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Rocas carbonáticas

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ROCAS<br />

CARBONÁTICAS<br />

CARBON TICAS<br />

Dr. Luis A. Spalletti<br />

Cátedra de Sedimentología, Facultad de Ciencias Naturales y Museo,<br />

Universidad Nacional de La Plata. 2006.


Clásicamente<br />

Cl sicamente conocidas como calizas (rocas rocas para la<br />

fabricación fabricaci de la cal), los sedimentos y sedimentitas<br />

constituidas por el anión ani carbonato tienen gran<br />

importancia, importancia,<br />

no sólo lo por su frecuencia en el registro<br />

geológico geol gico, , sino por su valor aplicado y por su interés inter<br />

científico cient fico.<br />

El desarrollo de los depósitos dep sitos carbonáticos<br />

carbon ticos está est ligado en<br />

forma muy estrecha con la vida sobre la Tierra. De esta<br />

forma, los cambios evolutivos y las extinciones han<br />

producido variaciones en las características<br />

caracter sticas de los<br />

depósitos dep sitos carbonáticos<br />

carbon ticos y en su distribución distribuci en los<br />

ambientes sedimentarios.<br />

sedimentarios


RELACIÓN RELACI N ENTRE LA GENERACIÓN<br />

GENERACI N<br />

DE ROCAS CARBONÁTICAS CARBON TICAS Y LA<br />

VIDA<br />

El tiempo, la evolución evoluci n y las rocas <strong>carbonáticas</strong><br />

carbon ticas


COMPONENTES DE LAS ROCAS<br />

CARBONÁTICAS.<br />

CARBON TICAS.<br />

ELEMENTOS QUÍMICOS QU MICOS ESENCIALES Y<br />

MINERALES CONSTITUTIVOS<br />

Los principales minerales que constituyen las rocas <strong>carbonáticas</strong><br />

carbon ticas son:<br />

ARAGONITA (CaCO3): rómbico mbico, , biáxico bi xico negativo, negativo,<br />

carece de clivaje<br />

romboédrico<br />

rombo drico, , índices ndices de refracción refracci relativamente altos.<br />

CALCITA (Ca CO3): hexagonal (rombo ( romboédrico drico), ), uniáxico uni xico negativo, negativo,<br />

tiene menos<br />

birrefringencia que otros minerales romboédricos<br />

rombo dricos, , maclas polisintéticas<br />

polisint ticas paralelas<br />

a la diagonal mayor. CALCITA MAGNESIANA (CaCO3, con 4 a 19 moles %<br />

de MgCO3).<br />

DOLOMITA [Ca (Mg, Fe) (CO3)2]: hexagonal, de tendencia euedral, euedral,<br />

frecuentemente zonal, puede presentar tinción tinci con óxidos xidos de hierro, hierro,<br />

índices ndices de<br />

refracción refracci mayores que la calcita. calcita.<br />

Maclado polisintético<br />

polisint tico paralelo a las diagonales<br />

mayores y menores de los rombos cristalinos. cristalinos<br />

SIDERITA (FeCO3): hexagonal, coloración coloraci amarilla castaña casta a castaña, casta , con<br />

índices ndices de refracción refracci muy altos.


ELEMENTOS QUÍMICOS<br />

QU MICOS<br />

ACCESORIOS<br />

En la calcita pueden aparecer variables contenidos de Mg, Fe y Mn. Mn<br />

En la aragonita son más comunes Pb, Pb,<br />

Ba y Sr, Sr,<br />

aunque estos elementos también tambi se<br />

encuentran en la calcita (*).<br />

Otro componente que puede llegar a tenores importantes (superiores superiores al 10%) es<br />

la materia orgánica org nica descompuesta,<br />

descompuesta,<br />

preservada en las rocas típicas picas de ambientes<br />

anóxicos an xicos.<br />

Los carbonatos pueden tener contenidos variables de componentes silicoclásticos<br />

silicocl sticos<br />

de diversa granulometría.<br />

granulometr . También Tambi pueden identificarse en ellos procesos<br />

diagenéticos<br />

diagen ticos de silicificación.<br />

silicificaci<br />

(*) El Sr se encuentra en proporciones de alrededor de 1.200 ppm en la calcita, calcita,<br />

mientras que su contenido asciende ha niveles entre 8.000 y 10.000 ppm en la<br />

aragonita. aragonita.<br />

Las composición composici primitiva de rocas originariamente aragoníticas aragon ticas que<br />

en la actualidad están est constituidas por calcita puede ser reconocida por los<br />

tenores elevados de Sr.


ISÓTOPOS IS TOPOS DEL OXÍGENO OX GENO Y<br />

CARBONO EN CARBONATOS<br />

Los valores más m s negativos<br />

tienden a aparecer en las rocas<br />

formadas en aguas dulces. Los<br />

de δ 18 18O O tienden a decrecer con<br />

el aumento en la edad de las<br />

rocas (intercambio isotópico isot pico<br />

durante la diagénesis diag nesis). ).


