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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA Escuela Académico Profesional De Ingeniería Geológica

"SEDIMENTOLOGÍA Y ESTRATIGRAFÍA”

TEMA: PLATAFORMAS PLATAFORMAS CARBONATADAS

NTEGRANTES: PAUCAR PAREDES, Gilmer Eduardo PEREZ FERNANDEZ, Edgar Gustavo QUIROZ SANGAY, Esther RAFAEL MANTILLA, Jackeline DOCENTE: Ing. ZENON QUISPE MAMANI CICLO: VI CAJAMARCA, PERÚ 2017

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Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica

Dedicatoria El presente trabajo está dedicado a nuestras familias, a nuestros padres y hermanos, quienes son parte fundamental en la construcción de nuestra vida profesional, con el apoyo incondicional en la parte moral y económica para poder llegar a ser profesionales de éxito.

2 ESTRATIGRAFÍA Y SEDIMENTOLOGÍA

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Agradecimiento A Dios por darnos la salud y permitirnos realizar nuestros objetivos. A la Universidad Nacional de Cajamarca por albergarnos en sus aulas, por contribuir en el desarrollo profesional y motivarnos a la investigación. A nuestras familias por estar siempre ahí apoyándonos en cada momento.


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INDICE

INTRODUCCIÓN ........................................................................................................................ 5 OBJETIVOS ................................................................................................................................ 6 OBJETIVO GENERAL ............................................................................................................... 6 OBJETIVOS ESPECÍFICOS .................................................................................................... 6

MARCO TEÓRICO .................................................................................................................... 7 LA SEDIMENTACIÓN CARBONÁTICA EN MARES SOMEROS: “LAS PLATAFORMAS CARBONÁTICAS” ................................................................................... 7 DEFINICIÓN ............................................................................................................................ 7 LOS SEDIMENTOS CARBONÁTICOS. DIFERENCIAS CON LOS SILICICLÁSTICOS Y ESTRUCTURAS SEDIMENTARIAS CARACTERÍSTICAS ...... 7 COMPONENTES MINERALÓGICOS Y TEXTURALES DE LOS CARBONATOS ..... 8 MODELOS DE TIPOS TEXTURALES .............................................................................. 12 FACTORES PARA LA SEDIMENTACIÓN DE CARBONATOS ................................... 12 CLASIFICACIÓN DE PLATAFORMAS EN FUNCIÓN A PROFUNDIDAD Y DISTANCIA DEL CONTINENTE ........................................................................................ 15 TIPOS DE PLATAFORMAS CARBONATADAS ............................................................. 15 TIPOS DE ROCAS ............................................................................................................... 20 REGISTRO PALEONTOLÓGICO EN PLATAFORMAS CARBONATADAS .............. 21 CULUMNA ESTRATIGRÁFICA TIPO ............................................................................... 22

CONCLUSIONES ..................................................................................................................... 24 REFERENCIAS ........................................................................................................................ 25


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INTRODUCCIÓN La sedimentología es el estudio de los procesos de formación, transporte y deposición de material que se acumula como sedimento en ambientes continentales y marinos y eventualmente forma rocas sedimentarias. La estratigrafía es el estudio de rocas para determinar el orden y el momento de los eventos en la historia de la Tierra: proporciona el marco temporal que nos permite interpretar las rocas sedimentarias en términos de entornos dinámicos en evolución. El registro estratigráfico de las rocas sedimentarias es la base de datos fundamental para comprender la evolución de la vida, la tectónica de placas a través del tiempo y el cambio climático global. (Nichols, 2009) La estratigrafía se puede considerar como la relación entre las rocas, el tiempo y el estratígrafo se ocupa de la observación, descripción e interpretación de evidencia directa y tangible en rocas para determinar la historia de la Tierra. Los fondos marinos someros y claros son los lugares donde el carbonato es fijado más rápidamente por las plantas y los animales, y donde las partículas de carbonato precipitan más fácilmente. El balance entre producción y transporte de sedimento determina el crecimiento de la plataforma. Una de las condiciones para la formación y evolución de las plataformas carbonatadas es que se encuentre en áreas aisladas de aporte siliciclástico intenso.


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OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL 

Estudiar y explicar sobre los ambientes sedimentarios de las plataformas carbonatadas.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS 

Definir qué es una plataforma carbonatada.

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Establecer las diferencias entre los sedimentos siliciclásticos y los carbonatados.

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Describir los componentes mineralógicos y texturales de los carbonatos y explicar los modelos de tipos texturales

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Estudiar los factores para la sedimentación de carbonatos

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Presentar la clasificación de plataformas en función a profundidad y distancia del continente



Explicar los tipos de rocas existentes en éste tipo de ambiente sedimentario.

