Rocas carbonatadas Las rocas carbonatadas son aquellas formadas por la litificación de sedimentos ricos en carbonatos (>80%), los cuales han sido depositados a partir de la precipitación química dentro de una solución acuosa. Aunque el porcentae actual de afloramientos es mu! similar al de las areniscas, son rocas sedimentarias cu!o estudio es mu! importante a partir de tres consideraciones" #) contienen contienen la ma!or ma!or parte del re$istro re$istro fósil, fósil, un elemento elemento importante importante para para asi$nar asi$nar la edad relatia relatia de las rocas& ') es una herramient herramienta a mu! til til en la interpretaci interpretación ón de ambientes ambientes sedimen sedimentarios tarios&& ! ) repres represent entan an !acimi !acimient entos os minera minerales les no met*li met*licos cos,, princi principal palmen mente te en la indust industria ria de la constr construcc ucción ión (su pres presen enci cia a pued puede e ser ser un fact factor or de ries ries$o $o a part partir ir del del hech hecho o de que que lle$ lle$an an a desa desarro rrollllar ar cae caern rnas as subterr*neas debido al alto $rado de disolución de los carbonatos). Los minerales m*s comunes dentro de las las roc rocas carbo arbona nata tada dass son" son" calcita (-a-), dolomita (-a /$ (-)') ara$onita (-a-).
po. de la calcita -alcita (-a) /a$nesita (/$) 5odocrosita (/n) +iderita (3e) +mithsonita (6n)
+ist istema ema de crist rista ali liació ación" n" rombohédrico hexagonal ortogonal
po. de la dolomita 1olomita (-a,/$) An2erita (3e,/n)
po. de la ara$onita Ara$onita (-a) -erusita (4b)
La ma!or parte de los sedimentos carbonatados resultan de procesos químicos ! bioquímicos que ocurren ocurren en un ambiente marino marino de a$uas someras someras limpias ! c*lidas. 7al depositación depositación se llea a cabo en a$uas principalmente ecuatoriales asociadas a corrientes marinas c*lidas (3i$.#). Los sedimentos carbonatados tambin pueden ser depositados a partir de ambientes asociados a los fondos fondos marinos, marinos, cuencas eaporíticas eaporíticas,, la$os ! cierto tipo de suelos. La ma!or ma!or parte de los afloramientos afloramientos de calias se interpretan como ambiente de a$uas c*lidas de plataforma. Los depósitos marinos actuales de carbonatos se pueden relacionar a tres facies específicas" arrecifal, de arenas carbonatadas y lagunares.
a) 9n las facies facies arrecifales arrecifales se deposita deposita principalme principalmente nte material material bio$nico, bio$nico, dominado dominado por celenterado celenterados, s, al$as, moluscos ! equinodermos. b) Las Las aren arenas as carb carbon onat atad adas as est* est*n n repr repres esen enta tada dass por por el desa desarr rrol ollo lo de ooli oolita tass que que se ori$i ori$ina nan n por por precip precipita itació ción n inor$* inor$*nic nica a de ara$on ara$onita ita en *reas *reas somera somerass de oleae oleae ! corrie corriente nte m*:ima m*:ima&& el lodo lodo
carbonatado carbonatado se deposita como a$uas diminutas de ara$onita, ara$onita, la cual tiene un ori$en or$*nico or$*nico por la actiidad al$*cea o inor$*nico por precipitación directa del cuerpo de a$ua. c) Las calias calias relacion relacionada adass con eapori eaporitas tas ! depósi depósitos tos la$unare la$unaress est*n est*n represent representada adass por una $ran $ran ariedad de litolo$ías, desde lodolitas no fosilíferas, arenas carbonatadas con abundancia de material esqueltico (restos de corales, moluscos, briooarios, braquiópodos), hasta oolíticas. Las secuencias de calias eaporíticas representan *reas de baa salinidad, las cuales re$ularmente est*n conectadas al mar abierto. Los componentes anteriores son indicadores confiables de ambientes someros& sin embar$o, al cambiar las condiciones ori$inales, stos se pueden desplaar a ambientes m*s profundos por tracción o corrientes de turbide. Las calias depositadas de esta manera $eneralmente muestran una combinación de diferentes facies de plataforma !;o interestratificación de lodos o arenas detríticas ! estratificación $radual. 4or otro lado, en ambientes de a$uas profundas se presentan $randes acumulaciones de testas de plancton calc*reo ! partículas esquelticas que se acumulan en forma de ooes o lodos bio$nicos. Las analo$ías actuales de depósitos de carbonatos para la interpretación de calias anti$uas es difícil, !a que las acumulaciones primarias de material carbonatado lle$an a modificarse por cambios te:turales prof profun undo doss debi debido do al impa impact cto o dia$ dia$en ent tic ico o que que alte altera ran n la f*br f*bric ica a ! la mine minera ralo lo$í $ía a ori$ ori$in inal al,, !a sea sea por por cementación, soluciones inter$ranulares, mi$raciones, etc. Las calias ! dolomías dolomías se encuentran encuentran en todas las edades, desde el 4rec*mbric 4rec*mbrico o hasta el
TÉCNICAS TÉCNICA S DE ESTUDIO Las rocas carbonatadas comprenden del 'C al C% del re$istro estrati$r*fico. +on rocas compleas debido debido a la $ran ariedad de constitu!ent constitu!entes es que las forman ! al reemplaam reemplaamiento iento ! recristalia recristaliación ción que sufren. +ecci +eccione oness del$ad del$adas" as" +e utili utilia a para para un estudi estudio o comple completo to que puede puede inclui incluir" r" clasif clasifica icació ción, n, tipo tipo de roca, roca, presencia de matri o cementante, descripción de microfacies, etc. 9n caso del estudio de microfauna como foraminíferos planctónicos, tintínidos, fusulínidos, etc., la a!uda de un especialista se hace imprescindible. 4ara diferenciar entre la presencia de calcita ! dolomita se utilia la tcnica del teDido con aliarina. +e ierte una $ota sobre la muestra para despus ser laada con a$ua corriente& si es calcita, se tiDe de roo, si es dolomita, no se tiDe.
Actualmente estas tcnicas han meorado notablemente con el uso de la petro$rafía de luminiscencia, el microscopio electrónico ! la microprobeta electrónica.
TIPOS DE ESTRUCTURAS Las calias est*n formadas principalmente por partículas del tamaDo del lodo (limos ! arcillas) ! arenas finas, pudiendo lle$ar a presentarse cierto transporte por corrientes, por lo que es posible que se ori$inen estructuras sedimentarias mu! similares a las desarrolladas en las rocas detríticas, tales como estratificación ! laminación paralela, cruada, $radual ! nodular. a) La estratificación laminar en las calias es claramente determinada cuando se lle$a a obserar los cambios en el tamaDo de las partículas bio$nicas ! lodo carbonatado, o bien cuando las laminaciones son producidas por crecimientos al$*ceos, mu! comn en la ona de intermarea. b) Aunque es poco comn, la estratificación cruada en las calias marinas muestra una distribución bimodal, la cual se considera como una e:presión en los cambios reersibles de las corrientes de marea, semeantes a la presente en las areniscas en ambientes de intermarea. c) La estratificación $radual se presenta cuando al$unos carbonatos son transportados ! depositados por corrientes de turbide, lo cual se puede presentar con los e:traclastos de ori$en terrí$eno. d) La estratificación nodular es de dos tipos" a) /icrítica de depósitos de a$uas someras, la cual se considera es ori$inada por la actiidad or$*nica, desarrollando fósiles traa del tipo 7halassinoides. 9s mu! comn en los depósitos de intermarea ! submarea del /esooico. b) /icrítica de a$uas profundas, comunes en las calias del /esooico ! 7erciario de los Alpes. Las estilolitas son estructuras semeantes a suturas que muestran una superficie irre$ular mu! fina dentro de una capa, la cual se caracteria por una inte$ración de pro!ecciones ! fosetas que embonan de un lado ! de otro, comnmente en forma de i$Ea$. 9l ori$en de estas estructuras es dia$entico por presiónEsolución en la roca. Las estilolitas arían en tamaDo, desde una fracción de milímetro hasta de #0 a '0 centímetros de lon$itud. La solubilidad relatia de los carbonatos permite el desarrollo abundante de estas estructuras dentro de las rocas carbonatadas.
