38881051-GUION-PRACTICAS

U.C.M.

PETROLOGÍA SEDIMENTARIA I (Rocas detríticas)

PRÁCTICAS (Grupos A)

José Arribas Mocoroa Mª José Varas Muriel

Curso 2009-2010

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CONTENIDOS

PRÁCTICA 1: INTRODUCCIÓN AL ESTUDIO DE LAS ROCAS DETRÍTICAS1. El ciclo petrogenético exógeno ..................................................................................................................................... 52. Materiales sedimentarios .............................................................................................................................................. 63. Clasificación de las Rocas Sedimentarias ..................................................................................................................... 64. Estructuración de una roca detrítica .............................................................................................................................. 75. Nomenclatura de los componentes de una roca detrítica ............................................................................................... 76. Caracteres texturales ................................................................................................................................................... 8EJERCICIOS: ............................................................................................................................................................... 14

PRÁCTICA 2: EL ESQUELETO: TIPOS DE COMPONENTES1. Definición ................................................................................................................................................................... 172. Componentes del esqueleto ....................................................................................................................................... 173. Componentes monominerales .................................................................................................................................... 174. Componentes poliminerales ....................................................................................................................................... 21EJERCICIOS. ............................................................................................................................................................... 22

PRÁCTICA Nº 3: LA PASTA: MATRIZ Y CEMENTO1. Matriz ........................................................................................................................................................................ 252. Cemento .................................................................................................................................................................... 263. Tipos texturales de cementos ..................................................................................................................................... 264. Tamaño y forma de los cristales ................................................................................................................................. 275. Tipos de contactos entre cristales ............................................................................................................................... 276. Relaciones entre cristales y clastos ............................................................................................................................ 27EJERCICIOS ................................................................................................................................................................ 28

PRÁCTICA 4: CONGLOMERADOS I: GENERALIDADES1. Criterios de clasificación ............................................................................................................................................. 312. Nomenclatura ............................................................................................................................................................ 32EJERCICIOS ................................................................................................................................................................ 32

PRÁCTICA 5: CONGLOMERADOS IIEJERCICIOS ................................................................................................................................................................ 33

PRÁCTICA 6: ARENISCAS I: GENERALIDADES Y CUARZOARENITAS1. Clasificación ............................................................................................................................................................... 352. Concepto de matriz en areniscas ............................................................................................................................... 36EJERCICIOS ................................................................................................................................................................ 36

PRÁCTICA 7: ARENISCAS II: LAS ARCOSAS........................................................................................ 37

PRÁCTICA 8: ARENISCAS III: LAS LITOARENITAS ............................................................................... 37

PRÁCTICA 9: ARENISCAS IV: LAS GRAUVACAS ................................................................................. 37

PRÁCTICA 1O: LUTITAS1. Clasificación ............................................................................................................................................................... 392. Mineralogía ............................................................................................................................................................... 39EJERCICIOS ................................................................................................................................................................ 40

ANEXOSBIBLIOGRAFIA GENERAL DE PRACTICAS ................................................................................................................. 41CALIBRADO DE LOS MICROSCOPIOS ZEISS JUNIOR .............................................................................................. 42ESTIMACIÓN VISUAL DE PORCENTAJES .................................................................................................................. 42DIAGRAMA TRIANGULAR MILIMETRADO .................................................................................................................. 43COLECCIÓN DE LÁMINAS DELGADAS .........................................................................................................................44PLANTILLA MODELO DE ESTUDIO MICROSCÓPICO DE LAS ROCAS DETRÍTICAS ............................................... 45EL MANEJO DE LA LUPA PARA LA DESCRIPCIÓN DE DEPÓSITOS DETRÍTICOS .................................................... 47

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PRÁCTICA 1: INTRODUCCIÓN AL ESTUDIO DE LASROCAS DETRÍTICAS

1. EL CICLO PETROGENÉTICO EXÓGENO

Comienza con la transformación de una roca preexistente (ígnea,metamórfica osedimentaria) en detrito, como consecuencia de los procesos de hipergénesis y continuacon su transporte y sedimentación en una cuenca, formando el sedimento. El ciclo finalizacon la diagénesis, en la que el sedimento se transforma en roca, como respuesta a unreajuste de las condiciones ambientales durante el enterramiento.

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2. MATERIALES SEDIMENTARIOS

Detrito: material originado por la transformación de rocas preexistentes durante lahipergénesis (desagregación in situ).

Sedimento: cuerpo de materiales sólidos inconsolidados acumulados en una cuencasedimentaria tras un cierto transporte.

Roca detrítica: sedimento consolidado durante la diagénesis (procesos decompactación, cementación...).

3. CLASIFICACIÓN DE LAS ROCAS SEDIMENTARIAS

I. DETRÍTICAS:

- Conglomerados

- Areniscas:CuarzoarenitasArcosasLitoarenitasGrauvacas

- Lutitas

II. BIOQUÍMICAS-BIOGÉNICAS-ORGÁNICAS:

- Carbonáticas: la mayoría de las calizas- Silíceas: Diatomitas, Radiolaritas...- Fosfáticas- Rocas bituminosas- Carbones y Petróleos

III. PRECIPITADOS QUÍMICOS:

- Evaporitas: Yeso, Anhidrita, Halita...- Depósitos de Hierro y Manganeso

Práctica I: introducción estudio rocas detríticas

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4. ESTRUCTURACIÓN DE UNA ROCA DETRÍTICA

- Esqueleto: armazón del depósito detrítico.