ESCALA DE SOLUBILIDAD<br />

DECRECIENTE DE COMPONENTES<br />

CARBONÁTICOS<br />

CARBON TICOS<br />

Calcita altamente magnesiana (> 12 Mol %<br />

MgCO3)<br />

Aragonita<br />

Calcita magnesiana (< 12 Mol % MgCO3)<br />

Calcita (< 4 Mol % MgCO3)<br />

Dolomita


LA COMPOSICIÓN COMPOSICI N MINERALÓGICA<br />

MINERAL GICA<br />

Y LA EDAD DE LAS ROCAS<br />

CARBONÁTICAS<br />

CARBON TICAS<br />

En estrecha relación relaci con la solubilidad que poseen los principales<br />

componentes carbonáticos<br />

carbon ticos, , se pueden apreciar tendencias a<br />

cambios mineralógicos<br />

mineral gicos con el tiempo geológico geol gico.<br />

Las rocas <strong>carbonáticas</strong><br />

carbon ticas que preservan los componentes más solubles<br />

(calcita calcita altamente magnesiana, magnesiana,<br />

aragonita) aragonita)<br />

son únicamente nicamente las muy<br />

jóvenes venes. . Por el contrario, contrario,<br />

rocas <strong>carbonáticas</strong><br />

carbon ticas del Precámbrico<br />

Prec mbrico se<br />

caracterizan por composiciones dolomíticas dolom ticas y calcíticas calc ticas.


CONTROLES SOBRE LA<br />

FORMACIÓN FORMACI N DE LOS SEDIMENTOS<br />

Y SEDIMENTITAS CARBONÁTICOS<br />

CARBON TICOS<br />

Organismos<br />

Geoquímica Geoqu mica de las aguas<br />

pH<br />

Disponibilidad de CO2<br />

Temperatura (clima)


LOS ORGANISMOS Y LA FIJACIÓN FIJACI N DE<br />

MINERALES CARBONÁTICOS<br />

CARBON TICOS


CARÁCTER CAR CTER INTRACUENCAL DE<br />

LOS SEDIMENTOS CARBONÁTICOS<br />

CARBON TICOS<br />

A diferencia de los sedimentos y sedimentitas<br />

silicoclásticos<br />

silicocl sticos, , las rocas <strong>carbonáticas</strong><br />

carbon ticas son esencialmente<br />

intracuencales.<br />

intracuencales.<br />

Sus constituyentes alotígenos alot genos son no terrígenos terr genos, , se han<br />

originado en el interior de las cuencas sedimentarias,<br />

sedimentarias,<br />

ámbitos mbitos en los que han sufrido procesos de<br />

removilización.<br />

removilizaci


PECULIARIDADES DE LAS ROCAS<br />

CARBONÁTICAS<br />

CARBON TICAS<br />

DIFERENCIAS CON LOS SEDIMENTOS<br />

SILICOCLÁSTICOS<br />

SILICOCL STICOS<br />

ROCAS CARBONÁTICAS CARBON TICAS ROCAS SILICOCLÁSTICAS<br />

SILICOCL STICAS<br />

Intracuencales Extracuencales<br />

En equilibrio químico qu mico En desequilibrio químico qu mico<br />

Compuestos por pocos minerales Composición Composici n múltiple m ltiple<br />

Mayor susceptibilidad a Menor susceptibilidad a los<br />

los cambios diagenéticos<br />

diagen ticos cambios diagenéticos<br />

diagen ticos<br />

En continuo cambio precipitación-<br />

precipitaci<br />

disolución. disoluci n. El grado de porosidad<br />

es un fenómeno fen meno transitorio.


PROCESOS FORMADORES DE LOS<br />

DEPÓSITOS DEP SITOS CARBONÁTICOS<br />

CARBON TICOS<br />

Precipitación:<br />

Precipitaci n:<br />

bioquímica bioqu mica<br />

química qu mica<br />

metasomática<br />

metasom tica<br />

Redistribución: Redistribuci n: intervención intervenci n de procesos mecánicos mec nicos o<br />

de retrabajamiento


AMBIENTES EN LOS QUE SE PRODUCE<br />

LA ACUMULACIÓN ACUMULACI N DE SEDIMENTOS<br />

CARBONÁTICOS<br />

CARBON TICOS<br />

Continentales: lagos, suelos, ambiente espélico esp lico.<br />

Marinos y marinos marginales (incluidas albuferas,<br />

planicies mareales, mareales,<br />

bahías, bah as, etc.).<br />

Importancia de la situación situaci n geográfica: geogr fica:<br />

La influencia de la latitud.<br />

La influencia de la profundidad.


Límite mite o profundidad de compensación compensaci n (CCD).<br />

Relación Relaci n entre profundidad y procesos de disolución. disoluci n.<br />

Los cambios en el pH con la profundidad.<br />

Concepto de lisoclina. lisoclina.<br />

Las curvas de calcita y de<br />

aragonita.<br />

aragonita


El futuro en crisis de los carbonatos<br />

La acidificación acidificaci n de los mares por acción acci n antrópica antr pica


PRODUCCIÓN PRODUCCI N Y<br />

DISTRIBUCIÓN DISTRIBUCI N DE LOS<br />

Principales controles:<br />

CARBONATOS<br />

1) La importancia del déficit d ficit en los aportes silicoclásticos<br />

silicocl sticos<br />

para la generación generaci n de volúmenes vol menes importantes de rocas<br />

<strong>carbonáticas</strong><br />

carbon ticas (cuencas subalimentadas).<br />

2) La productividad orgánica org nica (fragmentos “esqueletales esqueletales” y<br />

productos del ciclo vital).