PARTÍCULAS CARBONATADAS Las partículas carbonatadas dentro de estas rocas se inclu!en en dos $randes tipos" Aloquímicos ! rtoquímicos.
LOS ALOQUÍMICOS (allos F diferente de lo normal) representan el armaón de la roca formado por sedimentos depositados mec*nicamente, stos inclu!en" (#) Fósi!s "biocastos# .E +on partículas esqueletales importantes dentro de las rocas carbonatadas, !a que no solo actan como uniones entre crecimientos continuos de al$as, sino que tambin como a$entes de depositación ! entrampamiento de lodo carbonatado. Los principales son" al$as,
foraminíferos, ostr*codos, espículas de esponas, corales, briooarios, trilobites, equinodermos, moluscos ! braquiópodos. (') P!!ts .E +on estructuras pequeDas esfricas o elípticas sin estructura interna. +on a$re$ados homo$neos de calcita microcristalina, los cuales pueden presentarse equidimensionalmente dentro de la roca. +u tamaDo aría de 0.0 a 0.#C milímetros. +e considera que representan productos fecales de or$anismos acu*ticos (fi$.G). Los trminos peloides, pseudopeloides o peletoides se utilian cuando se tienen estructuras del tipo de $ranos redondeados micríticos o de microesparita de ori$en incierto. -uando son de ori$en al$*ceo se les llama peloides al$*ceos. () Ooitas$ %isoitos & oncoitos .E Las ooitas son partículas carbonatadas casi esfricas que presentan una estructura concntrica interna, ! con di*metros que arían entre 0.'C a '.00 milímetros. 9stas estructuras se ori$inan por la acción del oleae ! corrientes continuas en lu$ares donde se presenta una depositación r*pida de calcita, a partir de un ncleo que puede ser un fra$mento fósil, un pellet o un $rano detrítico. Hna oolita puede formarse a tras de diferentes ciclos de abrasión alternando con crecimiento en el mismo lu$ar del depósito. 9l crecimiento probablemente ocurre por precipitación a partir de soluciones como en el caso de las estalactitas (fi$s. C,,!I). 9n las =ahamas, las oolitas se desarrollan en canales de marea ! corrientes o en dunas submarinas cerca de la costa donde se presenta una alta ener$ía. Los Pisoitos son estructuras semeantes a las oolitas en estructura interna& sin embar$o, son de forma m*s irre$ular ! con di*metros ma!ores a los '.00 milímetros. Aunque la diferencia entre los pisolitos ! las oolitas es el tamaDo ! la forma irre$ular, el ori$en de los primeros es controertido. 1unham (#JJ) considera que los pisolitos son parte de la cortea de caliche en la ona adosa de un suelo& mientras que 4ra! ! 9steban (#JII) su$ieren que se forman tambin por precipitación inor$*nica de salmueras. +in embar$o, estos constitu!entes no se han obserado en ambientes carbonatados recientes !a sea en caliches o cuerpos de a$ua hipersalinos. Los oncoitos son esencialmente idnticos a los pisolitos en muestra de mano. +in embar$o, en l*mina del$ada los oncolitos muestran una estructura filamentosa característica de incrustaciones al$*ceas, por lo que se considera que stas presentan un ori$en or$*nico desarrollado en un ambiente marino de salinidad normal. 9stos constitu!entes son mu! comunes dentro de ambientes carbonatados recientes. (G) Litocastos .E Kstos representan fra$mentos penecontempor*neos de calias litificadas que han sido destruidas, retrabaadas ! redepositadas por corrientes. -uando esto ocurre dentro de la cuenca de depósito se les conoce como intracastos & cuando los fra$mentos de calia proienen de fuera de la cuenca de depósito se le llama !'ocastos . Los intraclastos consisten de cualquier tipo de calia (micrita, biomicrita, intraesparita, etc) ! arían en tamaDo, desde una arena de $rano fino hasta $randes bloques, lo que da lu$ar a con$lomerados ! brechas de calias se$n ha!an sido retrabaadas por corrientes, tormentas o por la inestabilidad tectónica del depósito.
Los ortoquímicos (orthos F correcto, propio) son esencialmente precipitados químicos normales formados dentro de la cuenca de depósito o dentro de la misma roca, ! que muestran poca o no eidencia de haber e:perimentado un transporte si$nificatio. +on de dos tipos" (#) Cacita (icrocristaina "(icrita# .E +e presenta en cristales del tamaDo de la arcilla (#C micras de di*metro), afanítica ! oscura en muestra de mano ! li$eramente opaca en sección del$ada. 9l color puede ariar de blanco a pardo oscuro dependiendo de la cantidad de impureas, principalmente de materia or$*nica. La micrita se considera un precipitado químico normal, sta puede formarse inor$*nicamente por calentamiento, eaporación o li$era turbulencia, pero principalmente por precipitación de al$as, bacterias u otro tipo de or$anismos. Las al$as calc*reas actuales como 4enicillus !
arenas recientes del olfo 4rsico. 9n esta ona los terrí$enos son transportados por el iento a m*s de G00 2m de distancia (Pilson, #JIC). +e ha obserado que las arenas de cuaro son tan resistentes que pueden encontrarse ampliamente distribuidas en un ambiente carbonatado sin sufrir una apreciable abrasión o solución. 1entro del re$istro $eoló$ico esta mecla de detritos ! carbonatos se presenta con traas de torio detrítico. La distribución por acción del iento de material radiactio se tiene documentada en el 1eónico +uperior de la -uenca Pilliston de 1a2ota del Borte en 9stados Hnidos (Pilson, #JIC), en la cual se presentan capas de dolomita limosa ! arcillosa en depósitos de sab2as. La presencia de arcillas en carbonatos indica el depósito en a$uas tranquilas ! profundas. 9n los arrecifes, el depósito de material ar$il*ceo inhibe la producción or$*nica del carbonato de calcio. Las capas de cenias olc*nicas (bentonita), cuando aparecen en depósitos carbonatados, son mu! tiles como Mcapas marcadorasN. 7al como se tienen en las secuencias ordoícicas del $eosinclinal de los Apalaches ! en las prmicas ! cret*cicas de 7e:as. (Pilson, #JIC).