- Pasta: material intersticial que amalgama los componentes del esqueleto. Se subdivideen:

Matriz: material clástico de tamaño más pequeño que los componentes delesqueleto.

Cemento: precipitado químico (cristales) originado en los poros del depósitodetrítico.

- Poros: intersticios sin ocupar.

5. NOMENCLATURA DE LOS COMPONENTES DE UNA ROCA DETRÍTICA

Práctica I: introducción estudio rocas detríticas__________________________________________________

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6. CARACTERES TEXTURALES

La textura de un sedimento o roca detrítica es el conjunto de característicasgeométricas de cada uno de los elementos que la integran (clastos y cristales), asi comolas relaciones entre ellos, tanto cuantitativas como espaciales.

Los caracteres texturales más importantes son:

- Tamaño de los clastos (distribución clastométrica)- Selección- Forma- Redondez- Características superficiales de los clastos- Fábrica (orientación, empaquetamiento y relación esqueleto/pasta)- Porosidad-permeabilidad- Color

Nota: los caracteres texturales relacionados con los componentes de la fracciónquímica (cristales) figuran en la práctica nº 3 (cemento).

Tamaño de los clastos. Es el elemento descriptivo básico de cualquier roca detríticay la propiedad textural más importante y utilizada en la clasificación de las mismas.

Métodos de medida:

PETTIJOHN (1975)


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Escalas clastométricas:

- Escalas lineales o aritméticas- Escalas geométricas (escala de UDDEN)- Escala PHI de KRUMBEIN (Φ)

Φ = - log2 diámetro (mm)

PETTIJOHN ET AL. (1973)

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Nomenclatura de los sedimentos y rocas detríticas.

Distribución clastométrica: Es la expresión numérica o gráfica (histográmas, curvade frecuencia y curva acumulada), de los resultados estadísticos de un análisisclastométrico.

mm

1/16

2

256

1/256


INDIVIDUO SEDIMENTO ROCA

BLOQUE AGLOMERADOS

GRAVA

CANTO CONGLOMERADOS

GRANO ARENA ARENISCAS

GRÁNULO PELITA ALEURÍTICA (limo) LUTITAS ALEURÍTICAS (limolitas)

PARTÍCULA PELITA ARCILLOSA (arcilla) LUTITAS ARCILLOSAS

REINECK & SING (1975)

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Selección. Es un índice estadístico de distribución de tamaños que expresa lacantidad de clases clastométricas representadas en la población total.


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Forma-Esfericidad: La forma es la relación dimensional existente entre los ejes deun sistema triaxial ortogonal definido en el clasto. La esfericidad es la tendencia quetiene un clasto a ser equidimensional y aproximarse a la forma de una esfera, siendoutilizado como un índice de la forma.

Redondez: Expresa la suavidad de los contornos de los clastos y es independientede la forma.

esfe

ricid

adal

taes

feric

idad

baja

Muy angular Angular Sub-angular Sub-redondeado Redondeado Bien redondeado

FOLK (1980)


ρ= ∑ri /R/N

r =.15 .20 .30 . 40 .60 .85

POWERS (1953)

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Fábrica: Este carácter textural trata de las relaciones espaciales de los clastos,tales como orientación y ordenación (empaquetamiento) de los mismos.

Orientación: Respuesta de los clastos (tamañocanto), en función de su forma, a orientarse según lascondiciones de la corriente que los transporta.

Empaquetamiento: Ordenación espacial de losclastos dentro de una roca, como respuesta al grado deenterramiento. Dependiendo de la compactación quepresente la roca, los contactos entre los clastos podránser: puntuales, largos, concavo-convexos y suturados.

La relación esqueleto/pasta se puede emplearcomo índice de empaquetamiento.

REINECK &SING (1975)

AUMENTA EL MPAQUETAMIENTO

PETTIJOHN(1968)

PETTIJOHNet al. (1973)


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EJERCICIOS:

A). RECONOCIMIENTO DE LOS ELEMENTOS PRINCIPALES DE UNA ROCADETRÍTICA: ESQUELETO - PASTA - POROS.

1). Elige tres preparaciones de la colección y realiza esquemas en los que se muestrenlas relaciones entre los componentes de las mismas (esqueleto - pasta -poros). Construyeuna escala gráfica en cada caso.

2). Estima los porcentajes relativos de los componentes de las preparaciones anteriores.


Preparación nº Preparación nº Preparación nº

Preparación nº Preparación nº Preparación nº

Esqueleto %

Pasta %

Poros %

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B). RECONOCIMIENTO DE LAS TEXTURAS PRINCIPALES DE UNA ROCADETRÍTICA.

1). Elige dos preparaciones y con ayuda de un ocular graduado mide:

2). Elige dos preparaciones y realiza un dibujo de los clastos que constituyen el esqueleto.¿Cual es el grado de redondez de los mismos según POWERS (1953)?. Estima laselección con ayuda de los gráficos oportunos en ambas muestras.


