• Author / Uploaded
• Abraham Lerma Montoya

Citation preview

Estratigrafía El término estratigrafía, del latín stratum y del griego graphia, alude etimológicamente a la “ciencia que trata de la descripción de las rocas estratificadas” El Nacimiento y desarrollo de la Estratigrafía 1913 Grabau publicó el primer tratado de Estratigrafía

Irving Alan López Sifuentes: 278824 Helaman Arrieta Arballo: 301438 Abraham Lerma Montoya: 235708

Conceptos de estratigrafía Weller (1960). “La rama de la Geología que trata del estudio e interpretación de las rocas sedimentarias y estratificadas, y de la identificación, descripción, secuencia, tanto vertical como horizontal, cartografía y correlación de las unidades estratigráficas de rocas”. Corrales et al. (1977). “El estudio e interpretación de los procesos registrados en las sucesiones sedimentarias que van a permitir, además de conocer la naturaleza y disposición de las rocas estratificadas, la correlación, tanto de los materiales como de los sucesos, y una ordenación temporal correcta de la secuencia de materiales y sucesos”. Hedgerg (1980). “La Estratigrafía no solo trata de la sucesión y relaciones cronológicas originales de los estratos, sino también de su forma, distribución, composición litológica, contenido fósil, propiedades geoquímicas y geofísicas, es decir de todas las características propiedades y atributos de las rocas “como estratos”, de la interpretación de su ambiente de formación o modo de origen y de su historia geológica”.

• La

Estratigrafía es una ciencia geológica que tiene dos enfoques: el científico, cuyo objetivo es la ordenación temporal e interpretación genética de los materiales, y el aplicado, cuya finalidad es localizar recursos naturales explotables y más recientemente contribuir en la planificación de la conservación del medio ambiente.

La Estratigrafía y sus subdivisiones Litoestratigrafía.- Estudio de los cuerpos geométricos de rocas estratificadas, según su geometría y su génesis. Bioestratigrafía.- Estudio de la distribución temporal de los fósiles en el registro estratigráfico que los contiene. Cronoestratigrafía (y Geocronología).- Establecimiento de la edad de las unidades estratigráficas y establecimiento de una escala estratigráfica mundial. Magnetoestratigrafía.- Establecimiento de la escala de cambios de polaridad magnética a lo largo del tiempo. Quimioestratigrafía.- Estudio e interpretación de isótopos estables y elementos químicos (mayoritarios, minoritarios y traza) en las rocas estratificadas. Estratigrafía Secuencial.- Reconocimiento de los grandes acontecimientos que quedan reflejados en el registro estratigráfico.

Principios Fundamentales de la Estratigrafía • Principio de la Horizontalidad original y continuidad lateral de • • •

los estratos Principio del Uniformismo o Actualismo Principio de la Sucesión Faunística o de la Correlación Principio de la Simultaneidad de Eventos

Principio de la Horizontalidad original y continuidad lateral de los estratos

Emitido por Steno, determina que los estratos en el momento de su depósito son horizontales y paralelos a la superficie del depósito (horizontalidad original) y quedan delimitados por dos planos que muestran continuidad lateral.

Principio del Uniformismo o Actualismo • Emitido por Hutton y desarrollado más ampliamente por Lyell,

dice que los procesos han tenido lugar a lo largo de la historia de la tierra han sido uniformes (uniformismo) y semejantes a los actuales (actualismo). La frase originaria con la que se simplifica este principio “el presente es la clave del pasado”.

Principio de la Sucesión Faunística o de la Correlación • Emitido por Smith, y desarrollado por Cuvier, constituye la base de

la datación relativa de los materiales estratificados. Consiste en admitir que en cada intervalo de tiempo de la historia geológica (representada por un conjunto de estratos o por formaciones), los organismos que vivieron y, que por tanto pudieron fosilizar, fueron diferentes no repetibles.

Principio de la Simultaneidad de Eventos • Consiste en aceptar que en la naturaleza ocurrieron en

tiempos pasados fenómenos normales como los que vemos en la actualidad pero además otros raros y eventuales que mayoritariamente coinciden con las grandes catástrofes.

