683083195.TRABAJO PRÁCTICO N°9 y 10

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TRABAJO PRCTICO N 9 Y 10PETROGRAFA DE ARENISCAS

IntroduccinLas areniscas son las rocas sedimentarias ms conocidas y constituyen entre el 10% y 20% del

registro de las rocas sedimentarias de la Tierra. Los gelogos las encuentran particularmente intrigantes

debido a que proveen indicios nicos y fascinantes acerca del origen y evolucin de la Tierra. Junto a losconglomerados son los indicadores ms confiables de procedencia sedimentaria. Las texturas y

estructuras sedimentarias revelan los ambientes depositacionales, los mecanismos de dispersin y

transporte. Las areniscas son los mayores reservorios de agua y petrleo, son tiles como piedras de

construccin y pueden ser fuentes valorables de menas metalferas. Debido a que resisten la

meteorizacin y la erosin son el control dominante de la topografa.

ComposicinLa composicin de la arenisca es analizada utilizando el microscopio petrogrfico y cortes

delgados. La identificacin y descripcin preliminar se pueden hacer en el campo o muestras de mano. La

discriminacin de las especies minerales individuales y los fragmentos de roca usando el microscopio

petrogrfico puede ser tediosa y dificultosa, pero es altamente superior al mtodo de descripcin de

muestras de mano. El procedimiento es directo y eficiente, aunque requiera mayor tiempo, esfuerzo y

dinero.Las partculas tamao arenas o limos gruesos en las areniscas constituyen el entramado. Las

areniscas pueden contener tambin variables cantidades de matriz (material


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Minerales monopacos metaestables: anfboles, piroxenos, clorita, granate, apatita, estaurolita,

epidoto, olivino, esfena, zoicita, clinozoicita, topacio, monacita y otras 100 especies de

menor importancia.

Minerales opacos estables: hematita, limonita. Minerales opacos metaestables: magnetita, ilmenita, leucoxeno.

4. Cementos qumicos(abundancia variable) Minerales silceos: predominantemente cuarzo, calcedonia, palo, feldespatos y zeolitas.

Minerales carbonticos: principalmente calcita, menos comnmente dragonita, dolomita y

siderita.

Minerales de xidos de hierro: hematita, limonita y goethita.

Minerales de sulfatos: anhidrita, yeso y baritina.

Los cementos son minerales autignicos que rellenan las reas intersticiales y que fueronoriginalmente espacios porales abiertos. Los cristales de cemento pueden ser de cualquier tamao o

mayores a los poros individuales que ellos rellenan. El cemento visible bajo microscopio petrogrfico

rara vez constituye ms del 30% del volumen total de las areniscas y comnmente es mucho menosabundante.

El reconocimiento de los cementos arcillosos y la matriz autignicos puede ser extremadamente

difcil mediante la petrografa convencional. Dickinson (1979) atac este problema agrupando losconstituyentes intersticiales en 6 categoras:

1. Cemento: calcita autignica fcilmente reconocible, calcedonia, zeolitas y otros minerales nocomunes en el entramado.

2. Cemento de filosilicatos: minerales arcillosos o cementos de mica mostrando patrones decrecimiento en poros abiertos. Dickinson sugiere 5 caractersticas texturales de cementos

arcillosos que permiten su distincin de la matriz inhomognea:

2.1. Transparencia clara de los cementos arcillosos, indicando ausencia de detritos diminutos eimpurezas.

2.2. Dominancia de un tipo mineral simple.2.3. Arreglo radial de los cristales, proyectndose hacia adentro del espacio entre los granos del

entramado circundante.

2.4.

Suturas dentro de las arcillas intersticiales, indicando lneas de unin de los cristalesradiales.

2.5. Zonacin concntrica de color, indicando cambios composicionales sucesivos en elcrecimiento de minerales en las cavidades a partir de fluidos intersticiales como pelculas

que recubren los granos del entramado.