TAMAÑO Preparación nº Preparación nº

Clase modal (mm)

Clase modal (Φ)

Centil

Preparación nº Preparación nº

Redondez: Redondez:

Selección: Selección:

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PRÁCTICA 2: EL ESQUELETO: TIPOS DECOMPONENTES

1. DEFINICIÓN

El esqueleto es el armazón de la roca detrítica, y está constituido por la población declastos dominantes (cantos en conglomerados y granos en areniscas).

2. COMPONENTES DEL ESQUELETO

Se pueden clasificar en función de diversos criterios:

Composición:- Monominerales- Poliminerales

Abundancia:- Fundamentales (>1%)- Accesorios (<1%)

Procedencia:- Extracuencales- Intracuencales

El criterio básico es el composicional.

3. COMPONENTES MONOMINERALES

Son aquellos con más del 9O%, en su sección vista al microscópio, constituidos porun único mineral. Los más importantes son: cuarzo, feldespatos, micas, carbonatos...

- Cuarzo

Identificación:

Nícoles paralelos:

* Incoloro con más o menos inclusiones.

Nícoles cruzados:

* Colores: blanco, gris y amarillo.* Birrefringencia baja.* Extinción recta y ondulante.* Sin maclas ni zonados.

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Tipologías de cuarzo

MONOCRISTALINO

con extinción recta (<5º):

- Idiomorfo-subidiomorfo- Golfos de corrosión- Ficha «puzzle»

- Alotriomorfo

con extinción ondulante (>5º):

POLICRISTALINO

2 a 3 unidades cristalinas:

> 3 unidades cristalinas:

- Cristales < O.O3O mm: CHERT ó SILEX

* Restos orgánicos

* Fantasmas de cristales idiomorfos o cenizas

* Agregados homogéneos

- Cristales > O,O3O mm

* Sin orientación

* Con orientación

Origenincierto

Origensedimentario

Origenvolcánico

Origenincierto

Origenmetamórfico(metacuarcita)

Origenincierto

Práctica 2: El esqueleto: tipos de componentes

Origenvolcánico

OrigeninciertoOrigenincierto

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FELDESPATO POTÁSICO

identificación:

Nícoles paralelos:

* Incoloros con impurezas (sucio)* Subidiomorfos y elongados* Caras cristalinas y líneas de exfoliación* Amarillos al teñir con cobaltinitrito-Na

Nícoles cruzados:

* Grises* Extinción recta* Maclas simples y complejas

PLAGIOCLASA

identificación:

Nícoles paralelos:

* Semejantes a los feldespatos-k* No se tiñen con cobaltinitrito-Na

Nícoles cruzados:

* Semejantes a los feldespatos-k* Maclas polisintéticas y zonados

MICAS

identificación:

Nícoles paralelos:

* Incoloras (moscovitas), marrones (biotitas) y verdes (cloritas)* Formas tabulares* Lineas de exfoliación marcadas* Pleocroismo (biotitas y cloritas)

Nícoles cruzados:

* Colores fuertes* Extinción recta


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OTROS COMPONENTES MONOMINERALES:


NÍCOLES PARALELOS NÍCOLES CRUZADOS

CARBONATOS(CALCITA YDOLOMITA)

incoloros, exfoliaciónmarcada, relieve alto

Color marrón clarobirrefringencia alta

CIRCÓN incoloros, prismas cortos colores muy fuertes

TURMALINApleocroica, verde oliva,marrón y azul, formas

prismáticas

birrefringencia moderada afuerte

GLAUCONITAverde, amarillo-verde,

formas granularescolor verde aspecto

granulado

APATITOincoloro, cristales

prismáticoscolores débiles

GRANATE

incoloro, rojizo pálido,pardo, cristales

equidimensionales,inclusiones

isótropo

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4. COMPONENTES POLIMINERALES

Son aquellos clastos constituidos por varios minerales. Son los fragmentos de roca.Se dividen en:

- Fragmentos de roca plutónica. En general presentan una texturagranuda, estando constituidos por cristales equidimensionales. Sepueden llegar a observar en conglomerados, pero son muy raros enareniscas.

- Fragmentos de roca metamórfica. Presentan, en general, una textura orientada(foliación), que va a quedar reflejada en la morfología de los clastos (generalmentealargados). Dependiendo del tamaño de los cristales se diferencian:

- Pizarras

- Esquistos

- Fragmentos de roca sedimentaria. Pueden tener dos tipos de texturas: clástica(rocas detríticas) o química (rocas químicas). Los más frecuentes son:

- Fragmentos de areniscas

- Fragmentos de lutitas

- Fragmentos de rocas carbonáticas:(*)

- Micríticos

- Esparíticos

- Bioclásticos (fósiles)

(*) Si bien son clastos monominerales, se incluyen en los fragmentos de roca.

- Fragmentos de roca volcánica. Se caracterizan por tener distintos tipos de texturas:

Porfídica Traquítica o fluidal Vítrea


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EJERCICIOS:

RECONOCIMIENTO DE LOS COMPONENTES DEL ESQUELETO DE UNAROCA DETRÍTICA.