CONDICIONANTES DE LA<br />

PRODUCTIVIDAD EN LOS<br />

AMBIENTES MARINOS<br />

Temperatura<br />

Insolación Insolaci n (penetración (penetraci n de la luz)<br />

Recirculación Recirculaci n de nutrientes<br />

Otros:<br />

Salinidad<br />

Balance de CO2<br />

Régimen gimen de corrientes<br />

Naturaleza del sustrato<br />

Turbidez de las aguas


COMPONENTES DE LAS ROCAS<br />

CARBONÁTICAS.<br />

CARBON TICAS. Conceptos de Folk<br />

Folk.<br />

COMPONENTES INTRACUENCALES<br />

Componentes autígenos aut genos o autóctonos aut ctonos (acumulados in situ) situ<br />

Por precipitación precipitaci n química qu mica o metasomática<br />

metasom tica (ortoqu ortoquímicos micos)<br />

La clasificación clasificaci n por el tamaño tama o cristalino<br />

La macroesparita<br />

La esparita<br />

La subesparita<br />

Conceptos de granoesparita y poiquiesparita.<br />

poiquiesparita<br />

Por concentración concentraci n bioquímica. bioqu mica.<br />

Los componentes “esqueletales esqueletales” y los productos de la actividad orgánica. org nica.<br />

Componentes alotígenos alot genos (reelaborados)<br />

Esqueletales, Esqueletales,<br />

desde parcialmente removilizados (para-aut (para autóctonos) ctonos) a<br />

removilizados, desarticulados y fragmentados.<br />

Pellets y pelloides<br />

Intraclastos<br />

Ooides<br />

Fango carbonático<br />

carbon tico. . La micrita. micrita<br />

COMPONENTES EXTRACUENCALES<br />

Calcilitos y calcilitita.<br />

calcilitita


PRINCIPALES TIPOS DE<br />

CARBONATOS ESPARÍTICOS ESPAR TICOS (SPAR ( SPAR)<br />

Tucker (2003)


Tucker (2003)<br />

OOIDES


OOIDES


OOIDES


FRAGMENTOS ESQUELETALES -<br />

Restos de equinodermos, briozoarios y<br />

forminíferos con nódulos de glauconita.<br />

FÓSILES SILES<br />

Abundantes placas de equinodermos


FRAGMENTOS ESQUELETALES -<br />

Restos de briozoos, espinas de<br />

equinodermos, forminíferos y<br />

fragmentos de bivalvos. Parcial<br />

glauconitización.<br />

FÓSILES SILES<br />

Restos fragmentarios de equinodermos,<br />

briozoos y pelecípodos muy<br />

desintegrados.


PELLETS - INTRACLASTOS


ASOCIACIONES CARBONÁTICAS<br />

CARBON TICAS<br />

MARINAS, FUNDADAS EN LOS<br />

ORGANISMOS GENERADORES<br />

Clorozoa: Clorozoa:<br />

aguas cálidas, c lidas, caracterizada por corales hermatípicos<br />

hermat picos y<br />

algas verdes calcáreas. calc reas.<br />

Sub-asociaci<br />

Sub asociación n cloralgal: con algas y sin corales, refleja<br />

incremento de salinidad, ambientes más m s restringidos (marinos<br />

marginales).<br />

Foramol: Foramol:<br />

aguas templadas, con moluscos, briozoos, briozoos,<br />

foraminíferos<br />

foramin feros<br />

bentónicos bent nicos y algas rojas calcáreas calc reas (también (tambi n participan<br />

equinodermos, ostrácodos ostr codos y esponjas).


OTROS COMPONENTES<br />

IMPORTANTES DE LAS<br />

ASOCIACIONES CARBONÁTICAS<br />

CARBON TICAS<br />

MARINAS<br />

Pellets: Pellets:<br />

se encuentran tanto en la asociación asociaci n clorozoa<br />

como foramol. foramol<br />

Ooides: Ooides:<br />

típicos picos de aguas agitadas y cálidas, c lidas, se asocian<br />

esencialmente con clorozoa.<br />

clorozoa


ESTRUCTURAS CARACTERÍSTICAS<br />

CARACTER STICAS<br />

DE LAS ROCAS CARBONÁTICAS<br />

CARBON TICAS<br />

En las rocas <strong>carbonáticas</strong><br />

carbon ticas pueden reconocerse muchas de las estructuras (mec mecánicas nicas y<br />

biogénicas biog nicas) ) típicas picas de las rocas silicoclásticas<br />

silicocl sticas. . Además, Adem , poseen estructuras que les son<br />

típicas picas:<br />

Estructura biosedimentaria criptalgal: criptalgal:<br />

generada por el soldamiento y precipitación precipitaci de<br />

carbonatos a través trav de algas verde azuladas (cianobacterias<br />

cianobacterias) ) y bacterias. bacterias<br />

Estromatactis:<br />

Estromatactis:<br />

huecos subhorizontales con distribución distribuci irregular, comunes en micritas, micritas,<br />

de tamaño tama milimétrico milim trico a centimétrico<br />

centim trico, , de fondo plano y techo convexo, con relleno de<br />

calcita esparítica espar tica.<br />

Estructura birdseye: birdseye:<br />

similar a la anterior, pero de menor dimensión dimensi ( 1 a 3 mm), desde<br />

esférica esf rica y oval a irregular.<br />

Geopetal: Geopetal:<br />

estructura de relleno parcial con micrita de cavidades, cavidades,<br />

común com en fósiles siles. .<br />

Permite la determinación determinaci de la base y techo de los estratos. estratos<br />

Estructura tepee: tepee:<br />

de V invertida. invertida.<br />

Son antiformas que se generan en sustratos<br />

carbonáticos<br />

carbon ticos duros a causa de la expansión expansi causada por la cementación cementaci o por el relleno de<br />

fracturas con sedimento o con cemento. cemento<br />

Estilolitas: Estilolitas:<br />

planos suturales o microsuturales (microestilolitas<br />

microestilolitas) ) generados en ambiente<br />

mesogenético<br />

mesogen tico por disolución disoluci bajo presión presi de carga o presión presi stress.