SEDIMENTACI+N CARBONATADA RECIENTE 9l estudio de ambientes carbonatados se ha basado principalmente en la $eolo$ía marina que inclu!e" procesos del suelo marino, dirección de corrientes de a$uas frías ! tropicales, tipos de depósitos que se ori$inan en el mar, etc. Así como en la estrati$rafía con la interpretación de ambientes sedimentarios anti$uos. 9n $eneral se reconocen tres lu$ares de acumulación para sedimentos carbonatados, inclu!endo el ori$en de la calia ! la dolomía" (#) /ares epeiricos" (') m*r$enes de plataforma& ! () cuencas oce*nicas profundas. Los depósitos carbonatados anti$uos m*s ampliamente distribuidos son los mares peiricos, los cuales se consideran precursores de los ambientes sedimentarios carbonatados recientes. (#) Mar!s !%!iricos .E Kstos de definen como *reas e:tensas en las partes centrales de los continentes& tales como los que e:istieron en el cratón de Borteamrica durante el 4aleooico ! el -ret*cico (fi$. 8). -onsiderando la $ran cantidad de calias de ori$en marino, así como su abundancia en fósiles ! estructuras primarias, es probable que la profundidad m*:ima de estos mares no fue m*s de 0 metros, con un $radiente mu! bao de 'cm;2m en comparación con el promedio actual del talud en las plataformas continentales que es de #'Ccm;2m. 1ebido a los nieles tan someros de los mares epeiricos, stos no fueron afectados por las mareas lunares que en los ocanos crean una turbulencia p mecla de a$uas, permitiendo solo la acción del oleae por los ientos locales. 7ambin se considera que este tipo de ambiente fue un medio físicamente restrin$ido ! debido a la falta de influo de la cuenca oce*nica había una disminución de nutrientes, de tal forma que el desarrollo de los arrecifes era poco probable. 9sto ltimo parece indicar que los mares epeiricos estuieron dominados por una sedimentación de partículas carbonatadas m*s que por el crecimiento arrecifal. Los sedimentos carbonatados en la parte central de estos ambientes tienden a ser micríticos& mientras que hacia los m*r$enes dominan los tamaDos de la arena, inclu!endo fósiles, ! en *reas someras son
comunes los lodos peloidales. 1entro de las onas de planicies de mareas ! supramarea, se ori$inaron depósitos de !eso ! dolomita. (') M)r,!n!s d! %ata-or(a .E Las condiciones ideales para el desarrollo de arrecifes se resumen principalmente en" a) a$uas frías transportadas a lu$ares m*s c*lidos ! a$itados, de tal forma que el -' sea transportado o liberado& b) a$uas frías eleadas de *reas oce*nicas relatiamente profundas ! ricas en nutrientes, tales condiciones est*n presentes en las orillas de las plataformas continentales o en el inicio de la pendiente del talud continental. 9emplos actuales de este tipo de depósitos se tienen en los arrecifes del sureste de 3lorida, La ran =arrera Arrecifal a lo lar$o de la costa oeste de Australia, ! los crecimientos arrecifales circulares (atolones) que rodean parcialmente muchos olcanes en latitudes baas del cano 4acífico. Arrecifes de plataforma en *reas mar$inales inclu!en las plataformas de las =ahamas ! 3lorida, el olfo de =atabano al sureste de -uba, el banco de -ampeche ! Qucat*n, la plataforma continental de
Pro-.ndidad" 9l a$ua de mar es m*s fría a profundidad que en superficie, ! en a$uas m*s frías el bió:ido de carbono est* m*s disuelto que en a$uas c*lidas. 9l aumento en -' causa un aumento en *cido carbónico (<'-), resultando una disolución en las conchas de calcita ! ara$onita al caer al piso marino. Al$unas conchas sobreien a los C,000 metros. 9l aumento de la presión hidrost*tica a tal profundidad a aumentar la solubilidad del -a-. La 4rofundidad bao la cual el -a- !a no se acumula se le conoce como el niel de compensación de la calcita, a casi C,000 metros en las re$iones ecuatoriales& pero se elea $radualmente hacia la superficie del mar en latitudes m*s altas, debido a las temperaturas m*s baas en las re$iones polares (fi$.#0).
T!(%!rat.ra " 9l a$ua de mar superficial en latitudes baas (*reas tropicales) est* supersaturada con respecto a carbonatos, de tal forma que los or$anismos marinos no presentan dificultad en remoer los iones calcio ! bicarbonato del a$ua para formar parte de sus conchas ! esqueletos.
AMBIENTES DE SEDIMENTACI+N CARBONATADA Los diferentes tipos de ambientes donde se llea a cabo los depósitos carbonatados inclu!en" marinos, lacustres, depósitos de caliche o calcreta, a$ua dulce , espeleotemas ! carbonatos eólicos.
AMBIENTES MARINOS 9l ambiente marino somero carbonatado presenta una distribución $lobal actual restrin$ida comparada con los períodos $eoló$icos de la historia de la 7ierra (fi$.#). /ares carbonatados tan e:tensos como los que e:istieron durante el rdoícico, 1eónico, /ississíppico ! -ret*cico no e:isten actualmente.
9:isten diferencias fundamentales entre los depósitos carbonatados terrí$enos ! marinos. /ientras que los terrí$enos son producto del intemperismo químico ! físico de las rocas pree:istentes que han sido transportados a la cuenca de depósito, los sedimentos carbonatados marinos se derian de una precipitación Min situN dentro de la misma cuenca. 9n el ambiente marino ha! una producción considerable de carbonato permaneciendo la ma!or parte en el lu$ar donde se precipitó, debido a la presencia de or$anismos que no solo secretan el -a-, sino que tambin lo utilian para la construcción de sus conchas o esqueletos (fi$. ##). +in embar$o, es importante considerar que parte del sedimento carbonatado producido en el ambiente marino, puede lle$ar a sufrir un cierto transporte por la acción del iento, oleae, corrientes, etc., !a sea a *reas continentales, al borde de la plataforma o a las profundidades marinas. 9n $eneral, las plataformas de ambientes carbonatados se desarrollan en *reas donde el influo de terrí$enos no e:iste o es mínimo& una de las raones por las que actualmente e:isten solo al$unas de stas. 9l aporte de terrí$enos en la ma!or parte de las m*r$enes continentales afecta directamente el crecimiento de los or$anismos productores de carbonatos, especialmente en los constructores de arrecifes. -omo resultado, los arrecifes se desarrollan en *reas donde no e:iste una fuente de terrí$enos, como es el caso del olfo 4rsico, la 4lataforma de Qucat*n ! las =ahamas (fi$. J). 9n estas plataformas e:iste un equilibrio din*mico entre la producción de carbonatos ! la subsidencia, para permitir acumulaciones $ruesas ! mantener la profundidad adecuada para faorecer continuamente el aporte de -a-.
Caract!r/sticas d! a(bi!nt! (arino .E 9l ambiente marino se diide en dos onas" A) La 0ona b!ntónica que inclu!e el piso o fondo oce*nico, desde la línea de costa hasta las profundidades ma!ores. Las formas marinas que ien, !a sea fias al sustrato, desli*ndose, como enterradores o nadadores, se les conoce como or$anismos bentónicos. 1entro de sta misma, la ona de itora !ace entre la marea alta ! baa, la ona de s.bitora sobre la plataforma continental ! la ona batia sobre el talud continental& la ona
abisa corresponde a las planicies abisales ! la 1ada a las trincheras. =) La 0ona %!),ica representa la porción acuosa de los mares. 1entro del ambiente pel*$ico, la ona n!r/tica es el cuerpo de a$ua que cubre desde la ona costera hasta los límites de la plataforma continental, ! la ona oc!)nica es aquella que est* asociada con las profundidades ma!ores en las cuencas oce*nicas.
Proc!sos 2./(icos & -/sicos .E La composición del a$ua de mar a tras de los ocanos es m*s o menos constante& aunque muchos elementos han sido identificados, solo seis iones forman el JJ% del olumen de a$ua de mar (fi$. #). Los elementos m*s abundantes son el -l ! el Ba, por lo que la composición química de a$ua se e:prese $eneralmente en medidas de cualquiera de estos dos iones. Hna e:presión de la composición química del a$ua marina es la salinidad, la cual es comnmente e:presada como partes por mil (o;oo). La salinidad promedio es de C o;oo ! puede ariar de lu$ar en lu$ar. /ientras que un aporte constante de a$ua dulce por medio de los ríos ! la lluia reduce la salinidad, la eaporación en climas *ridos la aumenta. tra de las características químicas importantes del a$ua marina que influ!en en el depósito de carbonato de calcio inclu!en" el 4h, la cantidad de $ases disueltos ( ! <) ! el 9h.