1). Observa las preparaciones 3, 5 y 6. ¿Cuál es el componente más frecuente encada una de ellas?. ¿Qué tipos de fragmentos de roca aparecen en estas preparaciones?.¿En cuál de estas preparaciones se pueden ver cuarzos volcánicos?, haz un esquemade los mismos.

2). Estima los porcentajes de los componentes principales en las preparacionesanteriores.

3). Realiza un esquema de los tipos de cuarzo en la preparación 1 e intenta asignarlesun origen.


Componentes Preparación nº 3 Preparación nº 5 Preparación nº 6

23

4). ¿Qué tipos de fragmentos de roca aparecen en las preparaciones 2 y 19?.Descríbelos y haz un esquema de los mismos.

5). Haz una relación, por orden de importancia, de los principales tipos decomponentes en las preparaciones 1O, 11, 12, 13, 14 y 16.

Preparación nº10

Preparación nº11

Preparación nº12

Preparación nº13

Preparación nº14

Preparación nº15

Preparación nº16

Práctica 2 El esqueleto: tipos de componentes

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PRÁCTICA Nº 3: LA PASTA: MATRIZ Y CEMENTO

1. MATRIZ

La matriz de una roca detrítica está constituida por los clastos cuyo tamaño es máspequeño que el de los que integran el esqueleto.

En función del tamaño de los clastos la matriz puede ser:

(*) ver concepto de matriz en la práctica nº 6.

La composición mineralógica más frecuente en cada tipo de matriz es:

- Arenosa y aleurítica:

- Cuarzo- Feldespatos- Fragmentos de roca- Moscovita- Biotita - Clorita- Minerales accesorios

- Arcillosa:

- Illita- Caolinita- Clorita

- Esmectitas

Nota: en algunas muestras de la colección de prácticas, la matriz de las rocas detríticases de composición carbonática (CO

3Ca y tamaño <4 micras). Dicha matriz se denomina

micrítica.

Genéticamente, la matriz puede ser deposicional o diagenética.

matriz arenosa matriz aleurítica Matriz arcillosa

Conglomerados X X X

Areniscas NO ?(*) X

Lutitas NO NO NO

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2. CEMENTO

Es el material químico precipitado dentro de los poros de un depósito sedimentario.El cemento está constituido por cristales.

Composicionalmente los cementos más frecuentes son de:

- Cuarzo - Feldespatos - Carbonatos (calcita y dolomita) - Yeso - Óxidos e hidróxidos de Fe (ferruginosos)

3. TIPOS TEXTURALES DE CEMENTOS

MOSAICO:

- Equidimensional (equant)- Drusa (drusy)

Mineralogía más frecuente:carbonatos

POIQUILOTÓPICO

Mineralogía más frecuente:carbonatos y yeso

SINTAXIAL

Mineralogía más frecuente: cuarzo,feldespatos y carbonatos

PELICULAR

Mineralogía más frecuente: óxidos ehidróxidos de Fe (ferruginosos)

Práctica 3: La pasta: matriz y cemento

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4. TAMAÑO Y FORMA DE LOS CRISTALES

5. TIPOS DE CONTACTOS ENTRE CRISTALES

6. RELACIONES ENTRE CRISTALES Y CLASTOS

FORMAEuhedral

(idiomorfo)Subeuhedral

(subidiomorfo)Anhedral

(alotriomorfo)

mm TAMAÑO

>2 Macrocristalino

2-1/16 Mesocristalino

1/16-1/256 Microcristalino

<1/256 Criptocristalino

RECTOS SUTURADOS

SIN CORROSIÓN CON CORROSIÓN


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EJERCICIOS

RECONOCIMIENTO DE LOS TIPOS COMPOSICIONALES Y TEXTURALES DELA MATRIZ Y EL CEMENTO.

1). Caracteriza textural y composicionalmente la pasta en las preparaciones 3 y 6.Realiza esquemas de las mismas.

2). ¿Qué tipos de matrices se observan en la preparación 1?. Realiza un esquemade las mismas.

3). ¿Qué composición tiene la matriz arcillosa en la preparación 5?.

4). ¿Qué tamaño pueden tener los cristales de un cemento sintaxial en una arenisca?.


29

5). En la lámina 4, observa el tipo textural de cemento. Realiza un esquema del mismoy descríbelo.

6). Basándote en las cuestiones anteriores, ¿qué diferencias existen entre matriz ycemento?.

7). Rellenar el siguiente cuadro:

nota: la suma de los nueve componentes de cada lámina debe ser 100. No usar valores decimales.

Nº. Prep. Q F Rm Rs Rv Acc. Mtz Cmto Poros

1

2

3

4

5

6

8


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PRÁCTICA 4: CONGLOMERADOS I:GENERALIDADES

1. CRITERIOS DE CLASIFICACIÓN

CRITERIO TEXTURAL

Tamaño:Conglomerados (cantos 2-256mm.)Aglomerados (bloques > 256mm.)