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Analizar la columna estratigráfica tipo de éste ambiente.


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MARCO TEÓRICO LA SEDIMENTACIÓN CARBONÁTICA EN MARES SOMEROS: “LAS PLATAFORMAS CARBONÁTICAS”

DEFINICIÓN “Una plataforma carbonatada es un lugar sedimentario que posee relieve topográfico, y está compuesta por depósitos calcáreos autóctonos”. (Wilson 1975) Lugar donde se sedimentan los materiales orgánicos ricos en carbonatos (>80%), producto de la precipitación química de una solución acuosa carbonatada; que litificados dieron lugar a la formación de las rocas carbonatadas. El porcentaje actual de afloramientos de rocas carbonatadas es muy similar al de las areniscas, son rocas sedimentarias cuyo estudio es muy importante a partir de tres consideraciones: 1) contienen la mayor parte del registro fósil, un elemento importante para asignar la edad relativa de las rocas. 2) es una herramienta muy útil en la interpretación de ambientes sedimentarios. 3) representan yacimientos minerales no metálicos, principalmente en la industria de la construcción.

LOS

SEDIMENTOS

SILICICLÁSTICOS

CARBONÁTICOS. Y

DIFERENCIAS

ESTRUCTURAS

CON

LOS

SEDIMENTARIAS

CARACTERÍSTICAS «Los sedimentos carbonáticos nacen, no se hacen» (James, 1979). Esta frase tan simple constituye la clave para la comprensión de las diferencias esenciales existentes entre los sedimentos carbonáticos y los siliciclásticos. Los sedimentos carbonáticos se forman en o casi en el mismo medio de depósito y por eso su análisis, además de tener en cuenta como en el caso de los siliciclásticos los parámetros físicos, indicadores del régimen hidráulico (estructuras sedimentarias, texturas y fábrica), debe considerar, como parte esencial, la propia naturaleza de las partículas sedimentarias que lo componen. Estas partículas pueden ser de precipitación directa del agua del mar, de precipitación inducida por organismos o formadas como resultado de la desintegración de los armazones esqueléticos. (Arche, 2010)


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Tabla 1. Comparación entre características fundamentales de los sedimentos carbonáticos y siliciclásticos.

COMPONENTES

MINERALÓGICOS

Y

TEXTURALES

DE

LOS

CARBONATOS Componentes Mineralógicos En la Tabla 2 se indican los principales minerales que componen las rocas carbonáticas (los más importantes aparecen en negrita).


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Tabla 2. Los minerales principales que componen las rocas carbonáticas, modificada de Selley 1976

Con carácter generalmente secundario los elementos minerales no carbonáticos que se observan en los depósitos carbonáticos son los siguientes: • Materia orgánica. • Óxidos e hidróxidos, principalmente de aluminio (hidrargillita o gibbsita), de hierro (limonita, goethita) y de silicio (calcedonia, ópalo, sílex). • Cuarzo. Generalmente en forma de granos detríticos. • Fosfatos. Principalmente de calcio y de hierro. • Sales halógenas. Principalmente cloruro de sodio y potasio. • Silicatos. Sobre todo, de origen detrítico y a veces de neoformación (minerales de arcilla y algunos feldespatos). • Sulfatos. Principalmente anhidrita y yeso. • Sulfuros. Principalmente pirita y marcasita Componentes Texturales A) Granos La dificultad que existe en interpretar correctamente la génesis de algunos de los componentes de las rocas carbonáticas impide que se los pueda dividir en orgánicos e inorgánicos simplemente (por ejemplo, el caso de los oolitos o los fangos micríticos). Para evitar esto, Illing (1954) determinó dividirlos en esqueléticos y no esqueléticos. Los componentes no esqueléticos fueron definidos como «los granos que no parecen haber sido precipitados como partes esqueléticas» aunque eso no significa que alguna vez no hayan sido esqueléticos o que sean expresamente inorgánicos. A.1) Granos esqueléticos o bioclastos Las partículas bioclásticas provienen de las partes duras de la comunidad biótica existente en el medio, la cual produce una tanatocenosis característica. Al morir, los individuos que componen una comunidad en un determinado lugar, sufren una serie de transformaciones, entre las 9 ESTRATIGRAFÍA Y SEDIMENTOLOGÍA

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cuales las más importantes son la destrucción y la redistribución física, química y biológica (tafocenosis), lo cual dificultará posteriormente su reconocimiento. El hecho de que diferentes grupos secreten distintos minerales para construir sus esqueletos, es todavía bastante enigmático. Además, hay que tener en cuenta que las comunidades bióticas antiguas han ido evolucionando constantemente, lo que hace que el sedimentólogo se enfrente al reconocimiento de una enorme variedad de partículas.

