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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA GEOLÓGICA
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DISCONTINUIDADES Y SECUENCIAS ROCOSAS 1
INDICE DE CONTENIDO
RESUMEN ............................................................................................................................................ 2
INTRODUCCION ................................................................................................................................... 3
OBJETIVOS ........................................................................................................................................... 4
1. CONCEPTOS PREVIOS .................................................................................................................. 5
1.1. CONTINUIDAD Y DISCONTINUIDAD ESTRATIGRÁFICA ................................................ 5
1.2. LAGUNA ESTRATIGRÁFICA, HIATO Y VACÍO EROSIONAL .......................................... 6
2. TIPOS DE DISCONTINUIDADES .................................................................................................... 8
2.1. Relaciones entre continuidad – concordancia y discontinuidad – discordancia ....... 8
2.2. Discontinuidades con concordancia................................................................................ 9
2.3. Discontinuidades con discordancia:
3. DISCORDANCIA SINTECTÓNICA Y PROGRESIVAS ...................................................................... 12
4. CAMIBO LATERAL DE LA SUPERFICIES DE DISCONTINUIDAD .................................................... 17
5. DISCONTINUIDADES Y RUPTURAS SEDIMENTARIAS .............................................................. 22
6. INTERPRETACIÓN GENETICA DE LAS DISCONTINUIDADES ....................................................... 29
7. INTERÉS DEL ESTUDIO DE LAS DISCONTINUIDADES ESTRATIGRÁFICAS ................................... 38
CONCLUSIONES ................................................................................................................................. 40
BIBLIOGRAFIA Y LINKOGRAFIA .......................................................................................................... 41
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RESUMEN
El presente trabajo es una recopilación de la información bibliográfica consultada e
ilustraciones graficas sobre continuidad y discontinuidades estratigráficas, sus
tipos y criterios de reconocimiento; en la superficie y subsuelo así como su
interpretación genética y el interés de su estudio para la Geología.
Siendo el presente informe un medio de consulta rápida del tema
(discontinuidades estratigráficas) y ayuda en el caso de alguna duda del
estudiante de geología.
La importancia de este trabajo radica en las aplicaciones que nos brinda el estudio
de las discontinuidades, entender la dinámica de los procesos sedimentarios,
estudiar local y regionalmente estas discontinuidades.
En el presente trabajo también se hacen estudios de los temas mencionados, con
la finalidad de poder reconocer en el campo estos fenómenos geológicos,
sabiendo por anticipado que la geología es una ciencia práctica. Dando algunos
alcances de criterios de reconocimiento de discontinuidades.
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INTRODUCCION
La estratigrafía se define como la rama de la geología que trata del estudio e
interpretación de la composición, naturaleza, génesis y distribución temporal y
espacial de los depósitos sedimentarios y, de estos, con demás rocas asociadas;
así como de sucesos y fenómenos y eventos geológicos.
En todos los lugares del mundo tendremos un registro parcial, y no entero, donde
nos falte la representación de los sedimentos de un momento o edad. En estas
zonas la discontinuidad se debe a una interrupción de la sedimentación, pero
también a una sedimentación y posterior erosión.
La falta de sedimentos que representa un intervalo se le conoce como hiato
sedimentario. El vació erosional hace referencia a sedimentos que luego fueron
erosionados. A la suma del hiato y el vació erosional, se le llama laguna
estratigráfica.
La falta de sedimentos, cualquiera que sea la causa, se llama discontinuidad
estratigráfica. Estas nos sirven para marcar los límites de secuencias, sobretodo
de secuencias mayores.
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OBJETIVOS
Objetivo general:
Describir y caracterizar a las discontinuidades estratigráficas.
Objetivos específicos:
Diferenciar teóricamente y gráficamente los distintos tipos de
discontinuidades estratigráficas.
Reconocer la importancia de las discontinuidades estratigráficas en
el ámbito de la Geología e interpretar, y deducir su génesis.
Diferenciar una discontinuidad de una ruptura estratigráfica,
comúnmente interpretados como sinónimos.
Determinar la importancia del estudio de las discontinuidades
estratigráficas.
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1. CONCEPTOS PREVIOS
1.1. CONTINUIDAD Y DISCONTINUIDAD ESTRATIGRÁFICA
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.
Las dos denominaciones anteriores conceptualmente son muy simples y su
aplicación a medios actuales es fácil a la escala de afloramiento. Su aplicación a
casos reales en secciones estratigráficas implica con frecuencia, dificultades hasta
el punto de que la distinción entre una y otra, en muchos casos, resulta bastante
compleja. La dificultad radica en la medida de la interrupción sedimentaria y en el
límite a partir del cual se considera continuidad y discontinuidad.
Muchas superficies de estratificación coinciden con interrupciones, a las que se
llaman “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.
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 sedimentarias prolongadas.
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1.2. LAGUNA ESTRATIGRÁFICA, HIATO Y VACÍO EROSIONAL
En una sección estratigráfica concreta, en la que dos unidades estratigráficas
superpuestas estén superpuestas separadas por una discontinuidad, habrá un
intervalo de tiempo no representado, el cual será más moderno que la edad del
techo de la unidad infrayacente y más antiguo que la edad del muto de la
suprayacente.
En cada sección estratigráfica concreta el tiempo geológico que falta en el registro
estratigráfico, ligado a una discontinuidad, se le llama laguna estratigráfica.
La mayoría de los autores consideran el término hiato como sinónimo de laguna
estratigráfica y los consideran como el intervalo de tiempo no representado por
rocas en una discontinuidad, que comprende un intervalo de tiempo sin depósito o
sin depósito y erosión.