Redondez:Pudingas (> O.5 según Powers)Brechas (< O.5 según Powers)

Pasta:Conglomerados densos (con pasta)Conglomerados calados (sin pasta)

Relación esqueleto/pasta:

- ALTA: Ortoconglomerados (los cantos están en contacto)- BAJA: Paraconglomerados (cantos separados por matriz)

CRITERIO GENÉTICO

Epiclásticos (relacionados con procesos de erosión, transporte ysedimentación)

Cataclásticos (relacionados con procesos tectónicos)

Piroclásticos (relacionados con procesos volcánicos)

Meteoríticos (relacionados con impactos meteoríticos)

CRITERIO COMPOSICIONAL

Oligomícticos (cantos de la misma composición)

Polimícticos (cantos de composición variada)

CRITERIO DE ESTABILIDAD

Petromícticos (cantos inestables)

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Práctica 4: Conglomerados I: generalidades

2. NOMENCLATURA

Para clasificar estas rocas, los datos texturales y composicionales se ordenan de lasiguiente manera:

EJERCICIOS

1). Rellenar los estadillos correspondientes a las preparaciones 1, 2 y 3.

TEXTURA MATRIZ CEMENTO COMPOSICIÓN-CANTOS

Conglomerado arenoso calcáreo oligomíctico de...

Aglomerado arcilloso silíceo polimíctico de ...

Paraconglom. margoso ferruginoso calizas

Ortoconglom. ... yesífero pizarras

Pudinga ... metacuarcitas

Brecha ...

PRÁCTICA 5: CONGLOMERADOS II

EJERCICIOS

1). Rellenar los estadillos correspondientes a las preparaciones 5, 6, 35 y 36.

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PRÁCTICA 6: ARENISCAS I: GENERALIDADES YCUARZOARENITAS

1. CLASIFICACIÓN

Por el origen y procedencia de los clastos se diferencian los siguientes tipos deareniscas:

a) Extracuencales (terrígenas)

b) Intracuencales

c) Híbridas (mezcla)

La clasificación más utilizada es la de ZUFFA (1980)

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Además, formando parte de las extracuencales y/o de las intracuencales están lasareniscas volcanoclásticas. Dichas areniscas, en función de la relación temporal conlos procesos volcánicos, se clasifican en:

- Volcanoclásticas erosionales (epiclásticas con áreas fuentes volcánicas)

- Volcanoclásticas piroclásticas (productos de emisión aérea)

Las areniscas extracuencales se clasifican en función de la composición de los clastosy el contenido en matriz.

PETTIJOHN (1975)

Práctica 6: Areniscas I: generalidades y cuarzoarenitas

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2. CONCEPTO DE MATRIZ EN ARENISCAS

La matriz en areniscas se define como la fracción de tamaño inferior a 3O micras,sea cual sea su origen. Hay que destacar que este límite no coincide con el límite arena-pelita (62 micras). El límite en 3O micras se establece por:

a). La fracción 62-3O micras tiene un comportamiento hidráulico similar al de lala fracción arenosa.

b). La composición mineralógica de la fracción < 3O micras es netamentediferente de las fracciones de mayor tamaño (aleurítica y arenosa).

Además, el origen de la matriz, así entendida, puede ser:

a). Deposicional: concepto clásico de matriz (protomatriz).

b). Diagenética: producida por procesos postdeposicionales:

b.1). De recristalización de la matriz deposicional (ortomatriz).

b.2). De transformación de clastos del esqueleto:

- Mecánica: deformación y disgregación de cantos blandos y fragmentosde roca (pseudomatriz).

- Química: reemplazamiento de feldespatos por minerales de arcilla(epimatriz).

b.3). De neoformación: por precipitación química de minerales de arcilla.Cementos filosilicáticos (pore filling, pore lining)

EJERCICIOS

1). Rellenar los estadillos de las preparaciones 8, 9, 33, 41 y 46

Práctica 6: Areniscas I: generalidades y cuarzoarenitas

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PRÁCTICA 7: ARENISCAS II: LAS ARCOSAS

EJERCICIOS

1). Rellenar los estadillos de las preparaciones 1O, 11, 12, (14), (2O), 49 y 61,correspondientes a las areníscas feldespáticas (arcosas y subarcosas).

PRÁCTICA 8: ARENISCAS III: LAS LITOARENITAS

EJERCICIOS

1). Rellenar los estadillos de las preparaciones 19, 25, 34, 42 y 50 correspondientesa las areniscas líticas (sublitoarenitas y litoarenitas).

PRÁCTICA 9: ARENISCAS IV: LAS GRAUVACAS

EJERCICIOS

1). Rellenar los estadillos de las preparaciones 13, 26 y 38 correspondientes a lasgrauvacas.

PROBLEMAS DE LA PRÁCTICA nº 6

1.- Teniendo en cuenta los valores obtenidos de los siguientes contajes de puntosrealizados en tres areniscas,

a) Proyectar la composición en cada caso en un diagrama triangular QFRb) Clasificarlas según Pettijohn et al. (1973).