Objetivos de la Estratigrafía Identificación de los materiales.- Es el objetivo más importante y consiste en el reconocimiento y la identificación de los diferentes tipos de materiales estratificados, conociendo su litología, texturas, estructuras, propiedades geofísicas y geoquímicas y contenido fósil. A este conjunto de propiedades se le conoce con el nombre de Facies. Delimitación de unidades litoestratigráficas.- Este objetivo se alcanza una vez identificadas las facies de los estratos y consiste en delimitar volúmenes de rocas sedimentarias en función de su litología. Estas unidades se representan a través de mapas topográficos mediante la cartografía litoestratigráfica. Ordenación relativa de las unidades (secciones estratigráficas).- Se estudia la relación entre cada dos unidades litoestratigráficas superpuestas, deduciendo la continuidad o discontinuidad del proceso sedimentario entre ellas.

Interpretación genética de las unidades.- Pretende llegar a conocer las condiciones sedimentarias reinantes desde el inicio del depósito de los materiales más antiguos hasta la sedimentación de los más modernos, del área estudiada. Este objetivo es llevado principalmente por la Sedimentología. Levantamiento de secciones estratigráficas.- Consiste en la ordenación temporal de todas las unidades litoestratigráficas presentes en un área concreta, desde la más antigua hasta la más moderna, estableciendo la denominada sección estratigráfica local. Correlación.- Una vez establecidas las secciones estratigráficas de diferentes áreas se establece la equivalencia de los diferentes estratos y, por el contenido fósil o por propiedades físicas de determinados niveles se dibujan isócronas en las distintas secciones. A esto se le llama correlación temporal o simplemente correlación.

Introducción de la coordenada tiempo.- Se pretende disponer del mayor número de datos posibles para fijar la edad de los materiales, a partir de los datos bioestratigráficos, y en la medida de lo posible de datos radiométricos y magnetoestratigráficos. Con ello se delimitan las unidades bioestratigráficas, cronoestratigráficas, y a veces, además, las magnetoestratigráficas. Análisis de cuencas.- El objetivo final de cualquier trabajo estratigráfico. Pretende conocer por una parte la geometría y génesis de cada cuenca sedimentaria y por otra parte la localización espacial y temporal de cada una de las unidades estratigráficas que se pueden diferenciar en los materiales estratificados depositados en ella.

Estrato

Campell (1967) lo definió como “un nivel de roca o sedimento más o menos distinguible de forma visual o física, separado de los niveles superior e inferior por superficies denominadas superficies de estratificación” Otto (1938) lo había definido como “una unidad de sedimentación que se ha depositado esencialmente bajo condiciones físicas constantes” “Un nivel de roca o sedimento, con litología homogénea o gradacional, que se depositó durante un intervalo de tiempo definido”

Características geométricas

•

Un estrato está delimitado por dos superficies de estratificación, la superficie inferior sobre la cual se inició el depósito se llama muro del estrato y la superior que marca el final de la sedimentación se llama techo del estrato.

•

Se llama “espesor del estrato” (o potencia de estrato) a la distancia entre las superficies de estratificación que lo limitan, medida perpendicularmente a las mismas. El espesor de los estratos individuales es, muy variable, oscilando entre el centímetro y poco más del metro.

Estratificación y Laminación Estratificación.- Disposición en estratos de los sedimentos, rocas sedimentarias, rocas metamórficas, refiriéndose al aspecto geométrico (dispositivo en capas sucesivas) como al genético (intervalos sucesivos de sedimentación). Laminación.- “La disposición sucesiva de láminas dentro de un estrato”. La laminación se considera como una estructura de ordenamiento interno dentro de los estratos, distinguiéndose dos tipos fundamentales: Laminación paralela y laminación cruzada. Se pueden diferenciar tres tipos simples de estratos: Sin laminación interna, con laminación paralela y con laminación cruzada.

Superficie de Estratificación • Se observan cuando existen diferencias litológicas marcadas

entre capas sucesivas y cuando la erosión ataca preferentemente a los materiales más blandos o más solubles. Las superficies de estratificación pueden ser netas o difusas.

