Roca sedimentaria

Las piedras sólidas y de mucha dureza reciben el nombre de rocas. Se trata de sólidos compuestos por uno o más minerales. Sedimentario, por su parte, es aquello relacionado con los sedimentos (los materiales que, después de haber estado suspendidos en un líquido, por la gravedad se depositan en el fondo).

Se conoce como roca sedimentaria a la roca que se formó a partir del acopio de sedimentos. Estos sedimentos son movilizados por el viento o el agua y, después de un proceso denominado diagénesis, forman un material con una cierta consolidación. La disposición de las rocas sedimentarias en capas sucesivas forma distintos estratos.

Los sedimentos pueden ser partículas que proceden de otras rocas que, tras ser sometidas a un proceso de meteorización, se descomponen. Los sedimentos son transportados por el viento o el agua, se acumulan y, gracias a la diagénesis, comienzan a formarse las rocas sedimentarias, que pueden encontrarse en la corteza terrestre en una profundidad de hasta diez kilómetros.

Para la formación de las rocas sedimentarias, en definitiva, deben desarrollarse diversos procesos geológicos. A la meteorización y la erosión le sigue el transporte de los sedimentos y el proceso de sedimentación, para luego dar lugar a la diagénesis. Las rocas sedimentarias, de acuerdo a su composición y a su génesis, se pueden clasificar de la siguiente manera:

• detrítica: se forma cuando se acumulan derrubios (tierra desmoronada) que proceden de la erosión y se depositan, a causa de la gravedad. Este tipo de roca sedimentaria también se clasifica en arcillosa, arenisca y conglomerado, de acuerdo con el tamaño de sus clastos (pequeños granos o trozos pertenecientes a rocas más antiguas, los cuales aportan información muy importante acerca de la historia de una roca);
• organógena: se forma a partir de restos orgánicos, por lo general de esqueletos como consecuencia de la biomineralización, un proceso a través del cual los seres vivos pueden generar sólidos inorgánicos. Otro camino para su formación es la evolución de la materia celular, y en este caso se habla de roca orgánica (un claro ejemplo es el carbón);

Química: este tipo de roca sedimentaria también se conoce como de precipitación química y nace a partir del depósito de sustancias disueltas. La mayoría proviene de masas de sales que se han acumulado a causa de que el agua marina se haya sobresaturado o estancado, lo cual la lleva a evaporarse y provoca la precipitación de los minerales disueltos, de manera que aparecen las rocas conocidas con el nombre de evaporitas, como ser la sal gema y el yeso;

Marga: se trata de la combinación de las rocas químicas y las detríticas.

Otra posible clasificación se establece según su composición, y así hablamos de roca sedimentaria terrígena (conglomerado, arcilla, limo, arenisca, etcétera), carbonatada (dolomita, caliza, creta, etcétera), silícea (caolín, radiolarita, diatomita, calcedonia, etcétera) y orgánica (petróleo, carbón mineral, etcétera), entre otras.

Los científicos indican que la superficie de la Tierra está cubierta en más de un 75% por rocas sedimentarias, que se hallan en el fondo de los océanos, lagos y valles y en las desembocaduras y las orillas de los ríos, por ejemplo.

El sedimento tiene diferentes características según la manera en la que tenga lugar la sedimentación, entre otras razones. El medio en el cual se da este proceso tiene una serie de condiciones físico-químicas, las cuales resultan determinantes para el depósito de sedimentos químicos y la formación de sedimentos orgánicos, los cuales se originan a partir de los restos de ciertos organismos. Existen dos grandes clasificaciones de ambientes sedimentarios: los continentales, donde encontramos el glaciar y el desértico, entre otros; los marinos, donde se hallan el nerítico, el artistral, el batial y el abisal.