5. MatrizLa matriz es el material clstico de grano ms fino que rellena los espacios intersticiales entre los

granos del entramado. Los minerales de la matriz ms comunes en las areniscas son los minerales

silicatados finos: feldespatos, micas, minerales arcillosos y clorita. Pueden estar presentes en

proporciones variables, desde trazas (< 1%) a decenas de % respecto al volumen total de la roca.Los primeros petrgrafos asumieron que la mayor parte de la matriz era detrtica y fue

sedimentada junto a los granos del entramado en el momento de la depositacin. Este concepto ha

sido revisado y actualmente se sugiere que mucho, sino la mayora de la matriz en las areniscas seoriginan por:

1. infiltracin postdepositacional de arcilla en los espacios intersticiales, particularmente en los

depsitos fluviales, 2. como relleno autignico debido a la alteracin diagentica de los fragmentos inestables de rocas,

feldespatos y minerales ferromagnesianos.

Tipos de matrizProtomatriz:matriz primaria o depositacional, compuesta por arcilla detrtica no recristalizada

en rocas dbilmente consolidadas.

Ortomatriz: arcilla detrtica o protomatriz recristalizada, reconocida por las texturas detrticasrelctica y la inhomogeneidad, en contraste con la homogeneidad de los cementos arcillosos.

Epimatriz: materiales intersticiales autignicos crecidos en intersticios originalmente abiertos

pero que carecen de la homogeneidad de los cementos arcillosos. Incluye a la matriz formadadiagenticamente por alteracin de granos inestables.


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Pseudomatriz: material discontinuo similar a la matriz formado por aplastamiento y fluidez degranos detrticos dbiles, tales como fragmentos de pelitas o filitas, en los espacios porales

adyacentes. Dickinson sugiere que la pseudomatriz puede reconocerse por:

Flecos de fragmentos de roca apretados que se extienden en los espacios porales entre los

granos rgidos del entramado.

Deformacin de la fbrica interna de los fragmentos lticos, formando lneas concntricas que

rodean a los mrgenes de los granos rgidos. Distribucin irregular de la matriz, formando grandes parches rellenos de matriz en el

entramado (los cuales estn separados por reas casi libres de matriz). La matriz original

debera rellenar ms o menos todos los espacios porales.

Esta clasificacin es valorable en el sentido de ayudarnos a entender los posibles y variados

orgenes de los materiales intersticiales.

ClasificacinExisten un sin fin de clasificaciones pero a fines prcticos se describirn las mas usadas.

La mayora de los autores reconocen que las areniscas mejor descriptas y clasificadas son en base a

su textura y composicin mineralgica, siendo esta ltima la ms usada. Los compuestos ms importantes

son el cuarzo, feldespatos y fragmentos lticos (entramado) representndose stos en diagramas

triangulares con sus respectivas proporciones.

De la relacin entre estos tres componentes surgen otros parmetros figura 1:

1.ndice de madurez= Qz / F + R2.ndice de proveniencia = F / R3.ndice de fluidez= Qz + F + R / Matriz

Las clasificaciones ms conocidas y que tienen

mayor mpetu son la de Krynine (1940, 1948) y Pettijohn

(1943, 1957). Ambos reconocen la composicin

mineralgica para poder explicar la composicin de la rocamadre y tectonismo del rea fuente.

La clasificacin de Krynine (1948) fue una de las

primeras en relacionar la composicin con la proveniencia y

el tectonsmo. Ntese en la figura 2 que el trmino

Grauvaca es aplicado desde el punto de vista composicional

y no refleja necesariamente una elevada proporcin de

matriz en las areniscas. Este aspecto fue mejorado por Pettijohn (1949) (Fig. 2) quien en una de las

primeras clasificaciones ubic al contenido de arcillas en uno de los vrtices del triangulo, de esta manera

las Grauvacas, en el concepto de Pettijohn, quedan definidas por el porcentaje de matriz presente en la

roca.

Figura 2: Diagramas ternarios de clasificacin propuestos por Krynine (1948) y Pettijohn (1949). Observe que el

termino Grauvaca es empleado en un sentido composicional por Krynine y textural por Pettijohn.

Figura 2: Diagramas ternarios de clasificacin propuestos por Krynine (1948) y Pettijohn (1949). Observe que el

termino Grauvaca es empleado en un sentido composicional por Krynine y textural por Pettijohn.

Q

F RndicedeMadurez

ndice de ProvenienciaFigura 1: Triangulo composicional mostrando el

ndice de Madurez e ndice de Provenincia.

Q

F RndicedeMadurez

ndice de ProvenienciaFigura 1: Triangulo composicional mostrando el

ndice de Madurez e ndice de Provenincia.