De acuerdo a los rasgos geométricos de detalle de la propia superficie se puede reconocer:

a) b) c) d) e) f)

Superficie con estructura de coriente. Superficie con pistas de organismos. Superficie con estructuras de carga Superficies onduladas. Superficies bioturbadas. Superficies noduladas.

Tipos de Estratificación

Geometría de los estratos Considerando a los estratos individualmente se puede establecer una clasificación de tipos geométricos a partir de la geometría del techo y del muro.

• Estratos Tabulares.- Cuando las dos superficies de • • • • •

estratificación son planas y paralelas entre sí. Estratos Irregulares, con muro erosivo.- Son estratos con gran extensión lateral, con un muro irregular y un techo plano, por lo que su espesor varía. Estratos acanalados.- Con escasa extensión lateral y espesor muy variable, con una geometría a la de la sección de un canal. Estratos en forma de cuña.- Se trata de estratos limitados por superficies planas no paralelas entre sí, que terminan lateralmente por pérdida progresiva de espesor. Estratos lenticulares.- Son discontinuos con el muro plano y el techo convexo. Una variante de estos son los estratos con forma biconvexa. Estratos ondulados.- Se caracterizan por ser continuos con muro plano y techo ondulado.

Discontinuidades estratigráficas • El estudio y descripción de las discontinuidades estratigráficas tiene • •

diferentes aspectos, aunque en su conjunto formen un todo. En primer lugar está el estudio y valoración de los materiales que deberían estar presentes si no existiera la interrupción sedimentaria. En este aspecto, están los conceptos de discontinuidad y continuidad estratigráfica, es decir, la ausencia o no de una unidad cronoestratigráfica. Pero no sólo hay que tener en cuenta los materiales que no se han sedimentado, sino también aquellos que han sido eliminados por la erosión. De aquí nacen los términos laguna, hiato, vacío erosional.

Discordancias o Discontinuidades Estratigraficas. Cuando observamos estratos rocosos que se han ido depositando sin interrumpcion, decimos que son concordantes. Sin embargo, ningún lugar de la tierra tiene un conjunto completos de estratos concotdantes. Esto es por que se interrumpe una y otra vez. Esto se denominan discontinuidades estratigráficas. Estas representan un largo periodo durante el cual se interrumpio la sedimentación, la erosion elimina las rocas que se habían formado y luego continuo el deposito.

Las discontinuidades son acontecimientos geológicos significativos, pues nos muestran la historia de la Tierra.

Discordancia Angular

Esta es la mas fácil de reconocer . Consiste en rocas sedimentadas inclinadas o plegadas sobre las reposan estratos mas planos y jóvenes. Una discordancia angular indica que, durante la pausa en la sedimentación , se produjo un periodo de deformación.

Paraconformidad.

Estas son mas comunes , pero normalmente son menos claras; y se les compara con las discordancias angulares. La dificultad para encontrarlas a estas es por que la roca que se encuentra por encima y debajo, es roca similar y hay pocas pruebas de erosion.

Inconformidad.

• Es el tercer tipo baico de discontinuidad. Estas separan las rocas ígnea, metamórficas mas antiguas de los estratos sedimentarios mas jóvenes.

En resumen. Estratigráficos: puesto que es una interrupción de la sedimentación. Tectónicos: puesto que son la causa de muchas discontinuidades. Geométricos: puesto que la mayor parte de las veces son los que más resaltan y sirven de base para distinguir algunos tipos. Cronológicos: puesto que la existencia de una discontinuidad indica la ausencia de materiales representativos de un tiempo geológico.

Las discontinuidades a partir de las unidades litosismicas •

Los conceptos de continuidad y discontinuidad se aplican a las relaciones genéticas entre partes superpuestas de una sección estratigráfica, bien dentro de una misma unidad estratigráfica, bien coincidiendo con el límite de dos unidades. La continuidad alude a la relación genética entre dos materiales cuando no hubo una interrupción sedimentaria medible entre el depósito de ambas y la discontinuidad, como término antónimo, alude a dicha relación cuando medió una interrupción sedimentaria medible. Las superficies de continuidad y discontinuidad, dentro de una misma formación, separan materiales de la misma litología y generalmente coinciden con superficies de estratificación.