LOS ESTROMATOLITOS<br />

“ESTRUCTURAS ESTRUCTURAS ALGALES”<br />

ALGALES<br />

Son estructuras microbiales (microbialitas<br />

microbialitas) ) producidas<br />

esencialmente por la actividad de cianobacterias<br />

Logan et al. (1964)


LOS ESTROMATOLITOS<br />

“ESTRUCTURAS ESTRUCTURAS ALGALES”<br />

ALGALES<br />

Estromatolitos actuales, Shark<br />

Bay, Australia<br />

Comparaciones de Hoffman<br />

Estromatolitos del Precámbrico


ESTROMATACTIS, ESTRUCTURA BIRDS<br />

EYE Y ESTRUCTURA GEOPETAL<br />

Relleno interno


CLASIFICACIÓN CLASIFICACI N DE LAS<br />

ROCAS CARBONÁTICAS<br />

CARBON TICAS


LOS CONCEPTOS CLÁSICOS CL SICOS EN<br />

SISTEMÁTICA<br />

SISTEM TICA<br />

CARBONÁTICAS CARBON TICAS AUTÓCTONAS<br />

AUT CTONAS<br />

BIOGÉNICAS<br />

BIOG NICAS<br />

QUÍMICAS<br />

QU MICAS<br />

METASOMÁTICAS<br />

METASOM TICAS<br />

CARBONÁTICAS CARBON TICAS ALÓCTONAS<br />

AL CTONAS<br />

CALCIRUDITAS<br />

CALCIPSAMITAS (CLÁSICAMENTE<br />

(CL SICAMENTE<br />

CALCARENITAS)<br />

CALCIPELITAS


LA CLASIFICACIÓN CLASIFICACI N PETROGRÁFICA<br />

PETROGR FICA<br />

(FOLK, 1959)<br />

Fundamento: Fundamento:<br />

empleo de todos los componentes que participan en la<br />

roca y que aparecen en proporción proporci n superior al 1 %.<br />

Procedimiento:<br />

Procedimiento:<br />

1) Determinar la moda petrográfica, petrogr fica, sobre la base de los componentes definidos<br />

por Folk. Folk<br />

2) Ordenar a los componentes en orden porcentual decreciente.<br />

3) Aplicar la denominación denominaci n con el empleo de sustantivos, prefijos, sufijos y<br />

calificativos.<br />

4) Sugerencias: anteponer el prefijo oligo antes de todos los componentes que<br />

aparezcan en proporciones menores al 25%.<br />

5) En el caso de sedimentitas con dolomita emplear el prefijo dolo para aquéllas aqu llas<br />

que posean más m s del 50% de dicho mineral y el calificativo dolomítico dolom tico para las<br />

que lo tengan entre 50 y 10%.<br />

6) Tipos especiales de Folk: Folk<br />

Dismicrita: Dismicrita:<br />

micrita fenestral o micrita esparítica espar tica o subesparítica<br />

subespar tica.<br />

Biolitita: Biolitita:<br />

carbonatos biogénicos biog nicos bioconstruidos (build build ups), ups),<br />

entre los que<br />

se reconocen biohermitas y biostromitas.<br />

biostromitas<br />

Calcilitita: Calcilitita:<br />

carbonatos terrígenos, terr genos, constituidos esencialmente por<br />

calcilitos.<br />

calcilitos


DENOMINACIONES TEXTURALES


EJEMPLOS DE DENOMINACIONES DE<br />

FOLK<br />

70% ooides y 30% esparita: esparita:<br />

ooesparita<br />

70 % esparita y 30% de ooides: ooides:<br />

esparita oolítica ool tica<br />

80% fragmentos esqueletales y 20% micrita: bio-oligomicrita<br />

bio oligomicrita<br />

60% pellets, pellets,<br />

30 % esparita y 10% micrita: pelesparita<br />

oligomicrítica<br />

oligomicr tica.<br />

55% dolomita-esparita<br />

dolomita esparita, , 30% intraclastos y 15 % pellets: pellets:<br />

doloesparita intra-oligopelletal<br />

intra oligopelletal.


CLASIFICACIÓN CLASIFICACI N DE DUNHAM


PROBLEMAS DE LA CLASIFICACIÓN<br />

CLASIFICACI N<br />

El uso de vocablos en inglés. ingl s.<br />

DE DUNHAM<br />

La indefinición indefinici n granulométrica granulom trica de los tipos detríticos. detr ticos.


LOS APORTES DE EMBRY Y KLOVAN<br />

En lo referente a granulometría:<br />

granulometr a:<br />

CALCIPSAMITAS CALCIRUDITAS<br />

Packstone-grainstone<br />

Packstone grainstone Rudstone<br />

Wackestone Floatstone<br />

En la discriminación discriminaci n de subtipos para el boundstone:<br />

boundstone<br />

Framestone:<br />

Framestone:<br />

los organismos constituyen un cuerpo rígido r gido por crecimiento<br />

colonial y en simbiosis.<br />

Bafflestone (deflectolita deflectolita): ): los organismos sésiles siles actúan act an como pantallas que<br />

atenúan aten an los efectos de las corrientes y favorecen la decantación decantaci n de fango<br />

carbonático carbon tico.<br />

Bindstone: Bindstone:<br />

cuerpo tabular, laminar constituido por restos de organismos<br />

que han sido unidos por la acción acci n de incrustantes.<br />

Stromatolitic boundstone:<br />

boundstone:<br />

carbonato típico t pico estromatolítico<br />

estromatol tico (qqv qqv). ).


