Procesos Sedimentarios y Formación de Rocas: Meteorización, Transporte y Diagénesis

Meteorización

La meteorización es el proceso de transformación de las rocas sobre la superficie terrestre cuando se encuentran expuestas a condiciones de temperatura, presión y fluidos diferentes a los que las originaron.

Tipos de Meteorización Física

(Rotura y fragmentación mecánica de las rocas)

• Crioclastia: El agua, al congelarse en los poros y fisuras, aumenta de volumen y fragmenta las rocas.
• Termoclastia: La rotura se produce por variaciones bruscas de temperatura a lo largo del día y de la noche.
• Haloclastia: La cristalización de sales disueltas en el agua que circula por los poros y fisuras rompe las rocas.
• Bioclastia: La presión radicular de las plantas al crecer y las perforaciones de organismos durante sus actividades vitales rompen y agrandan las fisuras.

Tipos de Meteorización Química

(Es debida a la transformación de unos minerales en otros cuando están sometidos a condiciones químicas diferentes a aquellas en las que se formaron)

• Disolución: Algunos minerales, al estar en contacto con el agua, forman iones en disolución que destruyen su estructura cristalina (ej. yeso en agua).
• Oxidación: Cambio del estado de valencia de los metales en presencia de oxígeno libre. Los minerales con átomos de elementos metálicos se oxidan y cambia su estructura cristalina (ej. goethita se transforma en limonita con el agua y el aire).
• Hidrólisis: Descomposición de minerales de composición química básica por la acción de aguas ácidas (ej. calcita se descompone más rápido en aguas ácidas).
• Hidratación: Absorción de moléculas de agua que se incorporan a la estructura cristalina de algunos minerales, que se transforman en otros (ej. anhidrita se transforma en yeso por el agua).

Erosión

La erosión es un proceso que ocurre después o durante la meteorización, se produce en el área fuente y conlleva la pérdida de material y la denudación del relieve desde las zonas más elevadas. A veces es difícil separarlo de los procesos de transporte.

Transporte

El transporte es el traslado de sedimentos y solutos derivados de la meteorización desde el área fuente hacia las cuencas sedimentarias. Este proceso selecciona, clasifica los sedimentos y desgasta sus partículas.

• Arrastre: Rodadura y deslizamiento por el fondo sin elevarse.
• Saltación: Desplazamiento por el fondo con saltos de longitud y duración variables.
• Suspensión: Flotación en el seno del fluido durante un tiempo considerable.
• Disolución: Iones y cationes incluidos en el fluido que realiza el transporte.

Sedimentación

La sedimentación es el proceso de acumulación para la posterior decantación de partículas sólidas en cuencas sedimentarias.

Diagénesis

La diagénesis es la transformación de los sedimentos de una cuenca sedimentaria.

• Compactación: Pérdida de volumen por aumento de la carga de sedimentos que tienen por encima durante el enterramiento. Favorece la expulsión de fluidos y disminuye los espacios entre poros.
• Cementación: Precipitación, en los poros y huecos, de minerales que unen y dan cohesión al sedimento.
• Reemplazamiento: Transformaciones químicas de los minerales por acción de los fluidos.
• Disolución: Algunos componentes minerales pueden llegar a disolverse ante la diferencia de presión, temperatura y composición de fluidos.

Estructuras Sedimentarias

Los sedimentos y las rocas se ordenan en capas, denominadas estratos. Un estrato es una unidad litológica formada por un único tipo de roca de origen sedimentario que se formó bajo procesos sedimentarios constantes. Se distingue visual y físicamente de otros estratos por presentar superficies originadas por la interrupción de la sedimentación o erosión. Estos estratos pueden dividirse en láminas, que son el orden más pequeño del estrato y muestran la ordenación interna de las rocas.

Estructuras Sedimentarias de Acumulación

Indican la velocidad, energía, dirección y sentido de la corriente, así como el ambiente del sedimento.

• Ripples (Rizaduras): Sedimentos arenosos formados a partir de fluidos unidireccionales, que crean rizaduras parecidas a las dunas. Su zona más elevada es la cresta.
• Dunas Eólicas: Similares a los ripples, pero formadas por la acción del viento en el aire.
• Estructuras Gradadas o Turbiditas: Graduación de los sedimentos en función del tamaño y peso en una cuenca.