2.- Delimitar erl campo donde quedarían proyectadas las composiciones de:

a) Arcosas con un contenido en R<10% y en Q>50%

b) Litoarenitas con Q>F

c) Arenitas con Q<50%; F<50% y R<50%

d) Arenitas con Q>F y Q>R

e) Arenitas con F=0 y Q>R

g) Litoarenitas con Q>50% y R>50%

3.- Describe los conceptos siguientes en cuanto a la composición de su esqueleto ypasta:

a) Sedarenita calcárea:

b) Calcarenita calcárea:

c) Calclitita:

Práctica 9: Areniscas IV: las grauvacas

Componentes Muestra A (%) Muestra B (%) Muestra C (%)

Qm 32 36 38

Qp 7 11 6

K 10 13 1

Ms 3 1 2

Oolitos 5 - 3

Rsc 4 9 -

P 8 3 9

Rv - - 21

Rm 12 - -

Bi 3 3 2

Mic 2 8 2

Ilita 8 10 8

Caolinita 6 6 8

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PRÁCTICA 10: LUTITAS1. CLASIFICACIÓN

2. MINERALOGÍA

La mineralogía de las lutitas aleuríticas es similar a la de las areniscas (ver prácticanº 6). Las lutitas arcillosas están constituidas fundamentalmente por minerales del grupode la arcilla. Desde el punto de vista petrográfico pueden ser identificadas, en ocasiones:illita, caolinita y clorita.

Además, otras características texturales de estos minerales son:

TAMAÑO SEDIMENTO ROCA SEDIMENTARIAROCA

METAMÓRFICA

1/16-1/256mmAleurítico

(Silt)

PELITASALEURÍTICAS

PELITAS

LUTITASALEURÍTICAS

LUTITAS

metacuarcita

<1/256mmArcilloso

(clay)

PELITASARCILLOSAS

(MUD)

LUTITASARCILLOSAS

(MUDSTONE)argilita.

metapizarra(slate), ...

fisibilidad

ORTOPIZARRA(Shale)

NÍCOLESPARALELOS

NÍCOLESCRUZADOS

ILLITA Incoloro, relieve bajoBirrefringencia fuerte(aprox.= moscovita)

CAOLINITA Incoloro, relieve bajoBirrefringencia débil

gris y blanco

CLORITAPleocroica,verde,

marrón, relieve bajoBirrefringencia débil,gris azulado, pardo

MORFOLOGÍA CRISTALES RELACIÓN CRISTALES

ILLITA Fibrosos y laminares Al azar ó borde-cara

CAOLINITA laminares Agregados cara-cara (acordeón)

CLORITA laminares Agregados cara-cara (acordeón)

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Esquemáticamente se representa la composición y estructura de los mineralesanteriores en la siguiente figura:

EJERCICIOS

1). Describir los aspectos texturales y composicionales más importantes de laspreparaciones 21, 22 y 23 (tamaño, composición de los clastos, posibles estructuras,etc.).

2). En las láminas de areniscas buscar ejemplos de matrices de composición illítica,clorítica y caolinítica, y describir sus características texturales.

TUCKER (2001)

Práctica 10: Lutitas

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- ANEXOS -

BIBLIOGRAFÍA GENERAL DE PRÁCTICAS

ADAMS, A.E.; MACKENZIE, W.S. Y GUILFORD, C. (1984). Atlas of SedimentaryRocks under the microscope. Logman, Harlow, Essex, 1O4 p.

FOLK, R.L. (1974). Petrology of Sedimentary Rocks. Hemphill Publ. Co. Austin, Texas,159 p.

PETTIJOHN, F.J. (1975). Sedimentary Rocks. Harper and Row, New York, 628 p.

PETTIJOHN, F.J.; POTTER, P.E. Y SIEVER, R. (1973). Sand and Sandstones.Springer-Verlag, Berlin, 617 p.

SCHOLLE, P.A. (1979). A color illustrate guide to constituents, textures, cements,and porosities of sandstones and associated rocks. A.A.P.G. Memoir 28, 201 p.

TUCKER, M.E. (2001). Sedimentary Petrology. An introduction. Blackwell ScientificPubl., 652 p.

CAROZZI, A.C. (1993). Sedimentary Petrography. PTR Prentice Hall, Eglewood Cliffs,New Yersey, 263p.

42

CALIBRADO DE LOS MICROSCOPIOS ZEISS JUNIOR

Aum en to 2,5 Aum ento 10 Aum ento 40

(M AR R ÓN ) (AMAR IL LO) (AZU L )

10 subd ivisiones 0.54mm 0.14m m 0.036m m

Aum en to 2,5 Aum ento 10 Aum ento 40

(M AR R ÓN ) (AMAR IL LO) (AZU L )

10 subd ivisiones 0.4m m 0.1m m 0.025m m

O C UL ARE S NUE V O S (1 0 0 s u b d iv is io n e s )

O C UL ARE S ANT IG UO S (50 su b d iv is io n es )