Geodinámica es la rama de la Geología que investiga losagentes o fuerzas que intervienen en los procesos dinámicos (los queevolucionan con el tiempo). Ésta a su vez se divide en interna yexterna. Nosotros nos vamos a interesar por los agentes que provocan lageodinámica externa, es decir, aquellos que modelan el relieve. Ej.: Agua en sus diversas formas: Viento:

Meteorización La meteorización es un proceso geológico externo que descompone,desintegra y disgrega las rocas o minerales sin que haya un desplazamientoposterior. Meteorización Física Química Biológica

Meteorización Física Produce desintegración o ruptura en la roca, sin afectar a sucomposición química o mineralógica. En estos procesos la roca seva disgregando en materiales de menor tamaño. – Gelifracción o efecto cuña (Haloclastia = cristales) – Termoclasia: (dilatación – contracción) – Corrasión (no corrosión) (impacto de partículas) – Descompresión

Meteorización Química Produce una transformación química de la roca provocando lapérdida de cohesión y alteración de la roca. Los procesos másimportantes son los atmosféricos. – Hidratación o hidroclastia – Disolución (halita) – Carbonatación (Se produce al reaccionar el dióxido de carbono con ciertos minerales como el carbonato de calcio, magnesio, sodio,…) – Oxidación Montaña de Montserrat, Cataluña

Meteorización Biológica Los seres vivos contribuyen a transformar las rocas. Veamos algunos: – Determinados seres vivos liberan al medio sustancias ácidas que dan lugar a cambios en las rocas. Entre estos destacamos las bacterias, los hongos, los líquenes y los excrementos de algunas aves. – Los vegetales provocan la rotura de las rocas debido a la acción de sus raíces. – Los animales que escarban en el terreno, como los topos , conejos, lombrices …, rompen las rocas, e intervienen en su meteorización.

Erosión La erosión es un proceso geológico externo que degrada el sueloo las rocas y que posteriormente se produce un transporte yfinalmente una deposición o sedimentación. Los agentes erosivos son muchos y muy variados: El agua es uno de los principales agentes erosivos, pues sepresenta de múltiples maneras: – Erosión de costas – Erosión fluvial – Erosión glaciar

Erosión El aire también tiene un papel muy importante en laerosión, arrastrando partículas pequeñas (normalmente).

Transporte El transporte es el traslado de materiales erosionados de un lugar a otro para ser sedimentados. Hay diferentes medios de transporte, aunque se trate del mismo agente erosivo. “Piedras Deslizantes”, Valle de la Muerte, California.Transporte de sólidos: (El aire transporta los materiales básicamente por suspensión) El hielo posee también formas de transporte, que serían de arrastre y flotación.

Sedimentación Es el proceso por el cuál una partícula que esté en movimiento(esté siendo transportada), se deposita. Como la acción de la gravedad está presente durante todoel proceso, es lógico pensar que las zonas de sedimentación seránlas más bajas, y las más altas las que se “dediquen” a la erosión. Esas zonas de sedimentación se denominan “ambientessedimentarios”.

Ambientes Sedimentarios

¿Qué son? Los medios o ambientes sedimentarios son zonas de la superficieterrestre donde pueden acumularse sedimentos. El ambiente determina en gran parte, la naturaleza ypropiedades del sedimento depositado. También puede definirse como “conjunto de condicionesfísicas, químicas y ecológicas, bajo las cuales ocurre el depósito deun sedimento”. Continentales Se dividen en: Marinos De transición

Ambientes Continentales Es la acumulación de materiales a los pies de las cadenasmontañosas, en los glaciares, a lo largo de las cuencas de los ríos yen los desiertos. Ocupan áreas restringidas y no son muy importantes, pues sonzonas que sufren una gran erosión. A su vez se dividen en: – Aluviales – Fluviales – Glaciares – Eólicos – Lacustres

Ambientes Continentales Ambientes aluviales (aluviones) Principalmente son abanicos de grava, arena y barroque han sido erosionados en la cabecera del río y que se acumulanen las cuencas al pie de montañas.

Ambientes Continentales Ambientes Fluviales Incluye depósitos de lechos o cauces del río, meandros(arena cubierta por limos) y llanuras de inundación (abundanmaterial fino como limos y arcillas). Ambientes Glaciares Ocupan las áreas periféricas de los glaciares. Secomponen principalmente de restos de morrenas con tillitas.

