Dinámica de Cuencas Sedimentarias

Definiciones• Nivel Base: nivel de equilibrio teórico sin erosión

ni sedimentación. Sobre éste domina la erosión y bajo éste la sedimentación.

• Espacio de acomodación (A): Espacio libre dentro de una cuenca para preservar sedimentos

• Flujo sedimentario (S): aporte de sedimentos a una cuenca

• Cuenca sedimentaria: lugar donde hay sedimentación y preservación de sedimentos.

Perfil de depositación

Arquitectura sedimentaria

Movimiento Relativo

Factores que controlan el registro sedimentario

Movimientos verticalesSubsidencia: Hundimiento progresivo de un

sector de la corteza- Térmica: se produce por dilatación y contracción térmica. Existen puntos calientes en la corteza que pueden producir dilataciones en zonas de la corteza, cuando esa zona se enfría y empieza la contracción, se produce una depresión mientras dure la contracción.

  - Tectónica: En una zona distensiva que da lugar a la formación de fallas normales y un consiguiente reajuste hidrostático.

- Flexuración: Se produce una deformación elástica por carga en zonas de orógeno. Las fallas inversas llegan a acumular fajas sucesivas de escamas de rocas que no están en equilibrio isostático, al restaurarse éste se produce la cuenca de antepaís

- Isostasia: Si tenemos una zona a la que se le añade una masa de magma más densa, eso implica más masa con lo que el reajuste isostático produce una depresión. - Estiramiento de la corteza y ascenso pasivo de la astenosfera. Son las típicas cuencas oceánicas. Se produce un estiramiento de corteza por una fuerza de contracción que da lugar a un rifting (conjunto escalonado de fallas normales) que produce el ascenso pasivo de astenosfera. La astenosfera aflora en la línea de rifting. - Cambio de fase. Cuando al haber un cambio de fase de los minerales éstos aumentan su masa y el equilibrio isostático produce una depresión

Movimientos Verticales

Movimientos verticales

Tipos principales de Cuencas• Cuencas extensionales

– Graben – RiftPull apart (transtensión)

• Cuencas post extensionales– Intracratónica – Margen Pasivo

• Cuencas Compresionales– Antepaís– Antearco

Contexto tectónico

Cuencas extensionales

• Graben – Cuenca delimitada por fallas normales – Ancho ~ 50 Km– Largo hasta 200 Km– Tiempo de formación ~ 10 Ma– Bordes se alzan ligeramente y el centro subside – Alta velocidad de subsidencia– Generalmente es simétrico

• Rift– Zona de la litósfera donde ha a ocurrido

deformación extensional. Gran extensión y adelgazamiento litosférico

– Ancho >200 Km– Largo hasta >1000 Km– Tiempo de formación ~ 10 Ma– Bordes se alzan ligeramente y el centro subside – Alta velocidad de subsidencia– Generalmente es simétrico– Existe un efecto “doming” (alzamiento térmico) en

el centro menos importante que la subsidencia general

Estratigrafía cuencas extensionales- Primero sedimentos son continetales (lacustres A< S o fluviales S >A )- En el borde alzado existe una superficie de erosión que permite la generación de conglomerados - Existe agradación - Si el sistema es endorreico se formaran evaporitas - Si existe contacto con el océano se encontraran depósitos marinos que pasarán de proximales a distales en la medida que se profundiza la cuenca

                                                   

Causas que generan un Rift.

• Convección del manto. (Rift Pasivo)• Plumas. (Rift Activo)• Colapso gravitacional. • Slab pull y Ridge push.• Acomodo contraccional.

Pull apart – Son estructuras limitadas por dos fallas transformantes cuya

geometría en relevo deja una depresión intermedia que sirve de área de depósito. Son fallas de dirección o de desgarre.

