Museo Virtual, Geología W.Griem (2017)

Apuntes Geología General: Ambiente sedimentario

Rocas sedimentarias químicas

Geología General
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Introducción
Carbonatos
Rocas sedimentarias de sílice
Evaporitas
Sal
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 Rocas sedimentarias químicas:
Formadas por procesos de precipitación química - aunque con significado apoyo de seres vivos. (por eso también se usa organogenias)

Fósiles:
Rocas sedimentarias químicas frecuentemente contienen fósiles - un fósil es la estructura mineralizada de un ser vivo (también se incluye en la definición las huellas etc.). El fósil no es el material original del ser vivo - es su estructura reemplazada por material inorgánico.

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5.14 Rocas sedimentarias químicas

5.14.1  Introducción: Rocas de sedimentación química

Las rocas de sedimentación química, también llamadas rocas de precipitación se forman por precipitación de los productos disueltos de la erosión. Estas rocas se clasifican principalmente según su composición química o material. Los productos disueltos de la erosión son aquellos, que no son captados mediante la formación de nuevos minerales o mediante la alteración en el suelo o en sedimentos en el lugar de su disolución. Los productos disueltos de erosión son transportados por ríos (solución) hacia los lagos o hacia el mar. La evaporación y otras influencias pueden dar como resultado la sobresaturación de las soluciones y en la precipitación de minerales. La precipitación puede producirse por la influencia de seres vivos o por procesos puramente químicos como la evaporación en el caso de las evaporitas.

Los componentes de una roca destruida por erosión, que quedan en el lugar originario, forman las sedimentitas residuales o rocas remanentes, como la laterita y la bauxita. Aún la definición de las rocas sedimentarias no permite clasificar las rocas remanentes como rocas sedimentarias, porque sus componentes no han sido transportados, pero es habitual estudiarlas junto a las rocas sedimentarias.
En lo siguiente se presentan los carbonatos, las rocas básicamente de sílice y las evaporitas.


5.14.2 Carbonatos

La caliza masiva preponderantemente se constituye de calcita, con arcilla se forma la marga caliza y la marga, con arena de cuarzo se forma la arenisca caliza, con sílice se forma la caliza silícica, con restos orgánicos se forma la caliza bituminosa y con dolomita se forma la caliza dolomítica. La caliza masiva tiene una fractura concoide y puede tener varios colores: blanco, amarillo, rosado, rojo, gris o negro. En contacto con ácido clorhídrico frío diluido se produce efervescencia. Sin la influencia de seres vivos la precipitación de calcita está limitada a los 100 a 200 m superiores de los mares, puesto que solo en esta región el agua de mar está saturada de calcita. Pero la precipitación puramente química de la calcita en los 100 a 200 m superiores del mar no es muy frecuente. Normalmente las calizas marinas se producen a partir de diminutos esqueletos de seres vivos, que viven en las capas acuáticas superiores y que al morir caen al fondo de mar, donde constituyen los lodos de calcita.
Véase ambiente de formación
MV: Fotos de caliza

Calcirruditas:
Rocas calcáreas clásticas - como un conglomerado de carbonatos con clastos de carbonatos y cemento de carbonatos. Tamaño de los clastos mayor de 2 mm.

Caliza oolítica:
La caliza oolítica se compone de un cúmulo de granos compactados de caliza de forma redondeada y de diámetro entre 1 y 2 mm. Los granos crecen en el agua del mar supersaturada con CaCO3, de profundidad menor de 2 m, que está caracterizada por un cambio permanente de fases de movimiento y de reposo, alrededor de gérmenes como granos de cuarzo o pedazos diminutos de caparazones por ejemplo. Si el diámetro de los granos redondeados sobresale un cierto limite - aproximadamente 1 a 2 mm de diámetro de grano - los granos son demasiado pesados para seguir el movimiento del agua. Estos granos se acumulan en el fondo de mar y después su compactación forman la caliza oolítica. Véase foto en el Museo Virtual / véase retrato histórico
formación de oolites



Creta (Chalk, Kreide):
Caliza especial con una matriz muy fina principalmente formado por Coccolitos. La creta es relativamente blanda de color muy blanco y frecuente en el cretácico superior del norte de Alemania, Inglaterra y Dinamarca. La palabra alemán y inglés "Kreide o Chalk" indica su uso como tiza. Según Dunham se puede usar también Mudstone de coccolitos; según Folk: Biomicritas de coccolitos.