9l P1 es el lo$aritmo ne$atio de base #0 del ión hidró$eno de una solución ! representa la medida cuantitatia que determina si una solución es alcalina o *cida. 9l 4h del a$ua de los ríos es de li$eramente alcalino a li$eramente *cido& mientras que el 4h en la superficie del a$ua del mar tiende a ser casi constante con un alor de 8. (fi$. #G). -uando el 4h disminu!e en el a$ua de mar, el carbonato de calcio se disuele, por lo que en a$uas c*lidas ! mares someros la disolución de la ara$onita ! la calcita por procesos inor$*nicos casi no se presenta. 9n lo que respecta a la cantidad de ,as!s dis.!tos , se ha demostrado que al aumentar la profundidad, el carbonato de calcio se disuele !a que la concentración de -' aumenta ! el 4h disminu!e, lle*ndose a cabo dicha acción. 9l E1 o %ot!ncia r!do' es una medida relatia de la intensidad de o:idación o reducción en solución, esto es, la concentración de electrones en una solución. Aunque los procesos de o:idoEreducción son comnmente bioló$icos, otros son m*s bien químicos. 9n los ambientes sedimentarios, el 9h ! el 4h son interdependientes, por lo que conociendo los límites de estabilidad del a$ua, se puede traar en un dia$rama el 9h como ordenada ! el 4h como abscisa ! mostrar los campos para cada uno de stos. La producción de sedimentos carbonatados ocurre típicamente en re$iones c*lidas, someras ! en latitudes baas& sin embar$o, su producción tambin se puede dar en climas m*s fríos. 9n base a posiciones latitudinales se reconocen dos $rupos dominantes de or$anismos, mientras que los tropicales inclu!en a los corales ! las al$as erdes, los de latitudes altas inclu!en a los moluscos ! foraminíferos, considerando tambin a los corales ahermatípicos de a$uas frías. Los procesos físicos tales como la fotosíntesis, la respiración, la eaporación, la lluia ! el aporte de a$ua dulce por ríos, afecta la producción de carbonatos. A estos procesos se le a$re$an la $raedad, el oleae, las mareas, las corrientes ! la bioturbación.
Ti%os d! a(bi!nt!s carbonatados r!ci!nt!s .E 1e acuerdo a las facies sedimentarias dominantes se presentan cinco tipos de ambientes" armaón de arrecifes or$*nicos, sedimentos arrecifales ! acumulaciones de sedimentos, bancos or$*nicos, acumulaciones de lodo calc*reo ! planicies de mareas o sab2as. #) Armaón de arrecifes or$*nicos.E 9l trmino arrecife se define como un armaón carbonatado resistente al oleae. 7rminos relacionados son biostroma ! bioherma. 9l primero se refiere a una acumulación de restos bio$nicos en capas ( p.e. crecimiento de al$*ceos)& mientras que el se$undo se refiere a una acumulación Min situN de or$anismos sedentarios a eces formando montículos. -onsecuentemente, no todos los arrecifes son biohermas. 9l ran$o anual de temperatura en los arrecifes actuales es de #C a '& mientras que el de la salinidad est* entre C,000 ! I,000 ppm. 9l ran$o relatiamente pequeDo de salinidad es característico de *reas marinas con abundancia de or$anismos, !a que la ma!or parte de stos son mu! sensibles a los cambios de salinidad ! no pueden sobreiir a stos por un tiempo lar$o. La flora calc*rea de los arrecifes est* dominada por dos familias de al$as" las erdes (-odiacea) ! las roas (-orallinacea)(fi$. #). La fauna es e:tremadamente ariada ! consiste principalmente de corales, moluscos, equinodermos, foraminíferos, anlidos, briooarios ! crust*ceos.
9n $eneral, el arrecife est* diidido en tres partes principales (fi$. #I)" #) 9l frente del arrecife es el *rea de crecimiento del arrecife bao la profundidad efectia de penetración de la lu (0EC0 metros dependiendo de la latitud ! la turbide del a$ua). 9l sedimento en esta parte del arrecife est* compuesto de $raas pobremente clasificadas ! arenas deriadas de la desinte$ración arrecifal. 9n las partes m*s baas ha! una cementación por cristales de carbonato fibroso, mientras que en las porciones superiores la cementación se llea a cabo por un crecimiento al$*ceo. ') 9l arrecife principal consiste de una serie de arrecifes iientes ! montículos rocosos separados por *reas de a$uas m*s profundas en donde se $eneran una serie de riaduras en las $raas ! arenas carbonatadas. +on arrecifes típicos de diferente reliee topo$r*fico arriba de los '0 metros. Los principales elementos estructurales son los corales del tipo Acropora palmata , los cuales crecen casi ' centímetros por aDo, así como detritos de $raa ! arena de acumulaciones de otros corales e hidrooarios del tipo Millepora alcicornis, adem*s de al$as incrustantes. ) la parte posterior del arrecife es la que se ubica hacia el
continente en la cual el piso marino est* tapiado de carpetas al$ales o de parches arrecifales. Las primeras son del $nero Thalassia ! proporcionan un habitat protector a una $ran ariedad de al$as calc*reas (Halimeda, Penicillus y Goniolithon) ! corales (Porites). ') S!di(!ntos arr!ci-a!s . Hna de las características m*s sobresalientes de los sedimentos arrecifales es su ori$en bio$nico e:clusio. 9l total de sedimentos producidos se deria de cinco $rupos principales de or$anismos" corales, al$as coralinas, al$as erdes, foraminíferos ! moluscos. Así mismo, se presentan ariaciones locales en partículas no bio$nicas como ooides e intraclastos. Los sedimentos arrecifales inclu!en tambin partículas carbonatadas acumuladas en bancos o apiladas por transporte físico, principalmente en barras, dunas ! planicies deltaicas. Aunque la arena es el tamaDo de $rano m*s abundante en el arrecife, tambin se encuentran $raas pobremente clasificadas. La te:tura del sedimento arrecifal es el resultado de tres factores principales" el tipo de or$anismos que constru!en el armaón, la actiidad del oleae ! la desinte$ración producida por los mismos or$anismos. La desinte$ración bio$nica del material arrecifal es una contribución importante para el olumen ! la te:tura de estos sedimentos. Bumerosos or$anismos se alimentan del arrecife produciendo pellets que forman tambin parte de los sedimentos. tros, como el erio ! la estrella de mar, son destructores !a queMraspanN constantemente la superficie arrecifal. 4or otro lado, los holotridos o Mpepinos de marN, se alimentan de las partículas dis$re$adas en el piso marino. Adem*s, se considera a los $asterópodos como los principales productores de pellets. Los or$anismos horadantes como pelecípodos, bacterias, esponas ! al$as, contribu!en no solo a desinte$ración del sedimento, sino que tambin a la te:tura del arrecife. 1entro de las acumulaciones actuales son comunes los ooides, los cuales se encuentran en fluos constantes ! nieles altos de a$itación. Los ooides se forman a profundidades menores a los C metros, al$unas eces en *reas de intermarea, a lo lar$o de las plataformas (=ahamas) o cerca de los canales de marea (-osta 7rucial del olfo 4rsico)& por lo que las corrientes de marea son los procesos dominantes para las facies oolíticas.