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Con los diagramas propuestos por Gilbert (1954) Dott (1964) y Dott modificado por Pettijohn et

al.(1972, 1987) surgen las clasificaciones compuestas por dos tringulos, siendo cada uno para areniscas

con alto y bajo contenido de matriz. Estas clasificaciones dan importancia y significado hidrodinmico

que en la mayora de los casos se las asigna al material intersticial. Dott propuso llamar Arenitasa lasareniscas con porcentajes de matriz menor al 10%, Wackesa las que tienen ms del 10% de matriz. Ellimite entre Wackes y Fangolitas esta dado por el 75% de matriz. El concepto de Wackes es equivalente

al concepto de Grauvacas de Pettijohn (1949) pero no al de Krynine (1948).En cada tringulo hay tres campos (Fig. 3).

La clasificacin de Dott, fue modificada por Pettijohn et al (1987) en cinco aspectos principales:

1.El lmite entre Arenita y Wackes es con 15% de Matriz.

2.El trmino Arcosa es incorporado nuevamente.3.El trmino Grauvaca es incorporado nuevamente en las arenitas con ms de 15% de matriz.

4.El tringulo de Arenitas tiene cinco divisiones y el de Wackes tres.

5.Tringulos auxiliares para una mejor descripcin de Arenitas Lticas.

Figura 3.Clasificacin petrogrfica de areniscas. a. propuesta de Dott (1964) y b. las modificacionespropuestas por Pettijohn y otros (1972, 1987).


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Gilbert (1982) modific su clasificacin original, siendo las Arenitas y Wackes separadas por un

5% de matriz y entre Wackes y Pelitas arenosas llevadas a 50%.

Un buen nmero de clasificaciones pusieron acento en la composicin de los clastos y en segundo

plano la propiedad de la matriz teniendo fundamento en que sta, en muchas arenitas es producto de

alteracin postdeposicional de fragmentos lbiles por lo tanto careca de sentido hidrodinmico. Folk et

al.(1970) separa a la composicin de los clastos de la caracterizacin textural del sedimento tratndolas

como clasificaciones independientes. (Fig. 4)

ProcedenciaPrincipalmente cuando se habla de procedencia es necesario hacer un estudio previo de las modas

detrticas de la arenisca a analizar. Existen diferentes metodologas para realizar los mismos.

Dickinson y Suczek (1979) fueron los primeros autores en intentar caracterizar, mediante

diagramas triangulares de uso general, la naturaleza de las reas de aporte en trminos de su ubicacin en

las placas tectnicas, llegando finalmente a elaborar los tringulos de la figura 5.

Estos autores, para realizar estos tringulos, recopilaron datos composicionales de areniscas marinas y

continentales y los recalcularon para tres componentes bsicos para ser usados en los mismos:1.Fragmentos de cuarzo, incluyendo cuarzo total (Qt), monocristalino (Qm), y policristalino (QP).

2.Feldespatos, referidos como feldespatos totales (F), plagioclasas (P), y feldespatos potsicos (K).

3.Fragmentos lticos, divididos lticos totales inestables (Li), de vulcanitas o metavulcanitas (Lv), y

de sedimentitas o metasedimentitas (Ls), lticos totales (Lt)

Estos tringulos cuentan con otros tringulos secundarios, pero no sern tomados en cuenta para la

realizacin de este TP.Cabe destacar que a estos tringulos se ingresa solamente areniscas con un contenido inferior al

25% de matriz ms cemento, con el fin de excluir areniscas que sufrieron diagnesis y puedan tener

pseudomatriz.

Figura 4: esquema de clasificacin propuesta por Folk (1970). Observe que la clasificacin tiene en cuenta el tamao degrano (a) y la composicin de los clastos (b). De esta forma se acepta el control que ejerce la granulometra sobre la

composicin de los clastos. Referencias: A= arena, AR=arcilla, F= fangolita,

a= arenosa, l= limosa, ar= arcillosa, f= fangosa

Figura 4: esquema de clasificacin propuesta por Folk (1970). Observe que la clasificacin tiene en cuenta el tamao degrano (a) y la composicin de los clastos (b). De esta forma se acepta el control que ejerce la granulometra sobre la

composicin de los clastos. Referencias: A= arena, AR=arcilla, F= fangolita,

a= arenosa, l= limosa, ar= arcillosa, f= fangosa


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Figura 5: Tringulos de caracterizacin de reas tectnicas de aporte propuestas por Dickinson y Suczek

(1979). Referencias: Qt= cuarzo total, F= feldespatos, L= fragmentos lticos inestables, Qm= cuarzo

monocristalino y Lt= fragmentos lticos totales.