En la imagen N° se presenta una sección geológica hipotética en la que se
muestra la relación entre dos unidades estratigráficas separadas por una
discontinuidad, que en el lado izquierdo es concordante a la estratificación y en el
lado derecho hay una discordancia.
En ambas unidades se representan las líneas de estratificación que son líneas
isócronas, que corresponden originalmente a líneas horizontales.
Cada intervalo limitado por superficies de estratificación está numerado desde el 1
al 14 y del 23 al 30, la relación entre las dos unidades estratigráficas mostradas en
la sección geológica también se puede representar en una sección
cronoestratigráfica, colocando la coordenada tiempo en la vertical.
El intervalo de tiempo que no esté representado en ningún punto (15 – 22) queda
en blanco.
En la interrupción sedimentaria que provoca una discontinuidad pueden
diferenciarse dos procesos: la propia interrupción de la sedimentación y la posible
erosión de los materiales infrayacentes que pudiera ocurrir durante la misma, ello
implica que el tiempo que falte en una discontinuidad pueda desdoblarse en dos
conceptos diferentes: el hiato no deposicional y el hiato erosional que sería el
intervalo de tiempo no representado por haberse erosionado durante la
interrupción.
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Sección Geológica de referencia
Sección Geológica cronoestratigráfica
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2. TIPOS DE DISCONTINUIDADES
2.1. Relaciones entre continuidad – concordancia y discontinuidad –
discordancia
En la mayoría de los casos las continuidades coinciden con concordancias, sin
embargo no se puede decir que las concordancias coincidan con continuidades,
ya que hay frecuentes relaciones con concordancia que implican discontinuidad.
Las discontinuidades con concordancia son aquellas que entre el depósito de las
dos unidades ha mediado una interrupción sedimentaria, que ha podido estar
acompañada de erosión.
Se diferencian dos tipos en función de la geometría y características de la
superficie de separación: las paraconformidades cuando en la superficie de
separación de ambas unidades es plana y paralela a la estratificación de ambas, y
las disconformidades cuando en ambas unidades existe una superficie irregular de
marcado carácter erosivo.
DISCONTINUIDAD CON
CONCORDANCIA
DISCONTINUIDADES CON DISCORDANCIA
PARACONFORMIDAD
DISCONFORMIDAD
DISCORDANCIA PLANI – ANGULAR Y
ANGULAR EROSIVA
DISCORDANCIA
SINTECTONICA Y/O PROGRESIVA
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A. Continuidad con Concordancia B. Paraconformidad C. Disconformidad D.Discordancia plani-angular E.
Discordancia angular erosiva F. Discordancia G. No conformidad (Incorfomidad).
(Fuente: “Estratigrafia, Principios y Métodos”- Juan Antonio Vera Torres)
Las discontinuidades con discordancia son aquellas en las que además de la
interrupción sedimentaria y de la etapa de erosión, entre el depósito de ambas
unidades ha tenido lugar una deformación de los materiales infrayacente por
plegamiento o basculamiento.
2.2. Discontinuidades con concordancia
En este tipo de discontinuidad, las superficies de
estratificación de los materiales infrayacentes y
suprayacentes son paralelas, en la cual pudo
haber erosión de los materiales previamente
depositados, pero en la que no hubo ninguna
deformación tectónica que modificara la
horizontalidad original de los materiales
infrayacentes.
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2.2.1. Paraconformidad
Una Paraconformidad es una discontinuidad en la que hay paralelismo entre la
estratificación de los materiales inferiores y los superiores, o sea hay concordancia
y en la que la superficie de separación es plana e igualmente paralela a la
estratificación de ambos, este paralelismo dificulta en muchos casos, su
reconocimiento ya que pueden ser confundidas con continuidades.
2.2.2. Disconformidad
Una disconformidad es una discontinuidad con
concordancia en la que entre las dos unidades
superpuestas haya mediado una interrupción
sedimentaria, acompañada de una erosión de los
materiales infrayacentes, de manera que la
superficie de separación sea claramente erosiva.
Se interpreta como una interrupción de la
sedimentación, seguido de un proceso erosivo y de
una reanudación de la sedimentación, sin que por ello la zona haya sufrido ningún
movimiento que altere la inclinación original de los estratos anteriores a la
discontinuidad.
2.3. Discontinuidades con discordancia: Son discontinuidades que aparte de
haber una falta de sedimentación y posterior erosión, actúa sobre los estratos
infrayacentes la deformación, ya sea por plegamiento o por basculamiento.
Dentro de este tipo de discontinuidades tenemos las siguientes:
2.3.1. Discordancias angulares y/o
erosivas: Se denomina discordancia
angular a aquella discontinuidad que
separa dos unidades estratigráficas
(usualmente dos formaciones)
superpuestas en la que los materiales
sedimentarios infrayacentes tienen
diferente buzamiento o basculamiento
con las unidades estratigráficas
superiores.
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De acuerdo a la morfología de la superficie de discontinuidad se pueden
diferenciar dos tipos de discordancias angulares, en uno de ellos la superficie de
separación es plana y en la otra es irregular, el primer caso se le suele llamar
simplemente discordancia angular o también discordancia plani-angular. El
segundo tipo es la que usualmente se denomina discordancia angular erosiva,
nombre que alude al ángulo y al carácter erosivo de la superficie.
Génesis de los tipos de discordancias angulares
Criterios de reconocimiento de discordancias angulares y/o erosivas
sobre el campo
El principal criterio de reconocimiento de discordancias en el campo es el
geométrico, consiste en la localización de una superficie que separa dos conjuntos
de estratos entre los que hay cambio de buzamiento (y frecuentemente, además
cambio de dirección). Este reconocimiento se hace en muchos casos en secciones
estratigráficas o en cortes de carreteras, quebradas, etc.