Ambientes Continentales Ambientes Eólicos Se incluyen los desiertos con dunas migratorias. Secaracteriza por arenas muy bien redondeadas. Ambientes Lacustres Es la recopilación de sedimentos de los lagos de agua dulcede las cuencas continentales o salinos en zonas áridas. Abundanlimolitas, arcillas, areniscas en el borde, y evaporitas. Predomina lalaminación.

Ambientes de Transición Son aquellos en los que la sedimentación tiene lugar en puntosde contacto entre el mar y los continentes. – Tómbolos: depósitos que conectan un islote con el continente. – Deltas: son depósitos de limo, arena y arcillas que se forman cuando un río va a desembocar al mar y se desparrama. – Playas: son depósitos arenosos en la costa.

Ambientes de Transición– Barras:: depósitos arenosos paralelos a la costa y sin ninguna unión con la misma.– Flechas: igual que las barras, sólo que estas si que tienen un punto de unión con la costa.– Marismas y albuferas:: lagunas costeras más o menos colmatadas y separadas del mar por una barrera o arrecife.

 Ambientes Marinos Son los más extensos y continuos. dependiendo de la distanciaa la costa y de la profundidad dará tendrá unas características uotras. – Nerítico: situado sobre la plataforma continental, hasta unos 200 metros de profundidad; se acumulan sedimentos detríticos y es frecuente encontrar fósiles marinos – Batial: situado sobre el talud continental (entre 200 y 2.000 metros de profundidad). Se sedimentan limos, arcillas y conchas de plancton. – Abisal: Situado en los fondos alejados de la costa, en donde se acumulan barros orgánicos, los cuales están formados por sílice.

YACIMIENTOS MINERALES DE ORIGEN SEDIMENTARIO

Los yacimientos minerales son acumulaciones cuya explotación eseconómicamente rentable.En los ambientes sedimentarios, pueden formarse yacimientos poralteración de materiales preexistentes o por acumulación de materialestransportados desde su lugar de origen hasta las cuencas sedimentarias. Guadalajara

Yacimientos de alteraciónLos yacimientos de alteración se forman por infiltración de agua ymeteorización (oxidación, hidrólisis…) de las zonas superficiales.Estos procesos concentran los minerales o facilitan la explotación de lascoberteras alteradas, también llamadas monteras.

Yacimientos de deposiciónEl deposito de ciertos minerales para formar un yacimiento de deposiciónpuede producirse por procesos:

• Mecánicos
• Químicos
• Biológicos

Deposición mecánicaDurante el transporte, se produce una selección mecánicade los materiales por densidades que puede concentrar losminerales útiles diseminados en la roca madre. De estemodo se forman los placeres (depósitos de partículasminerales mezcladas con arena o grava).

Los yacimientos de tipo placer pueden ser: •Eluviales: formados portransporte fluvial de los materiales de la Aluviales: si ha existido materiales detríticos, procedentes meteorizados y, la roca el transporte, se concentran los disgregación dedurante por meteorización. materiales mas densos en determinados lugares de las roca Los materiales mas resistentes se depositan cerca de la playas o de los ríos. madre, como el oro, la plata, el diamante, etc., mientras que el resto de los minerales que forman la roca desaparecen. Las Médulas (León)

Deposición químicaLas precipitaciones de tipo químico se producen por variación de lasalinidad, la temperatura y/o por la concentración de elementosprocedentes, de emisiones volcánicas submarinas. De este modo seproduce la sal gema, el yeso y las piritas vulcano-sedimentarias. Riotinto (Huelva)

Deposición bioquímicaLa sedimentación bioquímica es causada por la acciónmetabólica de organismos, como por ejemplo:•Las bacterias que formaron lechos de azufre en el fondo delos lagos.•La acumulación de esqueletos que produjeron losyacimientos de fosfato•La acumulación de organismos vegetales o de planctonmarino que generaron los yacimientos de carbón y petróleorespectivamente.

Diagénesis y procesos diagéneticosLa diagénesis es el proceso por el cual se forman rocas sedimentariascompactas a partir de sedimentos sueltos, materiales sólidos acumuladossobre la superficie terrestre que se han producido por fenómenos yprocesos que actúan en la atmosfera, hidrosfera y biosfera.Este proceso esta compuesto por la compactación, cementación yrecristalización.