Figura 5: Tringulos de caracterizacin de reas tectnicas de aporte propuestas por Dickinson y Suczek

(1979). Referencias: Qt= cuarzo total, F= feldespatos, L= fragmentos lticos inestables, Qm= cuarzo

monocristalino y Lt= fragmentos lticos totales.

Los diagramas construidos por Dickinson y Suczek (1979), fueron reelaborados por Dickinson et. al.

(1983) (Fig. 6).

BIBLIOGRAFADickinson, W.R. y Suczek, C.A. (1979). Plate tectonics and sandstone cornpositions. American

Association of Petroleum Geologists Bulletin 63: 2164-2182.Dickinson, W.R., L.S. Beard, G.R. Brakenridge, J.L. Erjavec, R.C. Ferguson, K.F. Inman, R.A. Kneep,

F.A. Lindberg y Ryberg. 1983. Provenance of North America Phanerozoic sandstones in relation

to tectonic setting. AmAssoc.Petroleum Geologist Bulletin, 94: 222-235.

Dott, R,H., 1964. Wacke, graywacke and matrix-what approach to irrunature sandstone classification?.

Journal of Sedimentary Petrology 34: 625-632.

Folk, R.L.; Andrews, P.B. y Lewis, D.W., 1970. Detrital sedimentary rock classification and

nomenclature for use in New Zeland. New Zeland Journal of Geology and Geophysics 13: 937-

968.

Gilbert, C.M., 1954. Sedimentary rocks. En Williams, H, ; Turner, F.J. y Gilbert C.M., 1954, Girty, G, H.

y Armitage, A., 1989. Composition of Holocene river sands: An example of mixed-provenance

sand derived from multiple tectonic elements of the Cordilleran continental margin. Journal ofSedimentary Petrology 59: 597-664.

Krumbein, W.C. 1941. Measurement and geological significance of shape and roundness of sedimentaryparticles. J.Sediment. Petrol. 11(2): 64-72

Figura 6: Diagramas de discriminacin de reas de aporte propuestos por Dickinson et. al.(1983)Figura 6: Diagramas de discriminacin de reas de aporte propuestos por Dickinson et. al.(1983)


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Krynine, P.D., 1940, Petrology and genesis of the Third Bradford Sand: Pennsylvania State Mineral

Industries Bulletin 29: 134 pags.

Krynine, P,D., 1948. The megascopic study and field classification of sedimentary rocks. Journal of

Geology 56. 130-165.

Pettijohn, F.J., 1957. Sedimentary rocks, Segunda edicin. Harper, New York, 718 pags.

Pettijohn, F.J., P.E. Potter y R. Siever, 1987. Sand and sandstone. 2 Edicin. Spriger-Verlag, New Cork:

553.Powers, M.C. 1953. A new roundness scale for sedimentary particles. Journal of Sedimentary Petrology

23: 117-119.

Spalletti, L.A., J.C. Merodio, S.D. Matheos, 1997. Composicin, procedencia y marco tectnico de

sedimentitas eojursicas (Formacin Nestares) del sudeste de la Cuenca Neuquina.Rev.Asoc.Geol.Arg. 47 (3): 277 286.

BIBLIOGRAFA DE CONSULTAAdams, AE., W.S. MacKenzie y C. Guilford, 1987. Atlas of sedimentary rocks under the microscope.

Longman Scientific & Techinical: 104.

Boggs, S, Jr. 1992. Petrology of Sedimentary Rocks. Macmillan Publishing Company.

Kerr, P.F. 1959. Optical Mineralogy. McGraw-Hill Book Company, Inc.: 442.Lewis, .W. y D. McConchie, 1994. Practical Sedimentology. Chapman &Hall.

MacKenzie, W.S. y A.E. Adams, 1994. A Colour Atlas of Rocks and Minerals in Thin Section. MansonPublishing: 192.

Prothero, D.R. & F. Schwab, 1996. Sedimentary Geology. W.H. Freeman and Co.: 575.