A este criterio se le puede añadir criterios geomorfológicos, sedimentológicos, etc.
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3. DISCORDANCIA SINTECTÓNICA Y PROGRESIVAS
Es cualquier tipo de discordancia en la que la sedimentación y la formación de la
mega estructura discordante angular han sido contemporáneas del proceso
tectónico que la ha engendrado. Se produce cuando el proceso tectónico ha
actuado simultáneamente con la sedimentación, sin que haya interrupción de esta
o con unas lagunas estratigráficas de corta duración.
EI caso más simple de discordancia sintectónica es aquel que presenta
discordancias angulares en los bordes de una cuenca sedimentaria que se
amortiguan hacia el interior de la misma, de manera que se pase a una superficie
de continuidad.
Discordancias sintectónicas .Esquema muy simple donde se puede observar claramente la relación entre la
discontinuidad sintectónicas en el borde de la cuenca sedimentaria y la superficie de continuidad correlativa,
en el interior de la misma.
3.1. Discordancia Progresiva
Es un tipo específico de discordancia sintectónica de fácil reconocimiento y
en el que la discordancia angular se amortigua rápidamente y pasa
lateralmente a una conformidad y que además requiere que uno de los
bordes sea tectónicamente activo, tendremos una sedimentación mientras a
la vez sufre deformación.
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Además se define como una discordancia constituida por una acumulación vertical
de capas inclinadas y acuñadas, que son más delgadas hacia el borde de la
cuenca, y que forman un gran abanico de capas abierto dirigido hacia el centro de
la cuenca.
Discordancia progresiva, en el flanco sureste de un sinclinal.
Una discordancia progresiva se forma siempre en un borde de cuenca adyacente
a un frente activo (anticlinal, cabalgamiento, etc.) que se está levantando
simultáneamente a la sedimentación, lo que condiciona que la forma de las
unidades litoestratigráficas sea de cuñas, que se abren hacia el interior de la
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cuenca y se cierran hacia el borde activo donde se localizaría el límite entre
erosión y depósito.
Ejemplos de discordancias progresivas de flanco activo (en 1 y 3) y pasivo (en 2). Los estratos afectados se
describen como “estratos de crecencia”. Las discordancias desaparecen lateralmente.
En la fase inicial el movimiento de levantamiento del relieve adyacente sería
acelerado y la extensión de las cuñas disminuye con el tiempo. En un momento
determinado, correspondiente al de máxima deformación se produce la erosión de
las partes más proximales de las cuñas. A partir de este momento se entra en un
intervalo de tiempo de deformación desacelerada en la que se depositan unidades
en forma de cuña, pero que tienden a cubrir el frente activo. La superposición de
ambos procesos (levantamiento acelerado y levantamiento amortiguado) es el
causante de la geometría final resultante, en la que puede verse como entre los
buzamientos de las capas más antiguas y las capas más jóvenes, afectadas por la
discordancia, puede haber más de 90° de variación.
3.2. Formación De Una Discordancia Progresiva
Una discordancia progresiva se forma siempre en un borde de cuenca adyacente
a un frente activo (anticlinal, cabalgamiento. etc.) que se está levantando
simultáneamente a la sedimentación, lo que condiciona que la forma de las
unidades litoestratigráficas sea de cuña que se abren hacia el interior de la cuenca
y se cierra hacia el borde activo donde se localiza el límite entre erosión y
depósito.
En la fase inicial el movimiento de levantamiento del relieve adyacente será
acelerado y la extensión de las cuñas disminuye con el tiempo (fig. 10.11 A).
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En un momento determinado, correspondiente al de máxima deformaci6n se
produce la erosión de las partes más proximales de las cuñas (fig. 10.11 B). La
superposición de ambos procesos (levantamiento acelerado y levantamiento
amortiguado) es el causante de la geometría final resultante (10.11D) en la que
puede verse como entre los buzamientos de las capas más antiguas y las más
modernas, afectas por la discordancia, puede haber más de 90° de variación.
Esquema de la evolución genética de una discordancia progresiva elaborada a partir de las
ilustraciones de Riba. A) Fase inicial de sedimentación en condiciones de diastrofismo acelerado con
formación de capas en cuñas se abren hacia el interior de la cuenca formando un abanico de capas de
solapamiento retractivo. B) Etapa de inversión tectónica con la erosión del ápice del abanico de capas.
C) Etapa de sedimentación en condiciones de diastrofismo retardado con formación de un nuevo abanico,
pero con soplamiento expansivo. D) Dispositivo geométrico final resultante.
A
D
B
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La estructura sedimentaria resultante está en relación con la velocidad de la
deformación tectónica T y la velocidad S de sedimentación, es decir: T/S. Así, en
los litosomas en forma de cuña, el ángulo de abertura será tanto más abierto
cuanto más rápida sea T, si consideramos que el volumen de sedimentos S
aportados se mantiene constante. En una fase orogénica se tiene una etapa de
aceleración diastrófica, un máximo de actividad, seguida de otra en
desaceleración. Si de la relación T/S, se mantiene S constante, la etapa de
aceleración originará un cúmulo de cuñas superpuestas, dispuestas en offlap o
cislapamiento. El ángulo de las cuñas, parte de cero (paralelismo de los
estratos) a un valor máximo. El lugar geométrico de las aristas de estas cuñas es
una evoluta A cóncava hacia arriba. Al pasar a la etapa de desaceleración, el
mecanismo se invierte pasando a de un valor máximo, a cero.