La compactación se produce al aumentar el peso de los sedimentos superiores, produciendose una perdida de los fluidos presentes en los sedimentos. Tras esto, los poros de los sedimentos tienden a cerrarse.La cementación es la precipitación entre losgranos de una roca detrítica de un mineralaportado por el agua freática o por el aguaexpulsada en la compactación.El cemento, siempre posterior, no debeconfundirse con la matriz, material de granofino que ocupa los intersticios desde elmomento de la formacióndel sedimento. Los cementos máshabituales son los calcáreos (CaCO3) y lossilíceos .

Aunque la compactación y la cementación son los procesos habitualesde litificación, algunas rocas sedimentarias se forman por recristalizaciónde pequeños granos minerales en otros más grandes y densos quecarecen de poros.

Tipos de estructuras de las rocas sedimentarasUna estructura sedimentaria es la organización geométrica de loselementos que constituyen un sedimento visto como consecuencia de losprocesos que lo han estructurado y de los elementos que lo componen.Podemos diferenciar diferentes tipos de estructuras sedimentarias:

• Estructuras sobre la superficie de estratificación.
• Estructuras de ordenamiento interno.
• Estructuras de deformación.
• Estructuras orgánicas.

Estructuras sobre la superficie de estratificaciónLas estructuras de la superficie de estratificación se localizan en lasuperficie. Podemos distinguir dos tipos: – Marcas físicas en la superficie. – Marcas de corriente.Dentro de las marcas físicas podemos distinguir varios tipos: – Grietas de desecación: se originan en materiales fangoso- arcillosos que se secan. Al perder agua por evaporación los minerales se contraen y se agrietan. – Huellas de gotas de lluvia: originada por la caída de las gotas de lluvia sobre un terreno fangoso. – Huellas de burbujas: Se da cuando el aire atrapado en un sedimento se escapa en forma de burbuja en el agua y estalla en la superficie. – Huellas de cristales: originadas por la precipitación de cristales de yeso.

Estructuras sobre la superficie de estratificaciónDentro de las marcas de corrientes podemos distinguir las que se originanen la superficie y las que se dan en los muros de las orillas de los ríos.-En la superficie: se forman por divagaciones de los hilillos de agua en labase de la corriente.-En los muros: podemos distinguir:

• Paleocanales: Estructuras erosivas rellenas y fosilizadas por otros materiales.
• Flute casts: Surcos discontinuos y alargados en dirección de la corriente.
• Groove casts: Es una estructura de corriente no formada directamente por ésta, sino por objetos arrastrados por la misma que impactan en la superficie del sedimento blando.

Estructuras de ordenamiento internoEn un sedimento arenoso sometido a un flujo (de aire o agua) continuocuya velocidad se va incrementando e irán apareciendoprogresivamente diversas estructuras sedimentarias. Como:

• Los ripples son formas pequeñas onduladas con pendientes suave ybruscas.
• Los megaripples (dunas) son grandes ondulaciones producidas enarena cuando aumenta la velocidad de la corriente. Ripple de corriente Megaripples Ripple eólico

Estructuras de ordenamiento internoAdemás de los ripples también hay que destacar las estratificaciones.Hay diferentes tipos de estratificaciones:

• Estratificación horizontal.
• Estratificación cruzada.
• Estratificación bimodal: Como su propio nombre indica está formadapor dos grupos de láminas orientadas formando un cierto ángulo, lo quele confiere la forma de espina de pez
• Estratificación gradada: Es un tipo de estructura de ordenamientointerno de las partículas que consiste en la disminución progresiva deltamaño del grano de la parte inferior a la superior del estrato.