Las acumulaciones eólicas en ambientes subareos son comunes a lo lar$o de una plataforma carbonatada costera, ! $uardan una similitud con las acumulaciones terrí$enas en morfolo$ía ! estratificación interna. curren con cualquier otro tipo de sedimento que se $enera sobre el niel del mar. Las secuencias de este tipo que lle$an a cementarse se les conoce como eolianitas. Actualmente se presentan en las =ahamas, en las =ernudas, en la 4enínsula de Qucat*n ! en la costa sureste de Australia (fi$. #8). ) Bancos or,)nicos .E Las partículas detríticas bio$nicas pueden acumularse por la acción del oleae ! corrientes, así como por entrampamiento especialmente por or$anismos bentónicos. 9stos bancos or$*nicos muestran una $ran diersidad de formas ! tamaDos, dependiendo de la profundidad del a$ua, procesos locales, influo terrí$eno, etc. Las partículas esqueletales inclu!en" equinodermmos, moluscos, al$as, foraminíferos, briooarios ! corales. Los foraminíferos planctónicos lle$an a ser abundantes en la plataforma e:terna ! son buenos indicadores para determinar la profundidad. La bioturbación es mu! intensa, e:cepto en las marcas de oleae ! en la estratificación cruada cuando stas se presentan en los depósitos. 9stos bancos pueden ser locales ! solo de al$unos metros de espesor& aunque pueden e:tenderse por cientos de 2ilómetros ! acumularse cientos de metros de sedimentos carbonatados. 9emplos de este tipo de depósito han sido interpretados para el 1eónico ! el -ret*cico. G) Ac.(.acion!s d! odo cac)r!o .E ?reas e:tensas de lodo calc*reo se presentan en ambientes modernos ! probablemente estuieron ampliamente distribuidos en el pasado. 9l mineral primario es la ara$onita ! se presenta como $ranos en forma de a$uas ! al$unas micras de lar$o. +on comunes en *reas marinas someras prote$idas del oleae ! corrientes, a una profundidad menor a los G metros. 9l sustrato en estos ambientes es m*s bien estable con una capa $ruesa de carpetas al$*ceas (Thalassia) ! al$as erdes (Penicillus, Halimeda). +on comunes tambin moluscos, los cuales constitu!en la fracción m*s $ruesa del sedimentos. Aunque el sedimento est* dominado por lodo, ha! una fracción m*s $ruesa de arenas finas. Al$unos autores consideran que el lodo es deriado principalmente del al$a Penicillus, la cual produce partículas de ara$onita en forma de a$ua& sin embar$o, la desinte$ración de conchas de moluscos puede producir el mismo efecto. 7ípicamente estos depósitos presentan una bioturbación intensa por infauna ! raíces. 9l resultado es una facies lodosa, masia ! sin estructura. ?reas e:tensas de plataformas est*n formadas por acumulaciones de pellets ooides de probable ori$en fecal& sin embar$o, debido a las alteraciones dia$enticas ! dificultades en determinar el ori$en, estas estructuras se han denominado con el trmino peloide o peletoide. Lodos calc*reos someros dominan actualmente los ambientes carbonatados de los bancos de las =ahamas ! la bahía de 3lorida. C) Panic!s d! (ar!a & Sab3as .E 1entro de los ambientes carbonatados, este trmino se emplea para aquellos ambientes de intermarea en $eneral& mientras que el trmino sab2a representa planicies de mareas controladas por el iento ! el niel del a$ua subterr*nea. 9n el /edio riente, ientos fuertes
remueen los sedimentos detríticos del ambiente de intermarea a menos de que $uarde cierta coherencia por humedad (fi$. #J). Las mareas producidas por el iento forman un aspecto importante para la din*mica de estas planicies, en las cuales son comunes" carpetas al$*ceas, huellas de desecación, minerales eaporíticos ! dolomita. -omo resultado de la eaporación alta así como de la influencia marina, salinidades e:tremas dan lu$ar a la precipitación de !eso. La característica m*s notable de estos ambientes es el desarrollo de al$as estromatolíticas, tal como ocurre en la =ahía de +har2 al oeste de Australia, que representa la meor localidad de estudio para este tipo de al$as, las cuales son mu! comunes en el re$istro $eoló$ico ! se considera como una de las estructuras or$*nicas m*s anti$uas que se conocen (fi$. '0). 9l mar$en oeste de la isla de Andros en el =anco de la ran =ahama, es una de las planicies de marea carbonatada m*s e:tensas del mundo, !a que se e:tiende m*s de #C0 2ilómetros en dirección norteEsur. 9sta costa se caracteria por una ener$ía baa ! mareas lunares de #I a G# centímetros en primaera. 9l sab2a se desarrolla como resultado del depósito de lodo calc*reo ! detritos bio$nicos por procesos dia$enticos primarios. 9l crecimiento de minerales eaporíticos como el !eso ! la anhidrita, unto con la dolomita, ue$an un papel importante en la formación de estos los depósitos. A$uas subterr*neas lle$an a saturarse para $enerar el !eso ! pueden $enerar la precipitación de halita en superficie. 9l sureste del olfo 4rsico est* limitado por planicies carbonatadas e:tensas de intermarea ! supramarea o sab2as costeros. 9l sab2a meor conocido es el que se e:tiende casi '00 2ilómetros a lo lar$o de la costa de Abu 1habi.
AMBIENTES CONTINENTALES Los ambientes continentales est*n representados por el depósito de tufas, traertinos (calias formadas por eaporación en manantiales ! ríos) ! mar$as. La tufa es un material fino, poroso ! esponoso que se presenta como un depósito del$ado. Los carbonatos son depositados sobre las plantas en crecimiento ! comnmente se marcan impresiones de hoas o tallos, en una estructura reticular ! dbil. 9stos sedimentos est*n restrin$idos principalmente a depósitos cuaternarios. La tufa m*s densa ! durable se encuentra actualmente asociada con la$os li$eramente hipersalinos, como el la$o piramid de Beada ! el la$o =onneille. Al$unos depósitos de tufa forman montículos o domos a lo lar$o de la$os someros anti$uos. 9l traertino es una calia m*s densa ! bandeada, comn en las caernas calc*reas donde se forman las estalactitas ! estala$mitas. Al i$ual que la tufa, est* asociado a depósitos relatiamente pequeDos del reciente. Las a$uas calc*reas frías o calientes en los manantiales, pueden lle$ar a formar depósitos de calcita alrededor de stos. Las localidades m*s famosas por presentar este tipo de calias son /ammoth,
fotosíntesis en solución, precipitando el carbonato de calcio como una cortea en las hoas o tallos de las plantas. 9sta cortea es e:traída lentamente para ser depositada posteriormente en el fondo del la$o. 9l caliche se puede encontrar en el re$istro $eoló$ico como nódulos pequeDos o capas continuas en las partes superiores de los ciclos aluiales depositados bao condiciones clim*ticas *ridas. Al$unos caliches bao el microscopio muestran cuerpos pisolíticos en anillos concntricos de calcita rellenando fisuras& así como en diferentes $rados de reemplaamiento de cuaro detrítico ! feldespato en estructuras bandeadas concntricas semeantes a las estructuras producidas por al$as. 9ste tipo de pseudooncolitos ! cuerpos pisolíticos se consideran relacionados a pisolitas de suelos bau:íticos ! lateríticos. 9n la ona adosa (fi$s. '# ! '') se forman l*minas $randes concntricas de al$unos centímetros de di*metro unidas por cemento de calcita esp*tica, las cuales pueden cortar a tras de la estratificación normal o paralela a sta. 9stas estructuras tambin son conocidas como Mperlas de caernaN en el caliche adoso de a$ua dulce.