ESTIMACIÓN VISUAL DE PORCENTAJES

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RELACIÓN DE ROCAS DETRÍTICAS EN LÁMINA DELGADA

26. Grauvaca feldespática

30. Conglomerado polimíctico

31. Litoarenita (volcarenita)


33. Cuarzoarenita

34. Litoarenita (filarenita)

35. Conglomerado polimíctico / subarcosa

36. Conglomerado polimíctico / subarcosa


38. Grauvaca (biotítica)

39. Arcosa (biotítica)

40. Subarcosa / sublitoarenita

41. Cuarzoarenita / subarcosa

42. Litoarenita (sedarenita)

43. Arcosa (con clastos intracuencalescarbonáticos)

44. Arcosa

45. Arcosa

46. Cuarzoarenita (cemento ferruginoso)


48. Sublitoarenita (cemento yesífero)

49. Arcosa calcárea

50. Sublitoarenita calcárea (filarenita)

51. Arenisca híbrida

61. Arcosa calcárea


2. Conglomerado polimíctico / litoarenita

3. Conglomerado polimíctico / litoarenita

4. Conglomerado oligomíctico / cuarzoarenita

5. Conglomerado polimíctico / arcosa


7. Arcosa

8. Cuarzoarenita

9. Cuarzoarenita

10. Arcosa

11. Subarcosa

12. Subarcosa

13. Arcosa (matriz arcillosa)

14. Arcosa (cemento yesífero)

15. Arenisca híbrida (con clastosintracuencales carbonáticos)

16. Arenisca híbrida (con clastosintracuencales carbonáticos y glauconíticos)

17. Grauvaca (silicificada)

18. Grauvaca lítica

19. Litoarenita (volcarenita)

20. Arcosa (biotítica)

21. Lutita aleurítica

22. Lutita aleurítica

23. Lutita aleurítica-arcillosa

24. Grauvaca lítica

25. Litoarenita (filarenita)

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ESTUDIO MICROSCÓPICO DE LAS ROCAS DETRÍTICAS

PRÁCTICA___________ PREPARACIÓN Nº__________

1. CLASIFICACIÓN ___________________________________________________________

2. TEXTURAS

2.1.Fracción detrítica

Esqueleto- Tamaño de los clastos

* Centil___________________________________________________

* Clase Modal______________________________________________

- Redondez de los clastos_________________________________________

- Selección______________________________________________________

- Tipos de contactos entre los clastos________________________________

Matriz- Tamaño (arenoso, aleurítico y/o arcilloso)___________________________

- Volumen intergranular __________________________________________

2.2. Fracción química (Cemento)

- Tipo textural________________________________________________________

- Tamaño y forma de los cristales_______________________________________

- Contactos entre los cristales__________________________________________

- Relación entre cristales y clastos_______________________________________

3. COMPOSICIÓNEsqueleto

- C. fundamentales____________________________________________________

- C. accesorios______________________________________________________

Matriz __________________________________________________________________

Cemento ________________________________________________________________

4. POROSIDAD: O-5% ___ 5-1O% ___ >1O% ___

5. OBSERVACIONES:_________________________________________________________

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EL MANEJO DE LA LUPA PARA LA DESCRIPCIÓN DEDEPÓSITOS DETRÍTICOS

La lupa es un instrumento de observación que por su sencillez de manejo no debe ser menospreciadocomo medio de descripción de materiales detríticos. Quizás por no saber interpretar las imágenes quese obtienen, sucumbe en el olvido, dejándose de analizar abundante información rápida y directasobre la muestra de mano y desplazando para el estudio en lámina delgada muchas características quepueden ser anticipadas con un simple análisis sobre la muestra de mano. La lupa es, por tanto, uninstrumento de trabajo tan importante como el martillo o la brújula. Este escrito pretende dar unaspautas generales para describir y aprovechar la información que nos proporciona la lupa en el análisisde’visu’ de los depósitos detríticos.

Características propicias de la lupa. El tamaño o abertura no debe ser excesivo ni demasiado pequeño.Una abertura de 15 a 20 mm garantiza una buena luminosidad. Tamaños mayores son incómodos y debaja calidad. Los aumentos adecuados son x10 o x12. Aumentos mayores no proporcionan mayorinformación. Es también aconsejable que la lupa sea aplanática (corrija la aberración esférica odesenfoque en los extremos del área observada) y acromática.

Posición de uso. Para una observación cómoda de la muestra de mano, la posición de la lupa entre elsistema ojo-muestra de mano debe ser la adecuada. En primer lugar, aproximaremos la lupa al ojo hastauna distancia de 10 - 15 mm, y en segundo lugar aproximaremos la muestra de mano a la lupa hasta elenfoque de la imagen. Para obtener una luminosidad apropiada deberemos orientarnos hacia una fuenteluz natural o artificial.

OBSERVACIONES

Las observaciones se harán sobre muestras no alteradas, y sobre una superficie de rotura fresca realizadacon el martillo.

A) En conglomerados

Su aplicación es reducida ya que las texturas del esqueleto se podrán hacer de ‘visu’. Su utilidad quedarestringida a la caracterización específica de determinados cantos o del espacio intergranular. Para ello,seguir las indicaciones para la caracterización del cemento y matriz en areniscas.