Tabla 3. Distribución e importancia relativa de algunos de los principales phyllum a través del tiempo geológico. Composición mineralógica de las partes esqueléticas: C-calcita, HMC-calcita magnésica, A-aragonito. Modificada de Loewnstam, 1963.

A.2) Granos no esqueléticos En este apartado se incluyen los pellets y peloides, ooides (u oolitos), agregados (lumps o grapestones), intraclastos y pisolitos. B) La matriz Constituye el componente textural de grano más fino, formado por cristales microcristalinos de carbonato cálcico, de tamaño generalmente menor de 4 micras, que se denomina micrita. Uno de los lugares donde mejor se ha podido estudiar el carácter y origen de los fangos calcáreos es en las Bahamas. Se ha comprobado que el factor más importante de producción del sedimento micrítico es la desintegración de las algas calcáreas verdes (Penicillus) que al morir dejan caer las agujas aragoníticas que comportan el esqueleto. La cantidad de fango producido de esta forma es suficiente para explicar todo el que existe en la zona 10 ESTRATIGRAFÍA Y SEDIMENTOLOGÍA

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submareal y aún existe una sobreproducción que alimentaría las llanuras de marea y zonas externas profundas adyacentes. C) El cemento El tercer componente textural de las calizas es el cemento que, en general, está formado por calcita cristalina denominada esparita, aunque también y principalmente en los ambientes marinos (diagénesis temprana) puede estar formado por calcita microcristalina de alto contenido en Mg o por aragonito. El término esparita (cemento esparítico) se debe usar exclusivamente para el crecimiento de cristales de carbonato en un espacio poroso intergranular o cavidades originales. Para las recristalizaciones originadas a partir de carbonatos preexistentes se utiliza el término esparita neomórfica o más comúnmente pseudoesparita.

Tabla 4. Los componentes texturales principales de los materiales carbonáticos. Modificada de Mas y Alonso, 1989.


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MODELOS DE TIPOS TEXTURALES

Ilustración 1. Clasificación de rocas carbonatadas propuesta por Dunham (1962)

FACTORES PARA LA SEDIMENTACIÓN DE CARBONATOS En las plataformas continentales actuales, la sedimentación carbonática se relaciona principalmente con los factores siguientes: • Una alta producción orgánica de carbonato. • Unas condiciones de temperatura y salinidad de las aguas apropiadas. • Una ausencia relativa de sedimentación clástica, particularmente de grano fi no. • Una relativa escasez de apor tes de nutrientes. En esencia se puede decir que los carbonatos de las plataformas continentales tanto actuales como del registro fósil están formados fundamentalmente por material esquelético o son producto de la precipitación inducida por la actividad orgánica, que es función de múltiples factores. El clima La cantidad de producción orgánica de carbonato depende de muchos factores, aunque los dos más importantes vienen determinados por el clima y son: la temperatura, que lógicamente está relacionada directamente con la actividad solar, y los aportes de nutrientes, que se relacionan con la circulación de corrientes oceánicas ascendentes y con los aportes de los ríos. Los dos factores marcan una franja de máxima productividad en el globo, que se sitúa entre los 30° N y 30° S, es decir, en los cinturones ecuatorial y subtropicales. Lógicamente, 12 ESTRATIGRAFÍA Y SEDIMENTOLOGÍA

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los carbonatos no se restringen exclusivamente a esta franja, sino que, relacionados con corrientes cálidas, pueden ser encontrados en latitudes más altas (p. ej., costa oeste de Irlanda, afectada por la corriente del golfo). Sin embargo, en la actualidad, la producción de carbonatos está también restringida por el escaso desarrollo que poseen las actuales plataformas continentales en general, y particularmente en esta franja. La temperatura, como factor claramente más importante, se combina además con otras variables, tales como: salinidad, balance de CO2, profundidad del agua, modelo local de corrientes, penetración de la luz, longitud efectiva del día, naturaleza del substrato, turbidez del agua.

Ilustración 2. Diagrama que resume los factores principales que controlan la formación de sucesiones carbonáticas en las plataformas. Modificada de James y Kendall, 1992.


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Ilustración 3. Distribución de los carbonatos marinos actuales

Geotectónica El contexto geotectónico es fundamental, pues al determinar la topografía de las áreas continentales y por tanto el drenaje fluvial, controla la ausencia de material siliciclástico que es de vital importancia en la sedimentación de carbonatos. El material terrígeno, además de simplemente diluir el componente carbonático de un sedimento, afecta negativamente a la producción de carbonato, particularmente cuando están implicados arrecifes coralinos.