LOS APORTES DE EMBRY Y KLOVAN


LAS MÁS M S TÍPICAS T PICAS BIOCONSTRUCCIONES<br />

TIPOS DE<br />

ARRECIFES<br />

Tucker (2003)<br />

CARBONÁTICAS<br />

CARBON TICAS<br />

BIOHERMAS O BUILD-UPS<br />

BUILD UPS


Atolón Atol n Addu<br />

Maldivas sur<br />

Bora Bora


Gran Barrera<br />

(NE Australia)


MODELOS CLÁSICOS CL SICOS DE DEPOSITACIÓN<br />

DEPOSITACI N<br />

PARA LOS CARBONATOS DE AMBIENTES<br />

MARINOS Y CON INFLUENCIA MARINA<br />

(TRANSICIONALES)<br />

RAMPAS CARBONÁTICAS<br />

CARBON TICAS<br />

PLATAFORMAS-TALUDES<br />

PLATAFORMAS TALUDES<br />

CARBONÁTICOS<br />

CARBON TICOS<br />

PLATAFORMAS AISLADAS (TIPO<br />

ATOLÓN) ATOL N)


MODELO GENERAL DE FACIES<br />

CARBONÁTICAS CARBON TICAS DE WILSON<br />

(1975)


CARBONATOS LACUSTES<br />

Cohen & Thouin (1987)<br />

EJEMPLO DEL LAGO<br />

TANGANYKA<br />

El lago más largo del mundo


EL CALICHE, CALCRETO O TOSCA<br />

Carbonatos típicos t picos de regiones continentales con precipitaciones entre 200 y<br />

600 mm anuales y en las que la evaporación evaporaci n excede a la precipitación.<br />

precipitaci n.<br />

Por lo común com n aparecen en las planicies de inundación inundaci n fluviales, aunque también tambi n<br />

se interestratifican con sedimentos eólicos e licos y coluviales. coluviales<br />

Son carbonatos pedogenéticos<br />

pedogen ticos (representan horizontes iluviales de suelos, por<br />

circulación circulaci n vertical en la zona vadosa) hasta freáticos fre ticos de agua dulce, que pueden<br />

aparecer como nódulos n dulos (muñecos) (mu ecos) o como duricostras. duricostras.<br />

Los hay masivos,<br />

laminados y pisolíticos pisol ticos. .<br />

Pueden aparecer bioturbados con túbulos bulos que representan rellenos de raicillas.<br />

También Tambi n hay septos micríticos micr ticos producidos calcificación calcificaci n de filamentos de<br />

hongos.<br />

La textura del carbonato es de grano fino (subesparita ( subesparita hasta dismicrita). dismicrita).


EL CALICHE,<br />

CALCRETO O<br />

TOSCA


DIAGÉNESIS DIAG NESIS DE LAS ROCAS<br />

CARBONATADAS<br />

ESTADOS DIAGENÉTICOS<br />

DIAGEN TICOS<br />

(James & Choquette, Choquette,<br />

1983)<br />

EOGENÉTICO<br />

EOGEN TICO<br />

MESOGENÉTICO<br />

MESOGEN TICO<br />

TELOGENÉTICO<br />

TELOGEN TICO


EOGÉNESIS<br />

EOG NESIS: : diagénesis diag nesis temprana, producida en el<br />

ambiente depositacional.<br />

depositacional<br />

MESOGÉNESIS<br />

MESOG NESIS: : ocurre en la zona de soterramiento<br />

en la que se produce incremento de temperatura,<br />

presión presi n litostática litost tica y cambios marcados en la<br />

composición composici n de las aguas porales. porales<br />

TELOGÉNESIS<br />

TELOG NESIS: : diagénesis diag nesis que se produce bajo<br />

condiciones de oxidación, oxidaci n, aguas meteóricas mete ricas y<br />

decrecimiento de presión presi n y temperatura a causa del<br />

ascenso tectónico tect nico y exposición exposici n de las masas de rocas.


