DIAGÉNESIS

Los procesos diagenéticos comienzan inmediatamente después de la

depositación y continúan hasta que tiene lugar el metamorfismo. Las reacciones se

producen por las elevadas temperaturas (150º a 200ºC) y/o elevadas presiones.

ZONA VADOSA Y FREÁTICA

DIAGÉNESIS: evolución del concepto

Von Gumbel (1868) creó el término diagénesis para expresar las transformaciones posteriores a la acumulación

del material.

Walther (1893-1894) definió definitivamente la diagénesis como las transformaciones entre la sedimentación y

antes del metamorfismo

Hummel (1922) halmirólisis (interfase agua marina-sedimento)

Correns (1948-1949) separó la halmirólisis de la diagénesis y la meteorización.

Catagénesis: usado para expresar procesos regionales de transformación de las rocas (Fersman, 1935-1939) En

la actualidad se aplica a los cambios que afectan los sedimentos organógenos.

Epigénesis (Cope, 1896) para los procesos hidrotermales (externos a la roca) es usado como equivalente a

diagénesis inicial por los rusos (Kossovskaya y Shutov, 1970).

Metagénesis: alteración profunda (Kossovskaya y Shutov (1970)

Litogénesis

Según Strakov (1967) implica la movilización de sedimentos desde el momento que es arrancado de la roca

madre hasta su depositación y alteración por soterramiento

Litología

Usado como sinónimo de litogénesis, es obsoleto. Es usado para la descripción y clasificación de propiedades de

una roca sedimentaria.

Litificación

Son los procesos que actúan en la transformación de un agregado suelto en una roca (compactación,

cementación, solución – cristalización, reemplazo de minerales y, la carbonización y degradación de la materia

orgánican.

PROCESOS DIAGENÉTICOS

Físicos

• Compactación de los poros (porocompactación)

• Compactación de los clastos del entramado (condensación o granocompactación)

• Fracturación clastos (principalmente frágiles: cuarzo y feldespatos)

• Deformación de clastos lábiles alterados y de clastos arcillosos (formación de pseudomatriz.

• Matritización

LOS CAMBIOS DIAGENÉTICOS: porocompactación

Si comparamos una arena de playa con una

areniscas cuarzosa bien cementada o el fango de

un río con una arcilita podemos percibir los

cambios ocurridos durante el tiempo geológico de

soterramiento

GRANOCOMPACTACIÓN: Serie de penetración entre clastos

Protomatriz iluvial, edafolitos parcialmente transformados a matriz por granocompactación.

Fractuación y disolución parcial.

MATRITIZACIÓN

Según Kuenen y Migliorini (1950) es el

proceso de formación de matriz (epimatriz) a partir

de la alteración de los granos lábiles del entramado.

PROCESOS DIAGENÉTICOS

• Químicos

– precipitación (cementación alóctona y cementación autóctona (porosidad menos cemento)

• sintáxica

• epitáxica

– autigénesis

– alteraciones y metasomatismo

– recristalización

– disolución y solución interestratal

– decementación

– modificaciones de los fluidos porales

CEMENTACIÓN

Es el proceso de introducción de minerales como producto de la precipitación química en el espacio poral.

Puede ser inicial, en el contacto con el medio ambiente (vadosa o freática) o tardía.

Areniscas gruesas tienen 17% de clastos flotantes cuando son cementadas inicialmente, las finas hasta 64% y las

pelitas (84%).

EXPERIMENTOS DE CEMENTACIÓN EN CUARZO

EXPERIMENTOS CON CUARZO MONOCRISTALINO Y POLICRISTALINO

Las areniscas totalmente cementadas son comunes y es un proceso que se hace cada vez más lento por falta de

espacio. Puede llevar entre 107 a 108años.

Hawkin y Whetten (1969) produjeron abundante sericita y clorita en un experimento alterando una arena con la

composición de una grauvaca a 250ºC y 1 kb de presión.

CEMENTACIÓN

• epitáxica

• sintáxica

• granotópica

• poiquilotópica

AUTIGÉNESIS

Es la precipitación de nuevos minerales dentro del espacio poral de un sedimento.

Ejemplos:

• Feldespato K (ortosa) en pelitas ricas en K y calizas.

• Albita y siderita en sedimentos marinos.

• Illita en sedimentos pelíticos marinos.

• Nódulos de apatita y glauconita en ambiente de plataforma marina.

• Pirita y marcasita en ambientes euxínicos a partir de mackinawita (FeNiS) y geigita (Fe3S4). Berner (1970)

CRECIMIENTO SECUNDARIO (SINTAXIAL)

Crecimiento secundario en cuarzo. Es común asociado a compactación de pelitas interestratificadas que

expulsan agua rica en sílice (alóctona).

SOBRECRECIMIENTOS

• Crecimiento secundario sobre microclino y ortosa.

• Crecimiento secundario sobre minerales pesados (turmalina, rutilo). El tiempo de generación 108 años.

DISOLUCIÓN

• disolución de cuarzo y precipitación de calcita en el espacio

poral,

• disolución del entramado y precipitación simultánea en el

espacio poral (autóctona o porosidad menos-cemento.

• disolución interestratal de minerales pesados.

DECEMENTACIÓN

Es el proceso de pérdida de cemento principalmente calcítico y formación de porosidad secundaria en muchos

cuerpos arenosos que luego sirven de reservorios de agua y/o petróleo.

Debajo de disconformidades o discordancias es frecuente encontrar alteración y decementación por efectos

supergénicos previos al soterramiento bajo las capas más nuevas.

RECRISTALIZACIÓN

Algunos granos y minerales depositados en un sedimento o que forman un sedimento son inestables y durante

la diagénesis pueden recristalizar.

El paso de aragonita a calcita es una cuestión de energía libre de Gibbs. La calcita tiene menor energía y es más

estable una vez formada.

Energía libre de Gibbs o entropía libre es un potencial termodinámico (o variable de estado) que da la condición

de equilibrio y de espontaneidad de una reacción química (a Tº y Pº constantes).

El pasaje de Opalo A Opalo CT cuarzo microgranoso y fibroso o eftanita (< 500 μ) y cuarzo microgranoso o

drúsico (> 500 μ). También ocurre por decrecimiento progresivo de la energía de Gibbs.

DISOLUCIÓN INCONGRUENTE

El feldespato potásico es disuelto generando una solución

rica en K y Si y deja un residuo de caolinita (rico en Al).

Plagioclasas zonadas alteradas en su parte central a sericita y(o)

caolinita.

DISOLUCIÓN EN FELDESPATOS

DISOLUCIÓN DE FELDESPATO Y SOBRECRECIMIENTO POSTERIOR DE ORTOSA

CEMENTACIÓN Y DISOLUCIÓN CON ENSANCHE DE GARGANTAS Y POROS

REDUCCIÓN DEL AGUA PORAL E INTRACRISTALINA

REFERENCIAS

Montgomery y Selley (1984)

Von Gumbel (1868)

Walther (1893-1894)

Hummel (1922)

Correns (1948-1949)

Fersman, 1935-1939

Cope, 1896

Kossovskaya y Shutov, 1970

Strakov (1967)

Kuenen y Migliorini (1950)

Füchtbauer 1974

Renton, Heald y Cecil 1969 J.S. Petrol.

Heald y Renton 1966 J. Sedim. Petrol. 36:977-991

Hawkin y Whetten 1969

Berner 1970