B) En areniscas

Son las rocas detríticas en las que podemos obtener mayor información con el uso de la lupa. Lasobservaciones deben hacerse siguiendo un orden riguroso y que consiste en:

1.- Identificación de la estructuración global del esqueleto y la pasta (texturas). Debemos hacernos lassiguientes preguntas: - Los clastos, están en contacto entre sí o no?; de este modo sabremos si es una arenita o unagrauvaca, respectivamente. - ¿Cómo es la redondez de los clastos? - ¿Y su selección?Observar que el tamaño no se analiza con la lupa, sino con otros accesorios (granulómetros, lijas).

2.- Identificación de los componentes del esqueleto y estimación de su abundancia. Los componentesprincipales del esqueleto en areniscas son cuarzo, feldespato y fragmentos de roca. Sus característicasprincipales son:

- Cuarzo: aparece como granos equidimensionales brillantes y translúcidos sin o con coloración suave.¡CUIDADO! ya que pueden tener pátinas rojizas de cementos peliculares que dificultan su identificación.

- Feldespatos: aparecen como granos opacos de tonalidades rosáceas y blanquecinas. Se suele reconoceruna morfología en prismas rectangulares, con el desarrollo de caras cristalográficas y planos de exfoliación.

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- Fragmentos de roca: son muy variados, siendo los más frecuentes:a) metamórfica: son granos opacos y oscuros con morfologías alargadas según la foliación.b) volcánica: generalmente granos equidimensionales opacos, oscuros y brillantes.c) sedimentaria: generalmente granos equidimensionales opacos y redondeados, de tonalidades

crema (carbonatos).d) granuda: son raros, pero pueden identificarse por la presencia de cuarzo y feldespato constituyendo

un único grano equidimensional.

Una vez identificados los componentes del esqueleto, se estimará su abundancia para clasificar la arenisca,fijándonos especialmente en el contenido de feldespatos y fragmentos de roca. Para ello, y si ya sabemosque se trata de una arenita (ver punto 1), nos haremos las siguientes preguntas:

- ¿Hay más feldespatos que fragmentos de roca? Si la respuesta es afirmativa implicará quenos encontramos frente a una arenisca de la familia de las arcosas. Si la respuesta es negativa, perteneceráa la familia de las litoarenitas. Se procederá a la siguiente pregunta sobre el componente dominante.

- ¿Los feldepatos (o los fragmentos de roca) representan más o menos de la cuarta partedel esqueleto (25%)? Si la respuesta es ‘más’ será a una arcosa (o una litoarenita); si es ‘menos’pasaremos a la siguiente pregunta.

- ¿El porcentaje de feldespatos (o fragmentos de roca) es superior o inferior al 5% (1 clastode cada 20)? Si la respuesta es ‘superior’, es una subarcosa (o sublitoarenita), pero si es ‘inferior’ seráuna cuarzoarenita.

Si estamos analizando una grauvaca, la primera pregunta sirve igual, si bien la respuesta nos haráconsiderarla como una grauvaca feldespática o lítica, respectivamente. Exclusivamente cuando el porcentajede feldespatos y fragmentos de roca sea inferior al 5% del esqueleto hablaremos de cuarzograuvaca(opción ‘inferior’ a la 3ª pregunta).

3.- Identificación del espacio intergranular. El espacio intergranular podrá estar ocupado por una fraccióndetrítica fina (matriz) o un material cristalino (cemento).

- Matriz: al ser fracción <30µ y estar constituida por minerales de la arcilla, no podremos reconocer losindividuos que la integran a través de la lupa. La matriz aparecerá como una ‘pasta’ homogénea y opacaque rellena los espacios intergranulares.

- Cemento: aparecerá como un material cristalino ocupando los espacios intergranulares. Los cementosmás frecuentes se caracterizan por:

a) de cuarzo: al ser recrecimientos sintaxiales, observaremos clastos con idiomorfismo más omenos desarrollado (caras brillantes y desarrollo de aristas).

b) de carbonato: si son mosaicos aparecerán como cristales translúcidos brillantes (más o menostransparentes) con buen desarrollo de caras cristalinas, planos de exfoliación, etc. Si la textura espoiquilotópica, observaremos el reflejo de la luz en grandes caras cristalinas que incluyen a granos delesqueleto.

c) de yeso: generalmente forma grandes cristales (textura poiquilotópica) muy brillantes ytransparentes donde pueden verse planos de exfoliación y caras cristalinas.

d) ferruginoso: aparecerá como un material opaco y oscuro/rojizo, formando pátinas alrededor delos clastos o como rellenos entre ellos.Si tuviéramos dudas con respecto al mineral del cemento, intentar rayarlo con un punzón (o alfiler) yobservar la raya a través de la lupa. Podremos valorar la dureza del mineral (cuarzo no se raya; el carbonatosí; en el yeso la raya producida es muy profunda).

- Porosidad: Observaremos los huecos en la roca, discriminando entre porosidad intergranular y porosidadde disolución de esqueleto.

4.- Otras observaciones. Se volverá a analizar la muestra en su conjunto, para observar diferencias detexturas o composición según la polaridad, que pueden marcar laminaciones o heterogeneidades auna escala milimétrica o decimétrica.

C) En lutitas. Debido al tamaño de los clastos, es difícil obtener información sobre este tipo de rocas,quedando reducida a la laminación, presencia de granos dispersos, etc.

José

Texto escrito a máquina

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