FACTORES CONDICIONANTES DE LA<br />

DIAGÉNESIS DIAG NESIS DE LAS ROCAS<br />

CARBONATADAS<br />

GEOQUÍMICA GEOQU MICA DEL AGUA<br />

pH<br />

DISPONIBILIDAD (ACTIVIDAD) DEL C02<br />

TEMPERATURA<br />

PRESIÓN PRESI N (HIDROSTÁTICA (HIDROST TICA Y LITOSTÁTICA)<br />

LITOST TICA)<br />

COMPOSICIÓN COMPOSICI N DE LOS SEDIMENTOS CARBONATADOS:<br />

Aragonita<br />

Calcita magnesiana (4 a 19 Moles % de MgCO3) MgCO3<br />

Calcita<br />

Dolomita


PROCESOS DIAGÉNETICOS<br />

DIAG NETICOS<br />

ESENCIALES DE LOS CARBONATOS<br />

DISOLUCIÓN<br />

DISOLUCI<br />

CEMENTACIÓN<br />

CEMENTACI<br />

NEOMORFISMO (Folk Folk): ): Inversión Inversi n<br />

(polimorfismo)<br />

Recristalización<br />

Recristalizaci


MODELOS EOGENÉTICOS<br />

EOGEN TICOS


LA DIAGÉNESIS DIAG NESIS EN EL FONDO MARINO<br />

ZONA FREÁTICA FRE TICA MARINA<br />

Rasgos: Rasgos:<br />

presencia de agua marina (salinidad normal) hasta<br />

hipersalina.<br />

Factores condicionantes: condicionantes:<br />

batimetría batimetr a y posición posici n latitudinal<br />

(variaciones de temperatura, pH, pH,<br />

penetración penetraci n solar).<br />

Tiempo de acción: acci : 10 a 10.000 años. a os.<br />

PROCESOS BIOGÉNICOS BIOG NICOS EN EL FONDO MARINO<br />

BIOTURBACIÓN BIOTURBACI N mezcla textural<br />

destrucción destrucci n estructuras primarias<br />

MICROBIOTURBACIÓN MICROBIOTURBACI N generación generaci n de velos micríticos micr ticos<br />

CEMENTACIÓN CEMENTACI N EN EL FONDO MARINO: cementos de<br />

aragonita y de calcita altamente magnesiana


TIPOS DE CEMENTOS EN LA ZONA<br />

Blatt (1992)<br />

FREÁTICA FRE TICA MARINA<br />

Cemento estalactítico (pendant)<br />

Cemento menisco


DIAGÉNESIS DIAG NESIS METEÓRICA<br />

METE RICA<br />

Exposición Exposici n a la atmósfera, atm sfera, duración duraci n de 1000 a 10.000<br />

años. os. Se desarrolla en sucesiones carbonatadas de<br />

somerización, somerizaci , debidas a agradación agradaci sedimentaria o a caída ca da<br />

del nivel del mar.


CARACTERES Y PROCESOS DE LA ZONA<br />

VADOSA<br />

Poros de los sedimentos alojan aire y aire-agua. aire agua. Circulación Circulaci de aguas vertical.<br />

Fluctuación Fluctuaci n permanente de las condiciones de humedad.<br />

MECANISMOS DE CONTROL: SUBSATURACIÓN SUBSATURACI N Y SOBRESATURACIÓN<br />

SOBRESATURACI<br />

PROCESO DE DISOLUCIÓN: DISOLUCI N: preferentemente superficial (edáfico), (ed fico), se produce por<br />

agua meteórica mete rica (ácida) ( cida) y descomposición descomposici n de materia orgánica org nica (aumento de CO2). Act Actúa<br />

a<br />

sobre calcita magnesiana, aragonita y calcita (inclusive).<br />

Fin de la disolución: disoluci n: al alcanzarse la saturación, saturaci n, degasificación degasificaci y aumento de temperatura<br />

PROCESO DE NEOMORFISMO (cambios con preservación preservaci n de la fábrica). f brica).<br />

Recristalización Recristalizaci (calcita magnesiana a calcita). Inversión Inversi n (aragonita ( aragonita a calcita por<br />

reprecipitación).<br />

reprecipitaci n).<br />

PROCESO DE CEMENTACIÓN. CEMENTACI N. Calcita. Tipo menisco y/o pendant. pendant.<br />

Precipitan<br />

concreciones parasingénicas<br />

parasing nicas (pisolitas).


CARACTERES Y PROCESOS DE LA ZONA<br />

Poros totalmente rellenos con agua.<br />

Circulación Circulaci n dominantemente subhorizontal.<br />

subhorizontal<br />

Tope: nivel freático. fre tico.<br />

Base: zona de mezcla.<br />

FREÁTICA FRE TICA DULCE<br />

Blatt (1992)<br />

DISOLUCIÓN: DISOLUCI N: puede ocurrir en el tope de esta zona siempre que las aguas no<br />

hayan alcanzado la saturación saturaci n y estén est n enriquecidas en CO2.<br />

CEMENTACIÓN: CEMENTACI N: ocurre en el sector donde las aguas alcanzan la saturación saturaci n<br />

(puede ser en toda la zona o en la parte media), hacia abajo el efecto de<br />

cementación cementaci n disminuye).<br />

Calcita isópaca is paca laminar y calcita granular (blocky ( blocky). ).


CARACTERES Y PROCESOS DE LA ZONA<br />

DE MEZCLA<br />

PARTE SUPERIOR: Predominio de disolución disoluci n sobre precipitación, precipitaci n, puede<br />

haber abundantes oquedades.<br />

PARTE INFERIOR: Cementación Cementaci n por calcita magnesiana.<br />

La zona de mezcla se invocó invoc para desarrollar teorías teor as sobre dolomitización.<br />

dolomitizaci


MESOGÉNESIS<br />

MESOG NESIS – DIAGÉNESIS DIAG NESIS DE<br />

SOTERRAMIENTO<br />

COMPACTACIÓN COMPACTACI N FÍSICA F SICA (10 a 40% de reducción reducci n poral), poral),<br />

empaquetamiento granular, reorientación reorientaci n granular, deformación deformaci n granular por<br />

ruptura y aplastamiento.<br />

COMPACTACIÓN COMPACTACI N QUÍMICA QU MICA (25 % de reducción reducci n poral por disolución disoluci n<br />

bajo presión: presi n: estilolitización).<br />

estilolitizaci ).<br />

CEMENTACIÓN. CEMENTACI N. En general son cementos de composición composici n mineralógica<br />