La disposición de las cuñas es ahora en onlap, o translapamiento. La evoluta B
correspondiente a la segunda etapa se articula con la anterior A, en E (eje de
articulación), adoptando una forma convexa con tendencia a la horizontalidad, y al
acercarse a cero. Obsérvese, para que el dispositivo se complete, que al
colocarse adyacente el abanico de cuñas B con el infra yacente A es necesario
que se haya erosionado la parte situada por encima de la evoluta B, truncando las
cuñas del abanico A. Queda así demostrada la posibilidad de que en el seno de
una discordancia progresiva se forme una discordancia angular, cuya
“penetración" está impuesta por la posición del eje E, y la posición estratigráfica
coincide con la cuña de máxima abertura a, es decir, en el momento de máxima
actividad tectónica.
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En cuencas sedimentarias en las que, durante unos intervalos de tiempo
determinados, haya unos bordes activos y otros pasivos las geometrías
resultantes en ambos bordes serán muy diferentes; en los activos habrá
discordancias progresivas y en los pasivos discordancias angulares en las que las
capas en forma de cuña chocarían, en sus partes más gruesas, con el paleo
relieve estable.
La diferente expresión geométrica en los bordes de la cuenca, según el
comportamiento tectónico, permitirá conocer, en la historia de dicha cuenca, el
emplazamiento de los frentes activos y los pasivos, en cada intervalo de tiempo.
4. CAMIBO LATERAL DE LA SUPERFICIES DE DISCONTINUIDAD Los diferentes tipos de discontinuidades anteriormente expuestos corresponden a
geometrías observables en secciones estratigráficas o en perfiles sísmicos, en
extensiones reducidas. La visión de las superficies de discontinuidad a lo largo de
grandes extensiones, en el campo y, especialmente, en perfiles sísmicos, da una
nueva visión muy interesante de las discontinuidades.
Modelo de discordancia progresiva con un frente activo y otro pasivo según Riba (1989) Leyenda: 1)
Discordancia angular sintectónica de frente activo. 2) Discordancia angular sintectónica de frente pasivo. 3)
Sección estratigráfica preorogénica. 4) Substrato indiferenciado y relieve fosilizado por los materiales
sintectónica. E. Punto de unión de los abanicos de capas.
En muchos casos reales se puede observar el paso lateral entre los tipos
descritos. Así, por ejemplo, en una cuenca sedimentaria se puede tener una
discordancia angular que pasa lateralmente a una disconformidad más lejos a una
paraconformidad y después a una conformidad, con continuidad y discordancia.
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Los diferentes tipos serian la expresión local de un mismo fenómeno: una
interrupción sedimentaria, acompañada en unos sectores de deformación y/o
erosión. El rasgo común es la interrupción sedimentaria permitiría conocer los
momentos más peculiares de la historia sedimentaria de dicha cuenca.
Un concepto que interesa destacar este aspecto es que una discontinuidad
sedimentaria sintectónica cambia hacia el interior de la cuenca a una continuidad,
a la que se le llamará la superficie de continuidad correlativa. Esta superficie se
podrá datar con la máxima precisión en materiales marinos, cuando se disponga
de fauna, y ello permitirá datar igualmente con precisión el intervalo de tiempo de
la interrupción sedimentaria (hiato no deposicional).
Relación lateral entre los diferentes tipos de discontinuidades (con concordancia y con discordancia) y las
superficies de continuidad no relativas. Los indican los intervalos de tiempos geológicos relativos sucesivos.
Obsérvese como la laguna estratigráfica en la para conformidad solo afecta el término 10, mientras que en las
discordancias comprende términos inferiores (hasta el 4 inclusive, en el punto de mayor amplitud).
4.1. Las Discontinuidades A Partir De Las Unidades Litosísmicas
Permite ver geometrías no fácilmente reconocibles en el campo y también
identificar la evolución lateral de las superficies de discontinuidad.
El estudio de estas unidades litosismicas y sus relaciones fue sistematizado por
Mitchum et al. (1977) quienes introdujeron un conjunto de términos en la
nomenclatura geológica que han sido generalmente aceptados. Previamente
SWAIN (1949) había definido un conjunto de conceptos relativos a geometrías de
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capas en las que hay terminaciones laterales, los cuales son asimilados en la
nomenclatura Mitchum et al. (1977).
Los términos nuevos aluden a las relaciones de unidades litosismicas con
dispositivos progradantes y sus relaciones geométricas y genéticas con respecto a
unidades agradantes infra yacentes o supra yacentes. La mayoría de los términos
nos han sido traducidos al francés (Vail et al., 1987 y al castellano (Vera et al.,
1989)
4.2. Relaciones basales y somitales
Los diferentes conceptos relativos a la relación geometría de unidades
litosismicas tanto agradantes como progradantes fueron definidos en el contexto
de la denominada estratigrafía sísmica por Mitchum et al. (1977). Estos conceptos
han sido ampliamente utilizados posteriormente, aunque sin limitarse a los perfiles
sísmicos ya que se ha extendido su uso a todas las relaciones de unidades
litoestatigraficas, tanto las deducidas a partir de datos de campo como del
subsuelo.
El termino acuñamiento (en inglés Lopout) define las terminaciones laterales de
estratos debidas al depósito. En unidades litosismicas se refiere a los reflectores
que se pierden lateralmente, por corresponder a las terminaciones laterales de un
estrato (o grupo de estratos) en su límite de depósito original.