Scasso, R. y C.O. Limarino, 1997. Petrologa y diagnesis de Rocas Clsticas. Asoc.Arg. Sedimentol.

Publicacin especial, 1. 259pp.Scasso, R. y C.O. Limarino, 1997. Petrologa y diagnesis de Rocas Clsticas. Asoc.Arg. Sedimentol.

Publicacin especial, 1:259.

Tucker, M.E. 1994. Sedimentary Petrology, An introduction to the Origin of Sedimentary Rocks, 2

Edition. Oxford, Blackwell Scientific Publication: 260.


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TRABAJO PRCTICO N9PETROGRAFA DE ARENISCAS: IDENTIFICACIN Y CLASIFICACIN DE

ROCAS SEDIMENTARIAS CLSTICAS

Objetivos Introduccin a la descripcin de rocas sedimentarias clsticas mediante microscopa.

Reconocimiento de los componentes principales, matriz y cemento.

Manejo de la clasificacin de areniscas.

MaterialesCtedra Alumnos

Cortes petrogrficos resinados Calculadora

Microscopio petrogrfico

Lminas de comparacin, estimacin y

clasificacin

Diagramas ternarios para clasificacin

Actividades: Descripcin de areniscasI- Observe y describa en dos cortes delgados dados por la ctedra:

a.Tamao de grano. Determine la textura de la arenisca del corte.

1. Utilice el objetivo 10x y el ocular micromtrico.

2. Mida al menos 10 granos de cada componente del entramado de acuerdo a la

composicin (cuarzo, feldespatos y lticos).

b.Forma de los granos. Determine cualitativa y cuantitativamente la forma de los granos.

1. Utilice los diagramas de Powers (1953) y Krumbein (1941) (Figs. 1.2 y 2.3).

2. Realice las determinaciones para cada componente del entramado.c.Entramado.

1. Defina el tipo de entramado y los contactos entre los componentes.

2. Describa el tipo de poros y la interconectividad entre ellos.

d.Seleccin.1. Teniendo en cuenta las mediciones del punto a.2.

e.Madurez.

1. Estime la madurez de la roca.

2. Realice comparaciones de madurez entre los componentes.

f.Composicin de los granos visibles. Debe realizar las siguientes tareas:

1. Identificar los diferentes componentes del entramado2. Identificar matriz y cemento

3. Estimar los porcentajes. Realice la estimacin en cuatro campos diferentes en el corte

delgado y haga un promedio de las estimaciones.

II- Usando los diagramas ternarios, grafique sus estimaciones, identifique la roca y proponga un

nombre para la misma.


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TRABAJO PRCTICO N 10PETROGRAFA DE ARENISCAS: PROCEDENCIA.

Actividades1. Moda detrtica. Realice la estimacin porcentual de cada componente petrogrfico en los dos

cortes delgados. Recalcule a 100% aquellos componentes que sern utilizados para losdiagramas de procedencia.

2. Grafique los resultados en los diagramas de procedencia de Dickinson et al. (1983) y en lostringulos secundarios de Dickinson y Suczek (1979).

3. Realice una comparacin entre las modas detrticas de los cortes descriptos y las areniscaseojursicas de la Formacin Nestares (Spalleti et al.1997)

Muestras Cuarzo Feldespatos L Op alt mi ma cem Moda detrtica %

Qm Qp FK Plag. Qm F L

AL 1 46 4 28 - 8 2 8 2 3 3 51 34 15

AL 2 42 1 27 2 2 1 10 6 5 4 57 39 4

AL 5 44 4 24 - 6 1 7 8 3 3 56 31 13

AL 12 37 1 30 8 1 5 6 2 4 6 48 49 3AL 17 52 6 20 - 9 - - 3 6 4 60 23 17

AL 21 54 3 28 1 1 3 3 4 - 5 62 33 5

AL 24 47 2 23 - 2 3 3 9 5 4 63 32 5

Datos composicionales de las areniscas de la Fm. Nestares (Spallleti et al. 1997). Qm: cuarzo

monocristalino, Qp: cuarzo policristalino, FK: feldespato potsico, Plag: plagioclasa, L: granos lticos,

Op:opacos, alt: minerales alerados, mi: micas, ma: matriz, cem: cemento.

Folk et al.(1970)


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Dott (1964) modificado por Pettijohn et al.(1972)


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Dickinson et al.(1983)

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