secciones estratigráficas muestren
una sucesión de materiales de diferentes facies. Si la línea de costa
se hubiese mantenido estable a lo largo del tiempo, los materiales de
cada sección mostrarían siempre la misma facies, desde su base
hasta el techo.
Evolución del relleno de las cuencas
sedimentarias (2)
La distribución 3D de los materiales que rellenan una
cuenca sedimentaria está controlada por tres
factores: Eustatismo, subsidencia y volumen de
aportes. Éstos, a su vez están controlados por:
Clima: Eustatismo, denudación de los relieves del
área fuente: volumen y naturaleza de aportes que
llegan a la cuenca.
Tectónica:
Tectónica Global: Eustatismo y subsidencia.
Tectónica Regional: Elevación de los relieves del área
fuente: volumen y tamaño o textura de los aportes que
llegan a la cuenca.
Ciclos y Secuencias Estratigráficas (1)
Los estratos que rellenan una cuenca sedimentaria
normalmente muestran unas pautas de ordenación que se
repiten en la vertical: ciclos sedimentarios.
La mayoría originados por la alternancia de transgresiones y
regresiones (variaciones n.m. y cambios de posición de la línea
de costa).
Para que se produzca una acumulación de sedimentos en
necesario que se genere un espacio de acumulación: cada
ciclo suele representar el relleno generado por un aumento
relativo del n.m.
Por tanto, un ciclo sedimentario consta de una secuencia
transgresiva (que genera el nuevo espacio) seguida de otra
regresiva que lo rellena.
Normalmente la generación del espacio de acomodación es
más rápida que su relleno, la parte regresiva del ciclo suele
tener más desarrollo (espesor o potencia) que la transgresiva.
A veces la secuencia transgresiva está representada
únicamente por una simple superficie erosiva (discontinuidad).
Ciclos y Secuencias Estratigráficas (2)
La ciclicidad puede mostrarse a diferentes
escalas, tanto referidas al espesor de los ciclos
como al tiempo que representan.
Ciclos mareales, de 12 horas de duración, en
los que se depositan unas cuantas láminas de
material.
Megaciclos tectónicos de Wilson, de unos 400
m.a., en los que los continentes se separan y
se juntan (con una orogenia). El ciclo
sedimentario regresivo puede alcanzar 4000 a
7000 metros de espesor.
Métodos de Datación
Datación absoluta con radiactividad: Gracias al descubrimiento
de la radiactividad, sabemos que la Tierra tiene alrededor de 4.600
millones de años. Este descubrimiento también nos proporcionó un
medio fiable para calcular la edad de las rocas y los minerales que
contienen isótopos radiactivos concretos. El procedimiento se
denomina datación radiométrica.
Datación radiométrica: De los muchos isótopos radiactivos que
existen en la naturaleza, cinco han demostrado ser útiles para
proporcionar edades radiométricas de las rocas antiguas. Dentro de
la datación radiométrica nos encontramos con:
Fuentes de error: sólo es posible una datación correcta si no ha
habido adición ni pérdida de isótopos padre o hijo.
Carbono-14. Se utiliza para fechar acontecimientos muy
recientes. El proceso se denomina a menudo datación por
radiocarbono.
Escala de tiempo geológico:
Estructura de la escala
temporal
La escala de tiempo geológico subdivide los 4.600
millones de años de la historia de la Tierra en muchas
unidades diferentes: los eones representan las mayores
extensiones de tiempo.
Un eón se divide en eras y cada era está subdividida en
unidades temporales conocidas como periodos,
finalmente cada uno de los doce periodos se divide en
unidades aún más pequeñas denominadas épocas.