Un primer criterio geométrico, aplicado previamente a relaciones geométricas de
capas no necesariamente en perfiles sísmicos, es el de solapamiento (ovelat) que
se aplica a los dispositivos de capas con extensión cambiante a lo largo del
tiempo.
El termino solapamiento expansivo (en inglés onlap) fue introducido en la
nomenclatura geológica por SWAIN (1949) y así ampliamente utilizado por autores
posteriores, para denominar las relaciones basales 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 solapamiento retractivo (en inglés offlap) fue introducido también por
Swain (1949) para denominar al progresivo desplazamiento hacia el interior de la
cuenca de las terminaciones de unidades estratigráficas. En estratigrafía sísmica
el término se utiliza para denominar dispositivos de estratos progradantes; en ellos
se cumple que las unidades se van desplazando hacia el interior de la cuenca.
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En la interpretación de perfiles sísmicos Mitchum et al. (1977) se aplica el
concepto de solapamiento expansivo costero (en inglés coastal onlap) para los
dispositivos de capas que, hacia el techo, se acuñan y terminan de manera
progresiva hacia la línea de costas.
Por su parte se llama solapamiento expansivo proximal (en inglés proximal onlap)
para los dispositivos de capas que se expanden hacia la parte más proximal de la
cuenca: son por lo tanto dispositivos solapantes en los que las unidades se
acuñan hacia el borde externo de una cuenca sedimentaria. Se utiliza el término
solapamiento expansivo distal en ingles distal onlap, para las relaciones
geométricas similares pero en las que las capas se acuñan hacia el interior de la
cuenca.
Dos términos han sido introducidos por Mitchum et el, (1977) para aludir a las
relaciones basales o somitales de unidades litosismicas progradante. Se llama
biselamiento basal en ingles downlap, a la relación geométrica en bisel de la base
de unidad litosismica, a la superficie que separa una unidad progradante con la
agradante infra yacente que se llama superficie de biselamiento basal downlap,
por su parte se llama biselamiento somital en ingles toplap al dispositivo
geométrico del techo de una unidad estratigráfica en la que se cortan en bisel a las
capas originariamente inclinadas.
Una superficie de biselamiento somital es la que usualmente limita a una unidad
progradante con otra agradante supra yacente.
Un concepto muy interesante es la truncacion erosional que se usa para
denominar a las terminaciones laterales de estratos o reflectores sísmicos con una
superficie de erosión posterior al depósito.
El término genérico de truncacion se usa para las terminaciones de estratos tanto
de erosión como estructurales, por lo que es adjetivo de erosional es necesario
para diferenciarla de la truncacion tectónica.
4.3. Discordancias con continuidad
Con este nombre se denominan a los dispositivos geométricos discordantes,
usualmente dentro de una unidad, en los que la erosión ha sido mínima o nula. En
ellas la interrupción sedimentaria es pequeña y usualmente no medible con
criterios bioestratigraficos.
En primer lugar se pueden incluir en este conjunto los casos anteriormente
expuestos relativos a depósitos, sin mediar interrupción sedimentaria, pero que
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dada la geometría de las capas dan dispositivos geométricos de discordancia.
Un caso es el relacionado con estratificaciones cruzadas de gran escala en los
cuales hay dispositivos básales y, especialmente, somitales con discordancia
aunque sin mediar interrupción sedimentaria de importancia, de manera que
el lote (set) de estratos cruzados está limitado por diastemas tanto en el
techo como en el muro. El otros casos es el que marca la relación geométrica
entre dos unidades litoestratigrá-ficas, de escala métrica a decamétrica, una
infra yacente de forma de montículo y la supra yacente agradante que la
recubre.
A aquellos tipos que sirvieron de ejemplo, hay que añadir los relacionados con
fenómenos de slumping. En dos contextos se forman discordancias con
continuidad, uno de ellos es en el depósito de slump y los otros en los sectores
donde se inician los deslizamientos. En los depósitos de slump se produce el
deslizamiento y deformación de las capas, seguido de una erosión que decapita
las estructuras, a la que sigue el depósito con capa horizontal discordante con
respecto a los pliegues.Sin embargo la edad entre el material infra yacente al
slump, la de aquel que está implicado en la estructura y el supra yacente es
prácticamente la misma, en la escala geológica. En el otro contexto se trata
de las cicatrices formadas por los deslizamientos al desprenderse una masa
de material de un sector concreto.
El hueco que deja está delimitado por una superficie que corta a la
estratificación. La sedimentación se reanuda depositándose capas que se
adaptan a la morfología del fondo y que pueden dar dispositivos discordantes
(fig. 10.16B). Estos han sido considerado como estructuras sinsedimen-tarias y
denominados gully o scar slumps.
Ejemplos de discordancias con continuidad que se dan en relación con deslizamientos submarinos (slumps).
A.- Discordancia entre un cuerpo deformado por el slump y el material que lo fosiliza (decapitando los antifor-
mes). B.- Discordancia de los materiales que cubren el hueco dejado por los materiales al deslizarse (scar
slumps).
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Otro tipo de discordancia con continuidad son las discordancias progresivas ya
tratadas, en las que por definición era necesario que se pasase lateralmente
desde un dispositivo discordante angular a otro concordante en corto espacio.
La diferencia de edad de los materiales implicados en la discordancia angular
es muy pequeña, por lo que se puede hablar de diastemas en lugar de dis-
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. En
estos tipos de relaciones se pueden dar los dos casos, continuidad y
discontinuidad, en función de la escala y de las diferencias de tiempo geológico.