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CLASIFICACIÓN DE PLATAFORMAS EN FUNCIÓN A PROFUNDIDAD Y DISTANCIA DEL CONTINENTE

Ilustración 4. El ambiente marino

Hemipelágico: sedimentario marino formado por la acumulación sobre el fondo de organismos pelágicos y de partículas detríticas finas. Este tipo de depósito a menudo está intercalado entre turbiditas, pero, a diferencia de estas, no contiene faunas alóctonas. Pelágico: se dice de animales y vegetales que no viven sobre el fondo ni orilla, sino que nadan o flotan (formando respectivamente el necton y el plancton). (Wolfgang, s.f.)

TIPOS DE PLATAFORMAS CARBONATADAS 

Plataforma carbonatada bordeadas

Planas, someras y restringidas. Caracterizadas por un borde que detiene la acción del oleaje. Comúnmente en áreas con aguas cálidas.


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Ilustración 5. Plataforma de Belice

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Plataforma carbonatada no bordeadas

Planas, someras y abiertas sin un borde marginal pronunciado. Comunes en áreas con aguas frías.

Ilustración 6. Plataforma de Florida


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Rampas Homoclinales

Someras y abiertas. Con pendiente deposicionales uniformes y ligeras. Pasan de facies someras de alta energía a facies lodosas profundas sin un rompimiento en el escarpamiento. Comunes tanto en áreas con aguas cálidas como frías.

Ilustración 7. Plataforma de Yucatán y Florida

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Plataformas Epeiricas

Áreas cratónicas planas muy extendidas cubiertas por mares muy someros. El margen oceánico puede ser ligeramente escarpado y bordeado. Comunes en aguas cálidas de los mares epeiricos del Paleozoico y Mesozoico.


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Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica 

Plataformas Aisladas

Plataformas someras aisladas desprendidas del margen continental rodeadas de aguas profundas. Bordeadas.

Ilustración 8. Banco de las Bahamas

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Atolones Oceánicos

Plataformas someras aisladas formadas sobre volcanes extintos o subsídienles. Rodeadas de aguas profundas. Bordeadas


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Ilustración 9. Rowley Shoals, Australia

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Plataformas Ahogadas

Plataformas sumergidas que representan ancestros de plataformas someras, ya sea por el aumento rápido del mar o por subsidencia extrema. (Barragán)

Ilustración 10. Bahamas


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TIPOS DE ROCAS


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(Manrrique, 2016)


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COLUMNA ESTRATIGRÁFICA TIPO


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CONCLUSIONES 

Se estudió detalladamente el ambiente sedimentario marino en plataformas carbonatadas.

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Para lograr una mejor comprensión del tema tratado, se creyó conveniente establecer las diferencias entre los sedimentos siliciclásticos y los carbonatados; debido a que ambos son parte de ambientes marinos.

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Se identificó los componentes mineralógicos de los carbonatos siendo los más importantes el aragonito, la calcita y la dolomita.

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Estudiamos los factores predominantes para la sedimentación de carbonatos; tales como, una alta producción orgánica de carbonato, condiciones de temperatura y salinidad de las aguas apropiadas, ausencia relativa de sedimentación clástica, particularmente de grano fino, una relativa escasez de aportes de nutrientes, además del clima y la geotectónica.

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Se detalló a través de ejemplos la clasificación de plataformas carbonatadas en función a la profundidad y distancia del continente en: Plataformas carbonatadas bordeadas, Rampas homoclinales, Rampas distantemente escarpadas, Plataforma Epeiricas, Plataformas Aisladas, Atolones Oceánicos y Plataformas Ahogadas.

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Se analizó e interpretó a detalle la columna estratigráfica tipo de éste ambiente.


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REFERENCIAS Arche, A. (2010). Sedimentología. Del proceso físico a la cuenca sedimentaria . Madrid: Printed in Spain . Barragán, R. (s.f.). Yumpu. Obtenido de Yumpu: https://www.yumpu.com/es/document/view/14236255/ejemplos-de-plataformascarbonatadaspdf-unam/8 Manrrique, E. (2016). Sedimentación en Ambientes Marinos Carbonatados . Lima : UNI. Nichols, G. (2009). Sedimentology and Estratigraphy (Second edition ed.). Estados Unidos : Garsington Road, Oxford, OX4 2DQ, UK. Wolfgang, G. (s.f.). Geovirtual2. Obtenido de Geovirtual2: http://www.geovirtual2.cl/geologiageneral/ggcap05c.htm#abisal


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