– Formados en sistema trascurrente– Sectores con fallas normales y de rumbo– Gran variación de profundidad entre los bordes y el centro de la

cuenca – Ancho 10-50 Km– Largo 10-50 Km– Profundidad 10 Km– Tiempo de formación ~ 10 Ma– Bordes no se alzan o lo hacen ligeramente y el centro subside

fuertemente– Alta velocidad de subsidencia

• Pull apart frío: deformación de la corteza fallada

• Pull apart caliente: deformación de toda la litósfera

• Estratigrafía– En los bordes de la cuenca se encuentran

sistemas de conos aluviales y brechas – A>S =>depósitos lacustres inicialmente– Si la cuenca se abre al océano habrá

sedimentación marina profunda – Agradación

Cuencas post-extensionales

• Se produce flexuramiento post extensión de tipo termal o isostacia. La subsidencia termal disminuye con el tiempo. La subsidencia por carga o isostacia es mayor o igual que la termal

• Graben => cuenca intracratónica• Rift => Margen pasivo

Cuenca intracratónica- Post extensión sobre corteza continental - No hay deformación - Largo hasta 500- 2000 Km (Forma de papa)- Profundidad 3-5 Km- Tiempo de formación 100- 200 Ma- Bordes no se alzan o lo hacen ligeramente y el centro subside- Baja velocidad de subsidencia (< 50 m/Ma)

Estratigrafía– Si se está en un continente se produce el

desarrollo de un sistema fluvial.– Si esta corresponde a un sistema marino habra

desarrollo de deltas y cuencas carbonatadas– En general son sistemas de baja energía sin

presencia de conglomerados

Margen Pasivo– Simétrica– Largo 100-300 Km– Profundidad ~3 Km– Tiempo de formación ~ 100-200 Ma– Bordes no se alzan o lo hacen ligeramente y el

centro subside fuertemente

Estratigrafía- Depósitos marinos de plataforma - Al comienzo por subsidencia termal hay gran espacio de acomodación por lo que se ve retrogradación, luego subdicencia decrece lo que se ve reflejado en progradación.

Cuencas Compresivas • Cuenca de antepaís

– Flexuración por carga (cabalgamiento)– Ancho 100- 300 Km, dependiendo de la rigidez

flexural de la corteza– Largo depende del orógeno al cual se relaciona – Profundidad ~5 Km– Tiempo 20-30 Ma– Velocidad de subsidencia 10 m/Ma – Bordes se alzan y el centro se mantiene fijo o

bien se alza ligeramente

-Deformación va migrando hacia el antepaís-Generación de fallas inversas al interior de la cuenca deformando los sedimentos generando dos cuencas menores (Piggy back)- A medida que la cuenca se rellena de sedimentos aumenta la rigidez flexural por lo cual disminuye la subsidencia y la cuenca se ensancha - Se pueden generar cuencas intramontanas y triangulares

Estratigrafía- En la base se encuentran depositos de tipo turbidíticos por alta pendiente y rápida subsidencia. - Puede haber inluencia marina - Como la cordillera va creciendo va aumentando el flujo sedimentario unido a una disminución de la subsidencia puede producir una colmatración de la cuenca y predominio de depósitos continentales en los niveles superiores.

Cuenca de antearco

-Se produce por el crecimiento y alzamiento del prisma de acreción que genera una subsidencia relativa en el antearco- Ancho ~50 Km - Largo 450- 500 km- Profundidad ~5 Km- Tiempo 20-40 Ma-Velocidad de subsidencia variable (25 a 250 m/Ma)- Bordes no se alzan o ligeramente y centro subside

- Existe un comportamiento cíclicoEstado α preservación de sedimentos en la cuencaEstado β erosión por subducción

Estratigrafía- En etapa de creación del prisma se produce depositación de turbiditas hacia la fosa- La cuenca tiene principalemente depositos fluviales deltaicos y carbonatados.

Estratigrafía sísmica

• Discontinuidades – Top lap– Down lap– On lap– Concordancia– Truncación

• Facies