En el primer caso se trata de unidades litosísmicas de no grandes dimensiones
y correspondientes a un intervalo de tiempo corto, de manera que la separación
entre ellas se hace mediante diastemas. En el segundo caso de trata de cuerpos
de grandes dimensiones con diferencias apreciables de edad entre las capas
iniciales y finales del cuerpo progradante, que ocasionan que entre dicho
cuerpo y la unidad suprayacente pueda haber, en muchas secciones, lagunas
estratigráficas apreciables.
5. DISCONTINUIDADES Y RUPTURAS SEDIMENTARIAS
Se pretende precisar las analogías y diferencias entre ambos conceptos, a veces
utilizados erróneamente como sinónimos. EI 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.
Para conocer mejor la diferencia entre discontinuidades y rupturas sedimentarias
se va a tratar antes sobre la extensión lateral de las discontinuidades, ya que para
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comparar ambos conceptos es necesario referirse a discontinuidades locales y
regionales.
5.1. Discontinuidades
Los estratos de rocas sedimentarias se depositan uno arriba de otro, desde el más
antiguo al más nuevo. Cuando se produce un hiato en la depositación (un período
de tiempo durante el cual no se depositan sedimentos) se produce una
discontinuidad. También se puede dar una discontinuidad erosiva, que significa
que los estratos geológicos son expuestos a la superficie, se erosionan por
factores climáticos, y luego se vuelve a producir depositación de sedimentos.
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5.2. Discontinuidades locales y regionales
En el análisis de cuencas y en general en el estudio estratigráficos tiene una
gran importancia conocer la extensión lateral en la que se detecta una
discontinuidad concreta.
Se dan dos casos extremos:
a) Las locales visibles en una sección estratigráfica.
Las discontinuidades locales son aquellas que se detectan en áreas muy
reducidas de extensión y que han originado una relación con factores locales.
Estos factores pueden ser:
Tectónicos: como deformaciones puntuales del fondo de la cuenca por
halocinesis, fracturación, etc.
Sedimentarios: Como sería el caso del encajamiento erosivo de un canal
fluvial o de un cañón que una vez relleno de sedimentos proporcionan
dispositivos de disconformidad.
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b) Las regionales que pueden ser reconocidas en la totalidad de una cuenca
sedimentaria.
Las discontinuidades regionales son aquellas que quedan reflejadas en
extensiones amplias (decenas o centenas de kilómetros) y que en muchos casos
afectan a la totalidad de una cuenca sedimentaria.
Las que están relacionadas con cambios relativos de nivel del mar.
5.3. Rupturas sedimentarias
EI término ruptura sedimentaria ha sido introducida por González et al.
(1988) y Pardo et al. (1989). Estos autores la definen como:
La manifestación en el registro estratigráfico de una variación en los factores
externos a los sistemas de sedimentación.
Tal manifestación consiste en una superficie, reconocible a escala de cuenca ,
según la cual tiene lugar un salto brusco de la evolución secuencial.
En unos casos 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 (concordancia y continuidad).
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Las rupturas sedimentarias se pueden formar de dos maneras muy diferentes:
a) Cambios tectónicos: Las rupturas sedimentarias ligadas a cambios
tectónicos se reconocen en los materiales que rellenan una cuenca
sedimentaria por discontinuidades regionales en los bordes de la cuenca y
superficies de continuidad correlativas en la parte central de la misma.
b) Cambios climáticos: Las rupturas sedimentarias relacionadas a cambios
climáticos se aplican a superficies reconocibles en el conjunto de la cuenca que
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impliquen cambios en la polaridad climática. En concreto los autores que las
definen seleccionan el concepto de aridez de medio.
Las rupturas sedimentarias se pueden formar de dos maneras muy diferentes: a)
cambios tectónicos que afecten al conjunto de la cuenca (ruptura de tipo 1, 2,3) y
b) cambios climáticos que afecten, igualmente, a la totalidad de la cuenca y que
pueden expresarse e cambios litológicos bruscos (rupturas de tipo 4,5).
Las rupturas sedimentarias de tipo 1 ligadas a cambios de polaridad de la
actividad tectónica; se reflejan en los bordes de la cuenca con
discordancias progresivas que lateralmente hacia el interior de la cuenca
pasan gradualmente a superficies de paraconformidad las cuales quedan
marcadas con cambios de polaridad sedimentaria, más concretamente en
secuencias estrato creciente y grano creciente separadas por la ruptura de
secuencias estrato decrecientes y grano decrecientes.
Las rupturas sedimentarias de tipo 2, de la misma clasificación, están
ligadas a cambios en la actividad tectónica y más concretamente al final de
una etapa de deceleración e inicio de otra de aceleración. Son superficies
de conformidad que separan un conjunto retractivo y se reflejan, en el
relleno sedimentario de la cuenca, en cambios de la polaridad sedimentaria,
inversa a los anteriores, ya que en este caso las secuencias grano
decreciente se sitúan por debajo de la ruptura sedimentaria y las grano
crecientes por encima.
Las rupturas sedimentarias de tipo 3 son las que separan los materiales
depositados en dos etapas de diastrofismo retardado, separadas por un
episodio de formación brusca, están reflejados en los bordes de la cuenca
por la superficie de separación de un doble dispositivo de solapamiento
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expansivo, que evoluciona hacia el interior de la cuenca hacia superficies
de paraconformidad y de conformidad
Las rupturas sedimentarias de tipo 4 y 5 se aplican a superficies
reconocibles en el conjunto de la cuenca que impliquen cambios en la
polaridad climática. En concreto los autores que las definen seleccionan el
concepto de aridez de medio. Las rupturas sedimentarias de tipo 4
corresponden a mínimos de la aridez, y las de tipo 5 a máxima de la misma,
y se reflejan en cambios de la polaridad sedimentaria
Tipos de rupturas sedimentarias según Pardo et al. (1989).