El travertino
es una caliza formada en el agua dulce en manantiales y fuentes termales. Aparte de calcita puede constituirse de aragonito, en cantidades menores puede participar limonita produciendo el color amarillento del travertino. La segregación de la calcita disuelta se produce cuando se retira dióxido de carbono (CO2) del agua por calentamiento o por liberación de la presión. Además los fuertes movimientos y la efervescencia del agua y la influencia de algunas plantas favorecen la segregación de calcita. Se puede hallar estas segregaciones, también llamadas sinterizaciones de cal en las salidas de las fuentes y en los obstáculos del discurrir del agua de una fuente. En las fuentes termales se precipita a menudo aragonito en vez de calcita.


Clasificación según DUNHAM (1962, 1974) - para rocas calcáreas:

Nombre Descripción
Mudstone Carbonatos, menor de 10% granos
Wackestone Partículas (mayor de 10%) flotan en la matriz de carbonatos
Packstone Las partículas se juntan - con matriz
Grainstone Solo partículas sin matriz pero con/sin cemento
Boundstone Los componentes organogénicas están juntos.
Cristalino Puros cristales grandes esparitico
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Nomenclatura según Folk, Bathurst, et al.:

Rocas calcáreas en partículas Rocas calcáreas sin partículas
Rudita calcárea Partículas mayores de 2mm Macroesparita mayor de 63µm
Arenita calcárea  menor de 2mm partículas (hasta 63µm)
Siltita calcárea 63µm - 4µm Microesparita 63µm - 4µm
Micrita: Cristales muy finos (menor de 4 µm)
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Carbonatos en inglés (University of British Columbia):  
http://www.science.ubc.ca/~geol202/sed/carb/carbhome.html
 



5.14.3 Rocas sedimentarias de sílice  (Museo Virtual: Foto)

Radiolarita, Lidita:

La radiolarita o la lidita se forman por la sedimentación de los esqueletos silícicos (de ópalo) de los radiolarios unicelulares. Los radiolarios son microorganismos que viven en las aguas superficiales del mar, que a su muerte caen al fondo de mar acumulándose y formando el cieno o lodo de radiolarios. En él paulatinamente los esqueletos de ópalo se transforman en agregados de microcristales de cuarzo. El lodo de radiolarios se puede hallar sólo en zonas caracterizadas por escasa sedimentación de arena, limo, arcilla o carbonato y en el fondo de mar profundo debajo de la profundidad de compensación de carbonato. Aún los esqueletos de los radiolarios son incoloros, las variedades típicas de la radiolarita son de color café rojizo, negro o verde debido a la presencia de hematita, sustancias orgánicas o minerales verdes en la roca. Las variedades negras se llaman liditas. Las radiolaritas son rocas masivas, con fractura concoide, de cantos vivos y de brillo vítreo o céreo. Los radiolarios aparecieron en el cámbrico, actualmente no son tan frecuentes como lo fueron en los periodos pasados.


5.14.4 Evaporitas

Evaporitas terrestres

Aparte del contenido muy diferente en sales la composición de las aguas superficiales difiere de la composición del agua del mar en la proporción de sus iones. Los iones esenciales del agua dulce son HCO3-, Ca2+ y SO42-. Las evaporitas terrestres pueden formar incrustaciones de sal, salitrales y salares. Los minerales más importantes de las evaporitas terrestres son:

aragonita CaCO3  (aquí)
calcita CaCO3 (aquí
dolomita MgCa(CO3)2 (aquí)
soda Na2CO3×10H
2O
trona Na2CO3×NaHCO3×2H2O
halita NaCl (
aquí)
salitre sódico NaNO3
salitre potásico KNO3
yeso CaSO4×2H2O (aquí)
anhidrita CaSO4
sal de Glauber Na2SO4×10H2O
thenardita Na2SO4
epsomita MgSO4×7H2O
kernita Na2B4O7×4H2O
bórax Na2B4O7×10H2O
colemanita CaB3O4(OH)3×H2O
ulexita NaCaB5O9×8H2O

El salitre o nitrato de Chile, se explota en el desierto de Atacama en la primera y segunda región, y puede estar concentrada hasta 60% en los primeros dos metros de la superficie. Además el yodo y el litio son de interés económico.
Los boratos se han acumulados en cantidades explotables por ejemplo en California y en Turquía.