Estructuras de deformaciónLas estructuras de deformación se originan por la acción de movimientosocasionados por la gravedad (carga, deslizamiento, arrastre, etc) y, ennumerosos casos, por la fluidificación o licuefacción de los materiales, y ala acción del agua al escapar de los sedimentos durante lacompactación. Podemos distinguir:

1. Huellas de carga: Se originan debido a la depositación de sedimentosdensos sobre otros que no lo son. Esto da origen a una deformación.
2. Estructuras almohadilladas: Son iguales que las anteriores aunque enestas se produce una ruptura de los estratos.
3. Laminación convoluta: Resulta de una estructura anterior delaminación horizontal o cruzada que se ha deformado por deslizamientosde sedimentos plásticos y deformaciones de carga simultáneas aldepósito.
4. Slumping: Se originan cuando un movimiento sísmico desestabiliza lamasa de estratos mediante su licuefacción y éstos tienden a deslizarsepor la pendiente (1º a 4º). Una vez iniciado el deslizamiento las capastienden a plegarse y fracturarse con geometrías que indican claramenteel sentido del deslizamiento.
5. Brechas intraformacionales: Si el deslizamiento de un slump es másfuerte o más largo se rompe la continuidad de los estratos

Estructuras orgánicasEn sedimentos y rocas sedimentarias son frecuentes las señales deactividad orgánica y en su mayoría corresponden a organismos marinos.Los hay que son capaces de construir sedimentos como estromatolitos yarrecifes y hay otros que destruyen los sedimentos preexistentes (pistas,perforaciones ,burrows).Podemos diferenciar:

1. Estromatolitos: formados por la captura y fijación de partículascarbonatadas por parte de cianobacterias en aguas someras que, en lafotosíntesis, liberan oxigeno y retiran de la atmosfera grandes cantidadesde dióxido de carbono, para formar carbonatos que, al precipitar, danlugar a la formación de los estromatolitos.
2. Burrows: Esta actividad puede darse en la forma de la excavación demadrigueras o galerías en sedimentos blandos.
3. Perforaciones: Lo mismo que las anteriores pero en sedimentos duros.
4. Pistas e icnitas: marcas de desplazamientos en sedimentos blandos.

Rocas sedimentarias.Las rocas originadas a partir de la consolidación de fragmentosde otras rocas, de restos de plantas y animales o deprecipitados químicos, se denominan rocas sedimentarias. Rocas sedimentarias Detríticas No detríticas

Rocas sedimentarias detríticas.Son las formadas a partir de la sedimentación de trozos de otrasrocas después de una fase de transporte. Destaca la sedimentaciónmecánica. R. S. Detríticas Argilita Limonita Arenisca Conglomerados

La clasificación de estas rocas se basa en los tamaños delos trozos que las componen. Las constituidas por trozos detamaño grande son los conglomerados, las areniscasposeen granos de tamaño intermedio y los limos y arcillasposeen trozos muy pequeños.

Argilita.La argilita es una roca sedimentaria arcillosa usualmentecompuesta por mica, sericita y cuarzo. Sus granos son tanpequeños, que ni siquiera son visibles con lupa. Se forma pordiagénesis de las arcillas.

Limonita.Formada por óxido de hierro, blando y opaco, de coloramarillo, que se usa como pigmento y del que se extraehierro.

Arenisca.También llamada psamita es de color variable, que contiene clastosdel tamaño de la arena. Son unas de las rocas sedimentarias máscomunes en la corteza terrestre. Los granos se componen decuarzo, feldespato o fragmentos de roca.La arenisca se utiliza, entre otros usos, como material deconstrucción y como piedra de afilar.

Conglomerados.También llamadas ruditas están formadas mayoritariamentepor clastos redondeados del tamaño de la grava o mayor(>2 mm). Dichos clastos pueden corresponder a cualquiertipo de roca.Los conglomerados componen menos del 1% de las rocassedimentarias del mundo en cuanto refiere a su peso. Conglomerados Brechas Pudingas

Brechas.Están compuestas aproximadamente en un 50 % de fragmentosangulares de roca de tamaño superior a 2 milímetros unidos porun cemento natural.

Pudingas.Roca formada por fragmentos redondeados de varios tamañosunidos entre sí por un cemento cuarzoso o calcáreo.