mineral gica<br />

similar a la de los freáticos fre ticos de aguas dulces.<br />

TIPOS: calcita prismática prism tica laminar, calcita en mosaico esparítico espar tico, , calcita<br />

poiquiesparítica<br />

poiquiespar tica, , a la que se pueden sumar dolomita y anhidrita.<br />

CARACTERES: cementos formados a alta temperatura de soterramiento, soterramiento,<br />

son<br />

comunes las inclusiones fluidas.<br />

RECONOCIMIENTO: corte de fracturas y/o estilolitas<br />

relleno de poros de compactaci compactación<br />

inclusiones de hidrocarburos<br />

hidrocarburos


Boggs (1992)<br />

CEMENTACIÓN CEMENTACI N DE CALCITA<br />

MESOGENÉTICA<br />

MESOGEN TICA


DIAGÉNESIS DIAG NESIS EN EL ESTADO<br />

TELOGENÉTICO<br />

TELOGEN TICO<br />

Su diferencia con la diagénesis diag nesis meteórica mete rica radica en la naturaleza del material<br />

original. El sedimento carbonatado post-mesogen<br />

post mesogenético tico es rico en calcita y/o<br />

dolomita que son carbonatos mineralógicamente<br />

mineral gicamente estabilizados.<br />

Su acción acci n es mucho menos pronunciada.<br />

DISOLUCIÓN: DISOLUCI N: vadosa y freática fre tica producida por aguas cargadas en CO2.<br />

En climas húmedos h medos es importante la karstificación: karstificaci : formación formaci n de huecos,<br />

cuevas y cavernas.<br />

PRECIPITACIÓN: PRECIPITACI N: por sobresaturación sobresaturaci n y degasificación degasificaci de CO2: calizas<br />

espélicas esp licas o espeleotemas. espeleotemas.<br />

Generación Generaci n de estalactitas, estalagmitas, perlas espélicas esp licas<br />

y ónix nix calcáreo. calc reo.


DIAGÉNESIS DIAG NESIS EN EL ESTADO<br />

TELOGENÉTICO<br />

TELOGEN TICO<br />

Esteban & Kappa (1983)


ROCAS DOLOMÍTICAS<br />

DOLOM TICAS - DOLOMÍAS<br />

DOLOM AS<br />

El principal componente es la dolomita (carbonato carbonato doble de calcio y magnesio) magnesio)<br />

que cristaliza en el sistema romboédrico<br />

rombo drico y muestra estructura fuertemente<br />

ordenada. ordenada.<br />

La sustitución sustituci con Fe es común com en la rocas dolomíticas dolom ticas (dolomita dolomita<br />

ferrosa o ferroan dolomite), dolomite),<br />

por lo que adquieren tonalidades que van desde el<br />

amarillento y ocre al rojizo. rojizo.<br />

Los cristales de dolomita pueden variar de tamaño tama desde macroesparíticos<br />

macroespar ticos a<br />

subesparíticos<br />

subespar ticos.<br />

Los mosaicos dolomíticos dolom ticos pueden ser xenotópicos<br />

xenot picos (con cristales anedrales, anedrales,<br />

bordes<br />

aserrados a curvos, curvos,<br />

límites mites irregulares) irregulares)<br />

o idiotópicos idiot picos (cristales cristales euedrales con forma<br />

de rombos casi perfectos). Los cristales euedrales de dolomita se mencionan con<br />

gran frecuencia en el registro sedimentario.<br />

sedimentario<br />

En las rocas dolomíticas dolom ticas de reemplazo metasomático<br />

metasom tico puede darse un fábrica brica<br />

totalmente destructiva (sin que se reconozca la forma de los granos y cristales<br />

originales) originales)<br />

hasta una fábrica brica retentiva en la que se preservan todas las texturas y<br />

estructuras originales. originales.<br />

Puede haber también tambi reemplazos selectivos (como como por<br />

ejemplo de algunos restos esqueletales, esqueletales,<br />

o de las porciones micríticas micr ticas de una<br />

sedimentita carbonática carbon tica de textura inequigranular.<br />

inequigranular


Miembro Chorreado, Formación Huitrín, Cuenca Neuquina<br />

Formación La<br />

Manga,<br />

Cuenca Neuquina


ROCAS DOLOMÍTICAS DOLOM TICAS Y PROCESOS DE<br />

DOLOMITIZACIÓN<br />

DOLOMITIZACI<br />

La dolomita puede precipitar en forma primaria en aguas marinas o lacustres, lacustres,<br />

pero<br />

se sostiene que los volúmenes vol menes de dolomita primaria son comparativamente<br />

escasos. escasos<br />

La dolomita no es concentrada por organismos para elaborar sus estructuras<br />

esqueletales. esqueletales<br />

Se considera mucho más común com la dolomitización dolomitizaci a expensas del carbonato de<br />

calcio. calcio.<br />

Consiste en un proceso diagenético diagen tico que puede estar asociado con el ambiente de<br />

depositación depositaci (penecontempor<br />

penecontemporáneo neo a diagenético diagen tico temprano) temprano)<br />

o puede ocurrir<br />

mucho más tardíamente tard amente (durante durante el soterramiento).<br />

soterramiento).<br />

La dolomita secundaria es un producto de disolución disoluci del carbonato original y<br />

reprecipitación reprecipitaci metasomática<br />

metasom tica. . Entra Mg a la fase sólida lida y pasa el Ca a la fase<br />

líquida quida.<br />

El proceso de dolomitización dolomitizaci se da cuando la concentración concentraci de Mg o de la relación<br />

relaci


Es comparativamente poco frecuente. frecuente<br />

DOLOMITA PRIMARIA<br />

La precipitación precipitaci química qu mica expontánea expont nea de dolomita se ha registrado en ambientes<br />

marginales (planicies planicies mareales, mareales,<br />

albuferas, albuferas,<br />

lagos vecinos al mar), y en condiciones inter a<br />

supramareales.<br />

supramareales<br />

Se conocen ejemplos de precipitación precipitaci primaria en las Bahamas, en la Península Pen nsula de<br />