Evaporitas marinas (véase: Génesis)

En la superficie terrestre los océanos forman las reservas más grandes de cloruros, sulfatos de álcalis y alcalinotérreos. Los cationes más importantes del agua del mar son Na+, K+, Mg2+ y Ca2+, los aniones más importantes son Cl-, SO42- y HCO3-. Aparte de estos componentes principales hay aproximadamente 70 componentes subordinadas en el agua del mar. Entre los elementos más raros especialmente bromo, estroncio y boro juegan un papel importante. Los minerales de sal levemente solubles solamente pueden precipitarse, cuando su concentración es extremadamente elevada por distintos procesos de evaporación. La precipitación de las sales de potasio y de magnesio por ejemplo inicia, cuando el volumen de agua se ha reducido a 1/60 con respecto a su volumen originario.

En los depósitos de sal del mundo se han identificado más de 50 minerales principales y subordinados. Los minerales más importantes de las evaporitas marinas son dolomita CaMg(CO3)2 (aquí), halita NaCl (aquí), silvina KCl, carnalita KCl×MgCl2×6H2O, bischofita MgCl2×6H2O, andidrita CaSO4, yeso CaSO4×2H2O, kieserita MgSO4×H2O, polihalita K2SO4×MgSO4×2CaSO4×2H2O, cainita KCl×MgSO4×2,75H2O.

Algunas rocas de sal son:

Halitita, una roca monominerálica de halita, por intercalaciones de minerales arcillosos y de sulfatos puede apreciarse la estratificación. (Museo Virtual: Mineral Halita)

Silvinita de silvina como componente principal y halita, que pueden formar una estratificación.
Carnalitita se compone esencialmente de carnalita y halita.

Más de sal:
Ambiente de la formación / Formación del sal en el mar
Formación del sal en los salares / Domo de sal


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Contenido

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Contenido Geología General
I. Introducción
1. Universo - La Tierra
2. Mineralogía
3. Ciclo geológico
4. Magmático
5. Sedimentario
, Intro

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Suelos
Erosión
Aluvial - fluvial
Fluvial
Eólico y viento
Glacial, hielo, criósfera
Salares
Karst y cuevas
Geomorfología
Ambiente marino
Corriente turbidez y atolón
Calizas marinas
Sal: océanos
Rocas: propiedades - intro
Estratificación
Intro: Clásticas
Propiedades de los clastos
Tipos de clastos
Texturas comunes
Rocas clásticas
Rocas químicas
Rocas organogenias

6. Metamórfico, Introducción
7. Deriva Continental
8. Geología Histórica
9. Geología Regional
10. Estratigrafía - perfil y mapa
11. Geología Estructural
12. La Atmósfera
13. Geología económica

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Retrato histórico de caliza oolítica
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Literatura:

DUNHAM, R.J. (1962): Clasification of carbonate rocks according to depositional texture. En.: Ham, W.E. (ed.): Classification of Carbonate Rocks. -  American Asso. of Petrol. Geol. Memoir 1, p. 108 - 121.  
FOLK, R.L.(1974 ) Petrology of Sedimentary Rocks. - 182 pp. ; Hemphill, Austin Texas.
FUECHTBAUER, H. & MUELLER, G. ( 1970): Sedimente und Sedimentgesteine.- Schweizerbarth; Stuttgart
FÜCHTBAUER, H. (1988): Sedimente und Sedimentgesteine. - 1141 pág., 660 figuras y 110 tablas;  Schweizerbarth; Stuttgart.
PETTIJOHN, F.J., POTTER, P.E. & SIEVERS, R. (1973): Sand and sandstones. Springer- Verlag, New York, 618 p
PRESS, F. & SIEVER, R. (1986): Earth.- 656 páginas, W.H. Freeman and Company
Tucker, M. E. (1981): Sedimentary Petrology. - Blackwell Scientific Publications, Oxford.

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