FACTORES QUE CONTROLAN LA PRECIPITACI+N 4 DISOLUCI+N DE CARBONATOS Las rocas carbonatadas se ori$inan en $ran parte por la depositación en el ambiente marino de material calc*reo a base de caparaones ! esqueletos de animales marinos& así como por desinte$ración ! acumulación de al$as. +olo una mínima proporción se ha formado por la precipitación directa del a$ua de mar. La forma cristalina del carbonato de calcio se presenta en la superficie de la 7ierra en dos polimorfos" calcita (he:a$onal) ! ara$onita (ortorrómbica). 1e stos, la calcita es la m*s estable ! por lo tanto la menos soluble. 9n la superficie del a$ua a 'C - en contacto atmosfrico con -', la solubilidad de la calcita es de casi #C ppm& mientras que la de la ara$onita es de # ppm. 9studios $eoquímicos han demostrado que la superficie del a$ua de mar est* supersaturada de calcita ('.8R) con respecto a la ara$onita (#.JR)& estos datos indican que debería e:istir una precipitación continua de cristales de calcita ! ara$onita& sin embar$o, tal precipitación no ocurre. 1esde el punto de ista químico, e:isten dos raones por lo que es difícil la precipitación inor$*nica directa de la calcita a partir del a$ua de mar" #) 1esde el punto de ista de la química ener$tica, es mu! difícil la nucleación de un cristal a partir de una solución acuosa. +e requiere de un $rado mu! alto de supersaturación& la misma dificultad que se presenta para la nucleación del cuaro en los ríos, an e:istiendo una supersaturación de sílice. ') La ausencia de nucleación de carbonato de calcio se debe tambin a la $ran cantidad de ma$nesio presente en el a$ua de mar, casi #,00 ppm. Las propiedades cristaloquímicas de los iones calcio ! ma$nesio son tan similares que es difícil que se lo$re una nucleación e:acta para los cristales de calcita. /*s de #I,000 ppm (I mol% /$-) de iones de ma$nesio se incorporan Mpor errorN en el
desarrollo de unidades de calcita en el a$ua de mar, disminu!endo la estabilidad del mineral& así como se forma, de la misma manera se dilu!e. A partir de esto nos podemos hacer la si$uiente pre$unta" Sde dónde iene la calcita ! ara$onita de las calias marinasT La respuesta puede estar en la desinte$ración de los fra$mentos fósiles calc*reos inclu!endo animales ! al$as, con e:cepción de los oolitos. Los or$anismos iientes marinos con estructura calc*rea no muestran dificultad para sacar o remoer los iones calcio del a$ua de mar supersaturada para formar sus partes duras. 1e hecho, al$unos animales calc*reos inclu!en 'C,000 ppm de /$ 'U en sus esqueletos, como los briooarios ! los equinodermos. +in embar$o, otros or$anismos secretores de calcita son capaces de discriminar iones /$ ! casi no contienen ma$nesio en sus conchas, como es el caso de los braquiópodos. 4or lo tanto, una acumulación fresca de conchas calcíticas ! partes duras de or$anismos pueden contener iones ma$nesio& sin embar$o, La estructura de los cristales de ara$onita no aloan cantidades si$nificatias de iones ma$nesio, pero si pueden presentar cantidades importantes de estroncio. Al$unas conchas ara$oníticas contienen en promedio casi J,000 ppm (# mol% +r-) de +r'U. Al$unos animales son capaces de separar capas de calcita ! ara$onita ! $uardar cantidades si$nificatias de ma$nesio ! estroncio como los cefalópodos. 9n los ambientes carbonatados recientes, los pellets ! oolitos est*n formados de ara$onita& en cambio, los intraclastos debido a su ori$en dierso, son de ara$onita, calcita, dolomita o combinaciones de stos. /uchos de los cristales de calcita ! todos los de dolomita en los intraclastos son producto de recristaliación ! reemplaamiento de ara$onita pree:istente. +e$n Vinsman (en =athurst, #JI#) es probable que los lodos ara$oníticos en la la$una de Abu 1habi del olfo 4rsico sean de ori$en inor$*nico o de ooides, !a que no e:isten restos de moluscos o al$as codi*ceas, ! los corales est*n mu! limitados. Aunque se han encontrado al$unos fósiles con conchas ara$oníticas del 4aleooico, en rocas anti$uas es mu! difícil encontrar ara$onita. 9n todos estos casos, las conchas han sido inmediatamente cubiertas por sedimentos, cenias olc*nicas o restos de materia or$*nica, de tal forma que los prote$en de la acción del a$ua durante la dia$nesis. La clae para entender los cambios dia$enticos en relación con los cristales de carbonato de calcio, es la composición química de las a$uas en contacto con stos ! su relación como interpartículas en los espacios porosos (fi$. ').
MECANISMOS DE EQUILIBRIO DEL CARBONATO DE CALCIO 9l control principal de solubilidad del carbonato de calcio es la concentración de iones hidró$eno (4h), el cual es controlado por la presión parcial del bió:ido de carbono de acuerdo a las si$uientes reacciones" -' U <' <'- <-
<'-
- U -a
-a-
9l resultado final se resume en la si$uiente ecuación" -' U <' U -a-
-aU U '<-
La ltima ecuación muestra como el bió:ido de carbono es el $as responsable de la disolución en a$ua de la calcita ! ara$onita (o de preenir su formación). +e considera que e:isten C mecanismos b*sicos por medio de los cuales se lo$ra la disminución de la cantidad de bió:ido para que se llee a cabo la precipitación del carbonato de calcio" #) Aumento de temperatura.E 7odos los $ases son menos solubles en a$uas c*lidas, por esta raón los sedimentos carbonatados se forman solo en mares tropicales ! subtropicales, m*s que el latitudes frías o cerca de las re$iones polares, o en las profundidad marinas. ') A$itación del a$ua.E -uando el a$ua de mar es a$itada por el iento como en los m*r$enes cratónicos, los or$anismos calc*reos se benefician con tal a$itación, la cual ocurre a menos de la mitad de la lon$itud de onda de la superficie del a$ua en moimiento. ) Aumento de salinidad.E 9l bió:ido de carbono es menos soluble en a$uas salinas que en a$ua dulce, por lo tanto, al aumentar la salinidad por eaporación, aumenta la inhibición de la precipitación del carbonato de calcio. G) Actiidad or$*nica.E Hn arrecife es una comunidad simbiótica de plantas (al$as) ! animales (principalmente corales en mares actuales, pero briooarios, esponas ! rudistas en mares anti$uos). 4lantas ! animales tienen un metabolismo contrastante con respecto al -'& durante la fotosíntesis, las plantas toman el -' mientras que los animales lo emiten. 4or lo tanto, durante el día al llearse a cabo la fotosíntesis, el -' producido ! absorbido por los animales causa la precipitación de -a- (formación de material conchífero), produciendo el crecimiento del arrecife. 1urante la noche, la actiidad de las plantas disminu!e ! el contenido de -' aumenta en la comunidad, con lo que el crecimiento del arrecife se e disminuido. C) -ambios en la presión de la ona adosa.E 9l a$ua de lluia contiene una cierta cantidad de bió:ido de carbono, la cual al pasar a tras del suelo, la presión parcial del bió:ido de carbono es mucho m*s $rande que el de la atmósfera. -omo resultado, el a$ua en el suelo est* enriquecida en -' en relación con el a$ua en el aire. +i el a$ua del suelo entra en una caerna en la cual la presión del -' es semeante al normal del aire, el -' es liberado del a$ua, resultando la formación de las estalactitas ! estala$mitas.