Rocas sedimentarias no detríticas. Están formadas a partir de materiales que han sido transportados disueltos en el agua y que han precipitado gracias a la participación de algunos seres vivos. R. S. No Detríticas Carbonatadas Evaporitas Síliceo-alúmino-ferruginosas OrganógenasCaliza Dolomía Yeso Sílex Bauxita Carbón Petróleo

Carbonatadas.Son rocas formadas mayoritariamente por carbonatos, cálcico(calcita en las calizas) o cálcico-magnésico (dolomita en lasdolomías). Sólo las calizas tienen un auténtico origen sedimentario,pues las dolomías se forman por procesos posteriores al depósito.Las rocas carbonatadas tienen un interés minero, que se sustenta ensus aplicaciones directas (por ejemplo, en la fabricación decemento). Carbonatadas Calizas Dolomías

Calizas.Las calizas son rocas originadas por un proceso de sedimentación directa.El carbonato cálcico se fija en forma de aragonito en las conchas oesqueletos de determinados organismos y a su muerte, estas conchas oesqueletos se acumulan, originando un sedimento carbonatado. Elaragonito, inestable en condiciones atmosféricas, se va transformando encalcita, y la disolución parcial y reprecipitación del carbonato cementa laroca, dando origen a las calizas.

 Dolomías.Es una roca sedimentaria de origen químico compuestabásicamente de dolomita. La dolomía debe contener al menos50% de dolomita; si contiene menos es una caliza dolomítica. Seconsidera pura cuando ese porcentaje pasa del 90%.Es una roca grisácea y porosa, muy común. Se encuentra encapas espesas de centenares de metros y puede también formarmacizos enteros, como los Alpes Dolomíticos (Italia).

Evaporitas.Las evaporitas son rocas sedimentarias que se forman porcristalización de sales disueltas en lagos y mares costeros. Lamayoría de los depósitos explotables de yeso y sal común se hanoriginado de esta manera.

Yeso.Sulfato de calcio hidratado, compacto o terroso, blanco por locomún, tenaz y tan blando que se raya con la uña.Deshidratado por la acción del fuego y molido, tiene lapropiedad de endurecerse rápidamente cuando se amasa conagua, y se emplea en la construcción y en la escultura.

Síliceo-alúmino-ferruginosas.Este tipo de rocas tienen su origen en procesos edáficos(procesos relacionados con la génesis, estructura, dinámica yevolución (desarrollo) de los suelos), es decir, son suelos. Síliceo-alúmino-ferruginosas Sílex Bauxita

Sílex.También llamado pedernal es una variedad de cuarzo, quese compone de sílice con muy pequeñas cantidades deagua y alúmina. Es compacto, translúcido en los bordes y porlo general de color gris amarillento más o menos oscuro. Bauxita.La bauxita es una roca sedimentaria de origen químico compuestamayoritariamente por alúmina (Al2O3) y, en menor medida, óxidode hierro y sílice. Se origina como residuo producido por lameteorización de las rocas ígneas en condiciones geomorfológicas yclimáticas favorables. Suele ser de color blanquecino, gris o rojizo.

 Organógenas.Las rocas formadas con restos de seres vivos. Las másabundantes se han formado con esqueletos fruto de losprocesos de biomineralización; algunas, sin embargo, se hanformado por la evolución de las partes orgánicas (de lamateria celular), y se llaman propiamente rocas orgánicas. Organógenas Carbón Petróleo

Carbón.Roca de origen orgánico procedente de la transformaciónde vegetales que vivieron durante el periodo Carbonífero encondiciones anaérobicas.

Petróleo.Roca sedimentaria de origen orgánica formada por unaacumulación de hidrocarburos (líquidos, gaseosos, sólidos).El petróleo se forma por la acumulación de grandes cantidades deplancton que muere debido a cambios ambientales.Estos restos de materia orgánica pueden quedar enterrados porarenas y arcillas formando fangos en los que se desarrollan bacteriasanaerobias que descomponen los restos orgánicos.El resultado de las fermentaciones es la formación de un fango ricoen materia orgánica descompuesta, negro y de mal olor, que sedenomina sapropel. El enterramiento de estos barros provoca unincremento de temperatura y una creciente maduración de los restosorgánicos.