• Se denomina continuidad a la relación genética

entre dos unidades litoestratigráficas superpuestas entre las que no haya mediado una interrupción sedimentaria medible, de manera que tan solo haya acaecido un cambio en las condiciones sedimentarias que implica el cambio de litofacies. Por su parte, se denomina discontinuidad a la relación genética entre dos unidades litoestratigráficas superpuestas entre cuyo depósito respectivo haya mediado una interrupción sedimentaria medible.

Ejemplo de discontinuidades

• muchas superficies de estratificación coinciden con interrupciones, •

a las que se llamaron en un tono coloquial "mini-discontinuidades". En la interpretación del registro estratigráfico la distinción entre continuidad y discontinuidad se basa en la posibilidad de medir la interrupción sedimentaria. Son muy diversos los criterios mediante los cuales se puede reconocer una interrupción sedimentaria prolongada y situar exactamente la posición de la misma en una sección estratigráfica.

•

El criterio más fiable de todos es el bioestratigráfico, cuya aplicación consiste en considerar una superficie de estratificación como discontinuidad cuando entre los materiales infrayacentes y los suprayacentes falte al menos una unidad bioestratigráfica. La duración de las unidades bioestratigráficas varía a lo largo del tiempo geológico, oscilando entre los 300.000 años y valores superiores a los dos millones de años, con un valor medio comprendido entre 500.000 y 1.000.000 de años, por lo que aplicando este criterio el término discontinuidad implicaría interrupciones sedimentarias de este orden de magnitud o superiores.

• Otros criterios de diferenciación de continuidad-discontinuidad en el

registro estratigráfico consisten en el reconocimiento de los rasgos geométricos, texturales, geoquímicos o de otra naturaleza que permitan detectar la posición estratigráfica de interrupciones sedimentarías prolongadas. Especial interés tiene la aplicación de estos criterios para reconocer discontinuidades con concordancia entre dos unidades litoestratigráficas superpuestas, ya que en ellas hay mayor dificultad. Por el contrario una discontinuidad con discordancia se reconoce más fácilmente tanto en el campo como en el subsuelo.

•

Tipos de discontinuidades estratigráficas Disconformidad angular: es una sobre posición sedimentaria de rocas más jóvenes encima de rocas más antiguas ya inclinadas. 

• Disconformidad: estratos antiguos y nuevos son paralelos, pero solo representan una discontinuidad de erosión

• Paraconformidad: es la discontinuidad estratigráfica en la

que se mantiene el paralelismo entre los materiales inferiores y superiores, y la superficie es como un plano de estratificación, sin que sea necesaria la existencia de señales de erosión. Se interpreta como una interrupción de la sedimentación durante un tiempo más o menos largo, diferenciándose de las diastemas solamente en la mayor duración del tiempo sin sedimentación.

• Inconformidad geológica: es un tipo de discontinuidad estratigráfica en el que se ponen en contacto materiales ígneos con materiales sedimentarios.

Datación relativa

Relaciones basales y somitales • • •

Los diferentes conceptos relativos a la relación geométrica de unidades litosismicas tanto agradantes como progradantes fueron definidos en el contexto de la denominada "Estratigrafía sísmica“. los perfiles sísmicos se han extendido su uso a todas las relaciones de unidades litoestratigráficas. Un primer criterio geométrico, aplicado previamente a relaciones geométricas de capas no necesariamente en perfiles sísmicos, es el de soplamiento que se aplica a los dispositivos de capas con extensión cambiante a lo largo del tiempo.

• El termino acuñamiento define las terminaciones laterales de estratos debidas • •

al depósito. En unidades litosís-micas se refiere a los reflectores que se pierden lateralmente, por corresponder a las terminaciones laterales de un estrato en su límite de depósito original. El termino soplamiento expansivo denomina las relaciones básales de un grupo de estratos inicialmente horizontales que se depositan sobre una superficie inclinada, de manera que los estratos más modernos ocupan mayor extensión que los más antiguos. El termino soplamiento refractivo denomina al progresivo desplazamiento hacia el interior de la cuenca de las terminaciones de unidades estratigráficas

Discordancias con continuidad • Con este nombre se denominan a los dispositivos geométricos •

discordantes, usualmente dentro de una misma unidad, en los que la erosión ha sido mínima o nula. En ellas la interrupción sedimentaria es pequeña y usualmente no medible con criterios bioestratigrá-ficos otros caso es el que marca la relación geométrica entre dos unidades litoestratigrá-ficas, de escala métrica a decamétrica, una infrayacente de forma de montículo y la suprayacente agradante que la recubre.