MINERALES COMUNES EN LAS ROCAS CARBONATADAS A) /inerales carbonatados
Las rocas carbonatadas contienen tres minerales esenciales" cacita$ ara,onita & doo(ita . +in embar$o, al$unas calias tambin pueden contener diferentes proporciones de an2erita ! siderita. La calcita ! la dolomita soin difíciles de distin$uir entre sí, a menos de que stas sean teDidas con alarína (fi$. 'G), donde la calcita se tiDe de color rosa ! la dolomita no. 9n los sedimentos carbonatados actuales, los or$anismos formadores de arrecifes utilian calcita ! ara$onita para sus estructuras esqueletales. 9n las calias, la calcita son casi e:clusiamente ricas en -a- ! est*n relatiamente libres de hierro ! ma$nesio. 4or otro lado, al$unos inertebrados contienen una proporción considerable de /$- en solución sólida, son las llamadas calcitas de alto ma$nesio que contienen m*s del #8% de /$-. 9stas calcitas son metaestables ! no son mu! comunes en calias mesooicas ! m*s anti$uas. La dolomita est* íntimamente relacionada a la calcita, en secciones del$adas el habitat rombohdrico típico de la dolomita les permite ser distin$uidas de la calcita. +e ha establecido que la dolomita es producto secundario por reemplaamiento de calcita o ara$onita, produciendo conchas dolomitiadas de ori$en postE depositacional. -uando las dolomitas son ricas en hierro, esto permite la onación de los cristales rómbicos (fi$. 'C). La aro$anita, cu!o nombre proiene de la ciudad espaDola Ara$ón donde fue definida, es el polimorfo del carbonato de calcio que cristalia en el sistema ortorrómbico. +e distin$ue de la calcita por su peso específico m*s alto, ma!or durea ! carecer de e:foliación cruada. 9l carbonato de calcio se$re$ado por los moluscos como ara$onita, se transforma en calcita en el lado e:terno de la concha. 1ebido a que la ara$onita es inestable, se encuentra solo en materiales recientes, con al$unas e:cepciones. An las conchas ara$oniticas pueden cambiar a calcita en pocos aDos. 9l efecto de esta transformación es la prdida de la estructura interna ! la presencia de un mosaico de cristales anhedrales. Los oolitos de ara$onita sufren una recristaliación similar ! pueden lle$ar a conertirse en un mosaico de calcita micrítica, con la prdida de su estructura ori$inal. +e ha demostrado e:perimentalmente que las a$uas carbónicas que contienen calcio, depositan ara$onita en caliente ! calcita en frío. 9l n*car de muchas conchas es ara$onita. Adem*s, sta puede ser depositada por fuentes hidrotemales ! puede estar asociado a capas de !eso ! depósitos de hierro en donde adquiere formas parecidas al coral, denominado flor de hierro. =) +ílice ! silicatos Aunque la ma!or parte de las calias consisten de minerales carbonatados, otras muestran un contenido ariable de otros minerales, como los silicatos, principalmente la cac!donia . 9ste mineral puede encontrarse diseminado a tras de toda la roca o tambin se$re$ado en nódulos de pedernal en calias ! dolomias (fi$. '). +i la calcedonia es de $rano fino, es difícil detectarla en sección del$ada& se puede presentar como esferulitas pequeDas o rellenando espacios entre los rombos de dolomita de al$unas calias dolomitiadas. 9l sílice tambin se presenta como cristales pequeDos euhedrales de c.ar0o auti$nico. /uchas calias ! dolomias, especialmente calcarenitas, contienen cuaro detrítico, ! en ocasiones, estos cristales presentan un sobrecrecimiento secundario.
Los -!d!s%atos , al i$ual que el cuaro, se presentan como minerales auti$nicos euhedrales, ! aunque son escasos, pueden lle$ar a formar hasta un G0% de la roca. Los (in!ra!s d! arcia es el contaminante m*s comn de las rocas carbonatadas. La arcilla no es mu! notable en sección del$ada !a que es de $rano mu! fino, pero se pueden lle$ar a obserar en los residuos insolubles separados de la calia. La naturalea de los minerales arcillosos se determina meor por difracción de ra!os R, ! se ha establecido por Paer (en 4ettihon, #JIC), que la iita es la que predomina en rocas las carbonatadas. -) /inerales eaporíticos 9l &!so monoclínico (-a+G.'<') es un mineral frecuente en las rocas sedimentarias. +e caracteria por su blancura ! las tres e:foliaciones distintas, su solubilidad en *cido ! la presencia de una $ran cantidad de a$ua, esto ltimo lo distin$uen claramente de la anhidrita. 9l !eso se encuentra muchas eces formando capas del$adas, a eces intercalado con calias ! lutitas, ! $eneralmente en capas bao los depósitos de sal, por haber sido depositado como uno de los primeros minerales que cristalian por eaporación de a$uas salinas. 4uede cristaliar en fibras de brillo sedoso formando el espato satinado. 9l alabastro es una ariedad de $rano fino& mientras que la selenita es una ariedad que produce hoas de e:foliación incoloras ! transparentes. 7ambin se presenta en forma de masas lenticulares o cristales esparcidos en una matri de carbonatos& así mismo, en forma de rosetas $randes euhedrales en lodos ! lutitas. 9ste tipo de ocurrencia es probablemente de ori$en auti$nico ! se forma en los lodos despus de la depositación. 9l !eso comnmente aparece como hidratación de la anhidrita ! en al$unos casos este proceso inolucra un aumento en olumen del 0 al C0 %& como consecuencia, se produce un abultamiento produciendo el efecto de ple$amiento enterolítico (fi$. 'I) de capas de anhidrita encerradas en la sal de roca o en otras rocas& sin embar$o, al$unos autores interpretan el ple$amiento como de ori$en tectónico ! no por un cambio en el olumen de la secuencia. La an1idrita (-a+G) cristalia en el sistema ortorrómbico, es incolora ! presenta tres e:foliaciones normales entre sí. +e distin$ue de la calcita por su peso específico ! del !eso por su durea. 4or absorción de a$ua atmosfrica, la anhidrita se transforma en !eso. La 1aita (Ba-l), llamada comnmente sal de roca, sal $ema o sal comn, es un mineral masio, toscamente cristalino ! de brillo transparente a traslcido. 9n eemplares impuros puede lle$ar a tener tonalidades amarillentas, roias, ! prpuras. 7ambin se caracteria por su e:foliación cbica. 9s un mineral mu! comn como precipitado de las a$uas marinas e interestratificado con rocas sedimentarias& est* asociado al !eso, silina, anhidrita, calcita, arcilla ! arena. Los depósitos de sal se forman por eaporación $radual ! desecación final de masas de a$ua salada, lle$ando a presentar espesores que an desde metros hasta centenas de metros. Los domos de sal son masas casi erticales que penetran las rocas hacia la superficie a partir de una capa profunda& la anhidrita, el !eso ! el aufre est*n $eneralmente asociados a estos domos. La detección por mtodos $eofísicos de estos domos es un hecho mu! importante en la e:ploración petrolera, !a que stos siren muchas eces como
trampas para el hidrocarburo. Al$unos de estos depósitos se tienen bao las a$uas del olfo de /:ico, en el Wstmo de 7ehuantepec ! a lo lar$o de la costa de Louisiana ! 7e:as en 9stados Hnidos. 1) -onstitu!entes menores Los constitu!entes menores en las rocas carbonatadas inclu!en a la $lauconita, el colófano ! la pirita. La ,a.conita ocurre como $r*nulos $randes redondeados de color erde, erde oscuro o aul erdoso, ! en ciertas condiciones, pueden ser mu! abundantes en los depósitos sedimentarios. 9ste mineral ha sido identificado en dos formas (=athurst, #JI'), como una capa incrustante o sobre los suelos duros de calias (hard$rounds) ! $uias& por lo que es mu! probable que sea de ori$en primario& si tiene este ori$en, se presenta rellenando parcialmente caidades o en c*maras de foraminíferos. +in embar$o, tambin se tiene como un reemplaamiento incompleto de ori$en secundario. 7ambin la $lauconita ocupa canales a:iales de las espículas de esponas, en este caso, se considera que la formación se da durante un lar$o período de tiempo antes de que la calia se cementara. Aunque la $lauconita requiere de condiciones reductoras para su desarrollo, se puede encontrar en ambientes bien o:i$enados ricos en materia or$*nica. Actualmente se tiene en suelos marinos de mar abierto, pero en las testas de los foraminíferos donde el microambiente dea un potencial redo: ne$atio. 9l coó-ano es de ori$en primario ! se tiene en restos fosf*ticos esquelticos como en las conchas de los braquiópodos (!ngula), las espinas de los peces ! en materiales similares. A partir de estudios de ra!os R, se ha establecido que el colófano es en esencia apatito, por lo que no se considera una especie distinta. 1ado que el material esqueltico es de fosfato c*lcico, a partir de la acumulación se stos se pueden lle$ar a presentar $randes masas de rocas sedimentarias denominadas fosforitas o rocas fosf*ticas. 9:isten depósitos comerciales mu! importantes en 3rancia, =l$ica, 9spaDa, 7ne ! /arruecos& mientras que en /:ico, los depósitos de =aa -alifornia +ur en La 4a, suministran $ran parte del fosfato para la $eneración de fertiliantes. La %irita (+'3e) es el sulfuro m*s comn ! e:tendido en las rocas sedimentarias, pudiendo ser de ori$en primario o secundario. +e presenta como $ranos esparcidos, los cuales despus de la o:idación se conierten en limonita. +e pueden encontrar fósiles piritiados o a lo lar$o de los m*r$enes de los restos fosiliados.