Estructuras Biogénicas

Los seres vivos dejan huellas en los sedimentos que se denominan icnofósiles.

• Bioturbaciones: Producidas por organismos que excavan o se desplazan en el interior de los sedimentos (ej. pisadas, pistas, huellas).
• Bioerosión: Se debe a organismos llamados litófagos que realizan perforaciones, raspaduras o arañazos.

Estructuras de Erosión

Erosión del Techo de los Estratos

• Flute-cast: Depresión que se origina delante de los estratos.
• Grietas de Desecación: Formadas por evaporación y desecación.

Erosión que Corta los Estratos

• Canales: La erosión es producida por una corriente de agua.
• Discordancia: Superficies erosivas que cortan grandes extensiones.

Deformación de los Estratos

• Deformación por Carga: Se forma por diferencia de carga o pequeños temblores (terremotos).
• Slumps: Estratos que se pliegan por desplazamiento lateral debido a la gravedad.

Cuencas y Ambientes Sedimentarios

Las rocas sedimentarias se agrupan en sucesiones estratigráficas que se han acumulado en las cuencas sedimentarias. Estas están determinadas por varios factores: tiempo, litología del área fuente, agente de transporte y clima. El término facies es la suma de las características de un sedimento o roca concreto.

Sedimentación Continental

• Ambientes Glaciares: Procesos de erosión y sedimentación por hielo. El glaciar alpino tiene gran capacidad erosiva, arrancando las rocas infrayacentes y originando un depósito caótico y mal seleccionado llamado till (morrenas).
• Abanicos Aluviales: Se forman en relieves escarpados y zonas donde no hay cauces fluviales permanentes.
• Ambientes de Sedimentación Desértica: Originadas por el viento, forman grandes campos de dunas, con ripples, estratificación cruzada y pavimentos de cantos o reg.
• Ambientes de Sedimentación Fluvial: Transportan bloques, gravas, arenas, limos y arcillas. Los materiales más gruesos se mueven como carga de fondo y se acumulan en barras.
• Ambientes de Sedimentación Lacustre: Lagos de cuencas cerradas y baja energía; pueden ser perennes o efímeros.

Sedimentación Marina

• Ambientes Costeros: Playas y zonas intermareales, sometidas a la oscilación de las mareas.
• Plataformas Continentales: Zona marina desde el litoral hasta el talud continental, siempre sumergidas y bajo la influencia del oleaje y las corrientes marinas.
• Talud Continental: Zonas de ruptura de pendiente que separan las plataformas de los fondos marinos.
• Fondos Abisales: Ambientes sedimentarios que se encuentran desde el talud hasta las zonas profundas de las cuencas marinas. La sedimentación se denomina pelágica.
• Chimeneas Hidrotermales: Emanaciones de fluidos calientes de origen volcánico.

Sedimentación de Transición

• Deltas: Desembocaduras de ríos, donde la acumulación de sedimentos supera la capacidad erosiva del mar.
• Dunas Litorales: Arenas acumuladas por las corrientes marinas al borde del litoral, transportadas por el viento.
• Estuarios y Rías: Ambientes mixtos, formados por valles inundados por el mar.
• Lagunas Costeras: Lagunas de aguas hipersalinas adosadas al borde del litoral.

Cuencas Sedimentarias en la Tectónica de Placas

El planeta evoluciona de acuerdo con el modelo de la tectónica de placas. Esto implica que en la litosfera, las cuencas sedimentarias se originan y evolucionan influidas por los movimientos de las placas.

Tipos de Cuencas Sedimentarias

• Cuencas de Rift: Se forman en el estado inicial de extensión cortical, cuando comienza la subsidencia a favor de las fracturas originadas por la extensión.
• Cuencas de Margen Pasivo
• Cuencas Intracontinentales
• Cuencas de Antepaís

Clasificación de las Rocas Sedimentarias

Rocas Detríticas

Formadas por fragmentos de otras rocas junto con la matriz y el cemento que ocupan los huecos. Se clasifican por el tamaño de sus partículas.