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6. INTERPRETACIÓN GENETICA DE LAS DISCONTINUIDADES La interpretación genética de las discontinuidades observables en las secciones
estratigráficas levantadas en los materiales de relleno de una cuenca sedimentaria
tiene un gran interés, ya que permite detectar los intervalos de tiempo en los
cuales hubo interrupción sedimentaria, en los que pudo haber deformación y/o
erosión de los materiales previamente depositados, datos imprescindibles para el
análisis de cuencas.
Son varios los objetivos parciales y complementarios que deben abordarse para la
interpretación correcta de las discontinuidades:
a) Tipo de discontinuidad y cambios laterales del mismo.- Consiste en
asignar la discontinuidad a uno o varios de los tipos descritos. Cuando se
trata de secciones estratigráficas levantadas en el campo hay que basarse
en la observación detallada sobre el terreno de las superficies de
discontinuidad, aplicando los criterios de reconocimiento analizados. En el
caso de perfiles sísmicos hay que prestar especial atención a la geometría
de la superficie de discontinuidad. En ambos casos se insiste en que la
clasificación puede ser múltiple ya que la discontinuidad puede presentarse
de manera muy diferente según los sectores.
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b) Edad de la interrupción sedimentaria.- Se pretende con ello, en cualquier
tipo de discontinuidad, conocer el intervalo de tiempo sin depósito. Para ello
hay que intentar la datación más precisa posible en los niveles más
modernos de la unidad infra yacente y los más antiguos de la supra
yacente.
c) Edad de la fase de deformación tectónica.- Exclusivamente para las
discordancias, para lo que se prestará especial atención a las discordancias
sintectónicas, en ellas a la datación detallada de los materiales más
modernos infra yacentes y los más antiguos supra yacentes.
d) Deducción del área afectada por la discontinuidad.- Con ello se
pretende conocer si la discontinuidad es local o por el contrario se observa
en el conjunto de la cuenca sedimentaria y, consecuentemente, saber si se
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debe a factores locales (tectónica local) o a cambios de mayor envergadura
que afecten a toda la cuenca, debidos a la tectónica regional o a cambios
del nivel de base (que en medios marinos serían cambios relativos del nivel
del mar).
Los factores genéticos principales que influyen en el origen e importancia de las
discontinuidades estratigráficas son los siguientes:
Cambios del nivel del mar o del nivel de base
Se trata del nivel del mar en cuencas marinas y del nivel de base de los
ríos en cuencas continentales. Los cambios de este nivel producirán
aumentos o disminuciones en el lugar de acumulación de los sedimentos.
− Los descensos bruscos del nivel del mar, deja al descubierto
sedimento que antes estaba recubierto de agua, dejándolo expuesto a
condiciones subaereas de erosión y originando una discontinuidad.
− Los ascensos del nivel de base pasaran a ser recubiertas por un
depósito de materiales, provocando una superficie de discontinuidad y
un solapamiento expansivo.
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Cambios en la actividad tectónica
La actividad tectónica puede quedar reflejada en la cuenca
esencialmente por la subsidencia, mientras que en las regiones
circundantes de la cuenca se expresa con un levantamiento. Los
cambios en las tasas de ambos movimientos o uno de ellos originan
discontinuidades y/o en rupturas sedimentarias. Las etapas de
deformación tectónica que afectan al conjunto (cuenca y áreas
circundantes) tales por fracturación, basculamiento y plegamiento
quedan expresadas por discordancias sintectónicas en los bordes de la
cuenca, que hacia el interior de la misma pasan hacia superficies de
continuidad.
En esta imagen las capas de sedimentos de la izquierda son cortadas por los de la derecha a lo
largo de la superficie de la discordancia. Como los estratos se depositan en general
horizontalmente, esta imagen sugiere a priori que: 1) las capas de la izquierda se depositaron en
primer lugar; 2) fueron tectónicamente inclinadas en sentido antihorario; 3) fueron erosionadas
hasta la posición de la discordancia; 4) las capas de la derecha fueron posteriormente
depositadas; y 5) todo el conjunto basculó de nuevo, esta vez en sentido horario.
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Factores paleogeográficos
Hay algunos medios sedimentarios en los que el grado de conservación
de los sedimentos es muy bajo, se preservan con mucha dificultad,
siendo estos medios propicios a la interrupción de la sedimentación, que
se expresa en discontinuidades que abarquen la extensión de dicho
medio. Este es el caso de las áreas de fuerte pendiente, como taludes.
Además la geográfica también puede influir en los cambios de posición
de los paleocanales, a escala local, un ejemplo son los abanicos.
Aspecto del atolón de Santa Pola hace 6
millones de años. En ese momento, la línea
de costa estaría situada unos 20 km al oeste
del litoral actual. El cuadrado rojo representa
la posición actual de la Ermita.
Esquema paleogeográfico que muestra
cómo sería el sector de la ermita durante
el Messiniense. El punto que hoy ocupa la
misma (cuadrado rojo) se encontraría a unos
90 metros de profundidad. Se puede
observar como la morfología que
desarrollaron las colonias del coral Porites
estaba controlada por la profundidad de las
aguas, es decir por la energía mecánica del oleaje y las corrientes, así como por la
iluminación.
A: Vista aérea de un atolón
actual del Pacífico. Además
de su forma circular, destaca
su asimetría, con mejor
desarrollo del arrecife en el
sector orientado a barlovento.