Florida, en la costa del Golfo de Arabia, en algunos sectores costeros (albuferas albuferas) ) del<br />

norte de Brasil y del lago Coorong en Australia.<br />

La dolomita es normalmente un mineral bien organizado desde el punto de vista<br />

cristalino. cristalino.<br />

Sin embargo, las dolomitas primarias tienen un alto grado de desorganización<br />

desorganizaci<br />

y reciben la denominación denominaci de protodolomitas.<br />

protodolomitas<br />

Aparecen dentro del sedimento o como parte de costras superficiales (mudcracked<br />

mudcracked<br />

dolomite crusts). crusts).<br />

Por lo común com sus cristales son muy pequeños peque os (rombos rombos de 1 a 5<br />

micrones). micrones).<br />

Esta protodolomita se vincula con procesos de fuerte evaporación evaporaci que se producen en<br />

regiones muy áridas ridas (sabkhas sabkhas no evaporíticos evapor ticos) ) hasta en regiones relativamente húmedas medas<br />

pero con una estación estaci seca que favorece la evaporación).<br />

evaporaci ).


LAGO COORONG EN EL SUR DE<br />

AUSTRALIA


PROCESOS DE DOLOMIZACIÓN<br />

DOLOMIZACI N<br />

TEMPRANA<br />

La dolomitización temprana puede producirse bajo condiciones de<br />

hipersalinidad o de hiposalinidad.<br />

Se propusieron dos modelos clásicos: modelo de sabkha y modelo Dorag.<br />

El modelo de sabkha refleja condiciones de fuerte aridez e hipersalinas. Hay<br />

exceso de Mg por precipitación previa de Ca en carbonatos (tapetes algales).<br />

El modelo Dorag es de mezcla de aguas marinas y meteóricas ( de 5 a 20 % de<br />

aguas marinas) y refleja condiciones húmedas.<br />

Actualmente se definen cuatro modelos principales: sabkha, albufera, acuífero<br />

confinado y acuífero no confinado.


CONDICIONES PARA EL PROCESO<br />

DE DOLOMIZACIÓN DOLOMIZACI N TEMPRANA


MODELOS DE DOLOMITIZACIÓN<br />

DOLOMITIZACI N<br />

TEMPRANA<br />

Modificado de Tucker (2003)


MODELOS DE DOLOMITIZACIÓN<br />

DOLOMITIZACI N<br />

TARDÍA<br />

TARD<br />

La dolomitización dolomitizaci tardía tard o de soterramiento es un proceso mesogenético<br />

mesogen tico de<br />

metasomatismo sobre calcita o de neomorfismo sobre dolomitas tempranas. tempranas.<br />

En él, , las aguas fósiles siles o singénicas sing nicas juegan un rol preponderante.<br />

preponderante<br />

Estas aguas pueden proceder de la compactación compactaci física sica y química qu mica de los<br />

sedimentos durante el soterramiento. soterramiento.<br />

El Mg en exceso puede ser provisto por las<br />

reacciones de transformación transformaci de esmectita a illita en rocas pelíticas pel ticas. . Se estiman<br />

profundidades de soterramiento entre 300 y 1000 m. Las temperaturas son<br />

superiores a los 45º. 45 .<br />

La dolomita tardía tard se puede reconocer por su textura en parches (porfirot ( porfirotópica pica), ),<br />

irregular y más gruesa que las dolomitas tempranas. tempranas.<br />

Además Adem posee mayores<br />

tenores de hierro. hierro.<br />

Son comunes los sectores huecos o cavernosos y de los fósiles siles<br />

sólo lo suelen quedar sus moldes. moldes.<br />

Los cristales de dolomita mesogenética<br />

mesogen tica pueden<br />

cortar a las estilolitas si es que se han formado con posterioridad a estas


PROCESOS DE<br />

DEDOLOMITIZACIÓN<br />

DEDOLOMITIZACI<br />

La dedolomitización dedolomitizaci coinsiste en el pasaje desde dolomita a calcita. calcita.<br />

Este proceso de neomorfismo suele ser retentivo, retentivo,<br />

preservándose<br />

preserv ndose los<br />

cristales con forma rómbica mbica de la dolomita que ha sido reemplazada.<br />

reemplazada<br />

El proceso de dedolomitización dedolomitizaci suele ocurrir por la aparición aparici de<br />

sulfatos de calcio, calcio,<br />

anhidrita, anhidrita,<br />

(por ( por ejemplo por oxidación oxidaci de<br />

sulfuros), sulfuros),<br />

ante los cuales la dolomita se vuelve fuertemente<br />

inestable. inestable<br />

La dedolomitización dedolomitizaci también tambi puede producirse en ambiente<br />

telogenético telogen tico por circulación circulaci de aguas con fuerte nivel de oxidación.<br />

oxidaci

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