• En dos contextos se forman discordancias con continuidad, •

uno de ellos es en el depósito de slump y el otro en los sectores donde se inician los deslizamientos. la edad entre el material infrayacente al slump a la de aquel que está implicado en la estructura y el suprayacente es prácticamente la misma, en la escala geológica.

Tipos de discordancias con continuidad •

•

En relaciones geométricas de mayores dimensiones se distinguen dos casos posibles de discordancias con continuidad, que se pueden dar en relación con los biselamientos básales y biselamiento somitales de unidades litosísmicas en ellas las discordancias son de muy bajo ángulo, por lo que se detectan fundamentalmente en perfiles sísmicos con la escala vertical exagerada. Otro tipo de discordancia con continuidad son las discordancias progresivas en las que por definición era necesario que se pasase lateralmente desde un dispositivo discordante angular a otro concordante en corto espacio.

Discontinuidades y rupturas sedimentarias • El concepto de "ruptura sedimentaria" debe ser utilizado de

manera muy diferente de los conceptos de continuidad y discontinuidad, ya que aquel se va a referir a los cambios en los factores que controlan la dinámica sedimentaria y a su reflejo en el registro estratigráfico. Una ruptura sedimentaria se deduce a partir de un estudio integrado de muchos datos en el conjunto de una cuenca sedimentaria.

Discontinuidades locales y regionales • Las discontinuidades locales son aquellas que se detectan en áreas muy reducidas de extensión y que se han originado en relación con factores locales. Estos factores pueden ser tectónicos como deformaciones puntuales del fondo de la cuenca por halocine-sis, fracturación, etc. que den lugar a relieves más elevados que los adyacentes, los cuales tienden a erosionarse y, posteriormente, a cubrirse por materiales más modernos.

• Las discontinuidades regionales son aquellas que quedan reflejadas en extensiones amplias y que en muchos casos afectan a la totalidad de una cuenca sedimentaria.

Rupturas sedimentarias • • •

consiste en una superficie, reconocible a escala de cuenca, según la cual tiene lugar un salto brusco o cambio de signo de la evolución secuencial Las rupturas sedimentarias quedan reflejadas en el borde de la cuenca por discontinuidades que lateralmente pasan a superficies de continuidad. En otros casos una ruptura sedimentaria puede quedar reflejada en la totalidad de una cuenca como una superficie de conformidad Las rupturas sedimentarias se pueden formar de dos maneras muy diferentes: a) cambios tectónicos que afecten al conjunto de la cuenca y b) cambios climáticos que afecten, igualmente, a la totalidad de la cuenca

Datación con radiactividad

• La gran extensión del tiempo geológico es medible gracias a la datación radiométrica.

¿Qué es radiactividad?

• Es el proceso en el cual los núcleos atómicos se descomponen

• una de las consecuencias más importante del descubrimiento de la radiactividad es que proporcionó un medio fiable para calcular la edad de las rocas y los minerales que contienen isótopos radiactivos concretos. El procedimiento se denomina datación radiométrica.

¿Cómo funciona la datación radiactiva ? • las velocidades de desintegración de muchos isótopos se han

medido con precisión y no varían bajo las condiciones físicas que existen en las capas externas de la Tierra. Por consiguiente, cada isótopo radiactivo utilizado para datación ha estado desintegrándose a una velocidad fija desde la formación de las rocas en las que aparece, y los productos de su descomposición se han estado acumulando a una velocidad equivalente.

Emisiones

• Partícula Alfa.- Dos Protones y Dos Neutrones. El número • •

másico del isótopo se reduce en 4 y el número atómico en 2. Partícula Beta.- Un electrón. El Número Atómico aumenta en 1 Captura de electrones.