FACIES ESTANDAR DE 5ILSON 9l trmino facies se refiere a las características litoló$icas ! bioló$icas de un depósito sedimentario, definido por el ambiente de depósito. 1ebido a que muchos depósitos e:isten simult*neamente, los sedimentos así depositados muestran un cambio de facies de lu$ar en lu$ar, por lo que arias facies pueden interdi$itarse una con la otra. 9emplo" una facies de pla!a puede interdi$itarse hacia el continente con una facies de dunas costeras, ! sta a su e pasar a una facies fluial& mientras que hacia el mar, se interdi$ita con arias facies marinas someras, la cual puede culminar con una facies de a$uas profundas.
Hna facies dada se deposita sólo dentro del *rea ocupada por un ambiente de depósito específico, ! muchas facies est*n distribuidas lateralmente en tiempo. 9l modelo de facies estandar de Pilson (#JI0, en Pilson, #JIC) resulta de una combinación de efectos de la pendiente, edad, ener$ía del a$ua ! clima, en donde las características del depósito tambin son afectadas por el aporte de cl*sticos. 9ste modelo define J facies en un perfil de plataforma con un mar$en ! pendiente li$era (fi$. '8). #.E 3acies de cuenca (fondoform)" 9l a$ua es mu! profunda para la producción ! depósito de carbonatos, dependiendo de la cantidad del influo de sedimentos finos ar$ilaceos ! material silíceo. 4ueden darse condiciones eu:ínicas e hipersalinas, por lo que es difícil la desinte$ración de plancton. '.E 3acies de plataforma (deep undathem)" 9l a$ua con una profundidad de decenas o an cientos de metros $eneralmente es o:i$enada ! con salinidad marina normal. Las corrientes tienen buena circulación ! son lo suficientemente profundas para encontrarse bao el niel de oleae normal, pero con tormentas intermitentes que afectan los sedimentos del fondo. .E 3acies de mar$en de cuenca" +e encuentra en el límite o al pie de la plataforma carbonatada de material conchífero deriado de la misma. Las condiciones de profundidad ! base del oleae, así como el niel de o:i$eno son mu! similares a las de la facies '. G.E 3acies de pendiente frontal de la plataforma carbonatada (clinoform)" eneralmente la pendiente se localia arriba del límite m*s bao de a$ua o:i$enada, encima de la base del oleae. Los detritos carbonatados se depositan comnmente con una inclinación de casi 0 $rados, es inestable ! de tamaDo ariado. La estratificación presenta derrumbes, montículos, frentes en forma de cuDa ! bloques $randes. C.E 3acies de arrecifes de mar$en de plataforma (construcción or$*nica)" 9l car*cter ecoló$ico depende de la ener$ía del a$ua, inclinación de la pendiente, productiidad or$*nica, cantidad de la construcción del armaón, uniones, entrampamientos, frecuencia de e:posiciones subareas ! cementación. +e distin$uen tres m*r$enes de plataforma lineares" 7ipo W.E 3ormado por la pendiente de lodo carbonatado ! acumulaciones de restos or$*nicos. 7ipo WW.E +e refiere a rampas de arrecifes en loma, formando armaones or$*nicos en $rupos aislados o capas incrustantes de or$anismos creciendo en la base del oleae ! estabiliando los restos de detritos or$*nicos. 7ipo WWW.E +on armaones de bordes arrecifales como las asociaciones actuales de coralEal$a con formas ssiles que crecen a tras de la base del oleae dentro de la ona de rompiente. .E 3acies de arenas de barrera arenosa de borde de plataforma" Kstas toman las formas de bancos, pla!as, barras de marea de mar abierto en abanicos, cinturones o islas de dunas. La profundidad de tales arenas mar$inales arían de C a #0 metros. 9l ambiente es o:i$enado pero no adecuado para la ida marina debido al cambio constante de sustrato. I.E 3acies marina de plataforma abierta (undadform)" 9ste ambiente se localia en estrechos, la$unas ! bahías abiertas detr*s del borde de plataforma e:terna. La profundidad del a$ua es $eneralmente somera, a eces solo al$unos metros de profundidad. La salinidad es normal, a eces ariable ! con circulación moderada.
8.E 3acies de plataforma de circulación restrin$ida" Wnclu!e la ma!or parte de los sedimentos finos en la$unas mu! someras ! los sedimentos $ruesos en canales de marea ! pla!as locales. 7odo el compleo corresponde al ambiente de planicies de mareas. Las condiciones son e:tremadamente ariables ! constitu!e un ambiente mu! difícil para los or$anismos. Lle$an a presentar a$uas dulces, salinas e hipersalinas, con e:posiciones subareas frecuentes ! con condiciones reductoras ! o:idantes& e:iste abundante e$etación tanto marina como de pantano. Los terrí$enos de ori$en eólico pueden lle$ar a representar una porción importante en los depósitos. J.E 3acies de plataforma eaporítica" Ambiente de supramarea ! de la$os en la plataforma marina. 9l clima se caracteria por ser *rido ! con un intenso calor (*raes de sab2as ! planicies de sal), por lo que las inundaciones marinas son mu! espor*dicas. 9l !eso ! la anhidrita son mu! comunes dentro de estos depósitos. 9n el modelo de Pilson, ciertas condiciones pueden ariar ! un solo eemplo difícilmente incluiría el total de las muee facies antes mencionadas. 4or eemplo, el cinturón # ! ' depender*n del banco de carbonatos construido o la rampa que se elee de a$uas mu! profundas de cuencas eu:ínicas, o que se leante por arriba de la plataforma con circulación abierta. Lo mismo ocurre con el cinturón ! G, lo cual est* determinado por la inclinación de la pendiente, la profundidad del a$ua ! la ener$ía del a$ua en el mar$en superior. 9l cinturón C (arrecife or$*nico) puede alternar lateralmente con la facies de arena carbonatada (facies ), o tambin, ambos pueden estar presentes dependiendo de la combinación de las edades $eoló$icas ! la ener$ía del a$ua. Las facies de Pilson no ha sido el nico modelo reconocido. Ahr (#JI) ! Anderson (#JIG), describen una rampa carbonatada en la cual e:iste una ona de ener$ía m*s alta a lo lar$o de la costa ! $rada a tras de la plataforma a lodo carbonatado depositado en condiciones marinas abiertas. Las plataformas carbonatadas actuales contienen arenas carbonatadas hacia la costa, las cuales no son mu! típicas en el re$istro litoló$ico& sus modelos sedimentarios resultan de inundaciones recientes ! muestran un ciclo de pro$radación sedimentaria.