B: Foto aérea del Cabo de
Santa Pola. Su similitud
morfológica con la figura A
resulta evidente, incluida su
asimetría, con la pared
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arrecifal mucho mejor desarrollada en el sector oriental del cabo, que
correspondería a la zona de barlovento del antiguo arrecife. Hace 6 millones de
años el aspecto del Cabo de Santa Pola debía ser muy parecido al del atolón de la
foto.
C: El frente arrecifal en el sector de barlovento del atolón messiniense de Santa
Pola. Además del frente, se observan otros elementos del antiguo arrecife (talud,
canales, lenguas de Halimeda y contrafuertes).
Factores climáticos
Los cambios climáticos nos pueden hacer pasar a otro tipo de sedimento y
sedimentación, quedando reflejados en algunos casos con discontinuidades o
con rupturas sedimentarias reconocibles en amplios sectores de una cuenca
sedimentaria.
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Cambios en las condiciones oceanográficas
Modificaciones en el régimen de corrientes en los océanos pueden
delimitar amplios sectores en los que no haya sedimentación y en los que
se producen para conformidades. Igualmente cambios en la posición del
nivel de compensación de calcita pueden ocasionar disoluciones de
materiales carbonatados que se reflejan en discontinuidades
sedimentarias en el seno de sedimentos pelágicos.
La plataforma
de hielo del
glaciar Pine
Island, por
ejemplo, en
una bahía del
Mar de
Amundsen, en
el océano
Antártico,
pierde hielo y
se desliza hacia el océano, produciendo rupturas que se convierten en
grandes icebergs. Además, las corrientes marinas están produciendo
deshielo en muchas partes de la Antártida.
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La deducción del grado de influencia de cada uno de los factores anteriores, en la
génesis de la discontinuidad concreta, se realiza generalmente en el contexto del
estudio completo e integral de una cuenca sedimentaria (análisis de cuencas).
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7. INTERÉS DEL ESTUDIO DE LAS DISCONTINUIDADES ESTRATIGRÁFICAS ¿Porque es importante el estudio de las discontinuidades estratigráficas?
• El interés de estudio de las discontinuidades es muy grande tanto desde un
punto de vista científico como aplicado.
• Su Estudio puede servir de ejemplo sobre la estrecha relación entre los
aspectos teóricos y los prácticos.
• Desde el punto de vista científico (Teórico) merece destacarse 3 aspectos
fundamentales:
El 1ero. Es que las D.E constituyen la base del reconocimiento de
unidades genéticas, como divisiones del relleno sedimentario de una
cuenca.
El 2do. Es que las D.E (y las rupturas sedimentarias) constituyen un
excelente criterio de correlación entre diferentes secciones estratigráficas.
El 3ero. Es que el estudio detallado de las discontinuidades permite
conocer las características de los intervalos de tiempo sin depósito.
• Desde el punto de vista aplicativo (Práctico) hay que destacar la relación de
algunas materias primas de gran interés económico con las D.E.
• En el campo de la Geología del petróleo son cada vez más frecuentes los
ejemplos de grandes yacimientos relacionados con superficies de
discontinuidad y en los que la trampa se localiza en los materiales infra
yacentes a la discontinuidad, los cuales han experimentado aumentos
notables de la porosidad durante la interrupción sedimentaria.
• En cuanto a los yacimientos minerales de origen sedimentario son muy
numerosos los ejemplos de mineralizaciones ligadas a discontinuidades;
entre estos se puede tener importantes yacimientos de bauxitas kársticas,
de fosfatos y de mineralizaciones de sulfuros de Pb – Zn.
7.1. Otros intereses más para lo que nos sirve el estudio de las
discontinuidades estratigráficas
1. Delimitación de unidades litoestratigráficas (sistemas)
2. Correlación sísmica global y cambios del nivel del mar
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3. Reconstrucciones paleo geográficas
4. Recursos energéticos: petróleo y yacimientos minerales
5. Discontinuidades estratigráficas y yacimientos arqueológicos:
* Muchas discontinuidades estratigráficas son abrigo de restos arqueológicos
(por ejemplo: Atapuerca).
Identificación de discontinuidades por métodos mineralógicos y diagénesis en
yacimientos arqueológicos.
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CONCLUSIONES
La discontinuidad sedimentaria nos indica una falta de sedimentación y
omisión de biozonas en los casos en los que nos guiemos por criterios
paleontológicos
Los diferentes tipos de discontinuidades son apreciados gráficamente, de
acuerdo a la interrupción sedimentaria que ha ocurrido.
La interpretación en campo de los diferentes tipos de discontinuidades se
logra gracias a las características genéticas de estas.
Una discontinuidad es diferente a una ruptura estratigráfica, por las
condiciones genéticas y agentes que intervienen.
Estratigráficamente el estudio de las discontinuidades es de gran
importancia para entender la dinámica de los procesos sedimentarias a
través del tiempo geológico.
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BIBLIOGRAFIA Y LINKOGRAFIA
ESTRATIGRAFIA, por Inmaculada Corrales Zarauz, Juan Rosell Sanus,
Luis Sánchez de la Torre, Juan A. Vera Torres, Lorenzo Vilas Minond, PAG.
473-490. EDITORIAL RUEDA. DERECHOS RESERVADOS 1977
Estratigrafía: Principios y métodos - Juan Antonio Vera Torres- editorial
española Rueda – Madrid.
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http://www.geofisica.unam.mx/~cecilia/cursos/GuiAmbtes-VarNM-
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http://club.telepolis.com/nachoben/TrydacnaTelepolis/geologia/estructuras_
sedimentarias/discontinuidades_estratigraficas.ppal.htm