Granulometra

SedimentologaAo 2011

Texturas

Caractersticas o propiedades fundamentales de los sedimentos (como partculas individuales o como agregados)

Qu son las Texturas? Conjunto de propiedades escalares determinables en

una unidad litolgica, naturalmente condicionado por los procesos sedimentogenticos

Son condiciones de interaccin entre los componentes del sedimento o roca sedimentaria (de tipo clstico)

Elementos Texturales: Granulometra o Tamao de Grano Morfologa de los clastos Texturas Superficiales Composicin Mineralgica Fbrica Porosidad Permeabilidad Otros

Granulometra

Tipo de textura fundamental Caracterizacin y clasificacin de

sedimentos y rocas sedimentarias; interpretacin de procesos sedimentarios

4 razones importancia: base descripcin precisa puede ser caracterstica del ambiente informacin sobre procesos sedimentarios relacin con otros parmetros texturales

Primera aproximacin en el campo Estimacin a ojo desnudo y lupa Comparadores visuales Sedimentos gruesos, medida directa Anlisis granulomtrico preciso en

laboratorio

Sedimentos o rocas sedimentarias

Se desagrega la muestra (en caso de una roca)

Diferentes anlisis granulomtricos de acuerdo al tamao de grano

Clasificacin de Rocas Clsticas por Granulometra Rocas de grano:

grueso Psefitas (clastos tamao grava)

medio Psamitas (clastos tamao arena)

fino Pelitas (clastos tamao limo y arcilla)

Tamao = dimetro del clasto

Largo de los 3 ejesDimetro nominal con el V100 a 400 gravas

Escalas Granulomtricas

La heterogeneidad textural de los sedimentos implica que debemos considerar cmo se distribuyen los tamaos.

El modelo ms aceptado para la distribucin de tamaos es el lognormal

Si se parte de un conjunto de materiales o granos sueltos con una distribucin de tamaos al azar, se verifica que en forma progresiva los procesos de abrasin y ruptura durante el transporte o de movilizacin selectiva de los individuos los acercan a la lognormalidad.

Para una distribucin lognormal, la escala ms apropiada es una progresin geomtrica

Sedimentos vienen en todos los tamaos (variacin continua)

Udden (1914): ley geomtrica de la distribucin de los sedimentos escala de tamaos con intervalos de clase

Escala en base 2 partiendo de 1 mm

Desarrollada para estudiar sedimentos del Ro Mississippi

Lmites de clases determinados por propiedades fsicas del transporte de granos

Coinciden con los lmites entre cargas transportadas en suspensin y por traccin

Wentworth (1922): toma los intervalos de Udden y los redefine

Escala Udden-Wentworth: Escala geomtrica en base 2 Reconoce cuatro tamaos bsicos

de partculas: gravas (mayores de 2 mm), arenas (entre 2 y 1/16 mm), limos (entre 1/16 y 1/256 mm) y arcillas (inferiores a 1/256 mm)

Escala de Krumbein:

Introdujo el smbolo (phi) = -log2d (d = dimetro del grano en mm) No es una medida absoluta Granulometra de 1 mm corresponde al =0 Granulometras ms finas tienen valores

positivos Granulometras ms gruesas tienen valores

negativos Son nmeros enteros que coinciden con los

lmites de clases de la Escala Udden-Wentworth

Anlisis Granulomtricos

Expresin cuantitativa de la distribucin granulomtrica en un depsito o afloramiento

Interpretacin de las distribuciones bajo 3 ngulos posibles:

Proveniencia (materiales rea fuente y productos hipergnicos)

Procesos de transporte (interpretacin hidrodinmica)

Ambientes depositacionales (relaciones)

Pasos a seguir

1) Obtengo las frecuencias granulomtricas

2) Represento la distribucin de las frecuencias mediante grficos y diagramas

3) Calculo parmetros estadsticos que describen a los sedimentos

1) Frecuencias Granulomtricas Son porcentuales (% de materiales

encontrados en cada clase) Se calculan como % del peso total de

muestra

2) Grficos Histogramas: Forma ms simple de representar

resultados de anlisis granulomtricos Construyo una tabla de frecuencias:

intervalos de clase (mm o ) y frecuencias de cada clase

rea de cada barra es a la cantidad de material presente en cada clase

Defino poblaciones

Unimodal (1 agente)

Bimodal (2 agentes con capacidades de carga diferente)

Polimodal(variaciones en la energa del medio)

Polgonos y Curvas de Frecuencias:

Se construyen uniendo los puntos medios de la parte superior de los histogramas

Obtengo una curva de contorno Granulometras con mx y mn frecuencias Intervalos de distribucin de las diferentes

clases (grado de seleccin)

Curvas de Frecuencia Acumulada:

Se construyen a partir de una tabla de frecuencias acumuladas

A partir de los granos ms gruesos, a cada clase le sumo los % en peso de las clases anteriores

Forma de S suave

Independiente de los intervalos de clase escogidos

Se grafica en papel logartmico (distribucin normal = recta)

Ms de una poblacin con distribucin normal es comn en los sedimentos

Cada poblacin = un tramo de recta

Eje x Valores enteros Menor desviacin de la lnea recta Eje y frecuencias acumuladas Clculo de parmetros

estadsticos

3) Parmetros Estadsticos Frmulas analticas Expresan

numricamente caractersticas de las curvas

Folk & Ward (1957)

Medidas de Tendencia Central Son los parmetros ms importantes Valores tpicos y representativos de la

distribucin de tamaos Caracterizan a la granulometra ms

frecuente en trminos de:

Tamao medio de los granos Puede asociarse a Energa cintica

(Ec) del ambiente sedimentario

Moda: tamao ms frecuente de la distribucin = pto mximo curva frecuencia

Media: Mz = (16 + 50 + 84)/3 Mediana: Md = 50 Distribucin simtrica: los 3 valores

coinciden Distribucin asimtrica: los 3 valores

se separan

Si la media > mediana, los sedimentos son cada vez ms finos (prdida de Ec)

Lo inverso tambin se cumple

Medidas de Dispersin

Indican las oscilaciones de la Ec del ambiente sedimentario en relacin al valor medio = dispersin de los datos en torno a la media

Desviacin de la granulometra de un sedimento de la media

Desviacin Estndar:1 = 84 - 16 + 95 5

4 6.6

Indica el grado de seleccin granulomtrica

Seleccin ms baja cuantos mayores intervalos de grado estn involucrados en la distribucin (a mayor valor de desvo, peor seleccin)

Refleja tipo de agente de transporte (medida del grado de fluidez o viscosidad) capacidad seleccionadora del agente de transporte

Medidas de Asimetra

Muestran la asimetra en la distribucin de frecuencias

Marca la posicin de la media con respecto a la mediana

Muestra si la distribucin es simtrica con respecto a la media y la moda

Asimetra o Skewnes:

Sk = 16 + 84 - 250+ 5 + 95 - 25084 - 16 95 5

Indican grado de seleccin con su valor El signo indica prdida (+) o ganancia (-)

de Ec -1,00 (gruesos) a +1,00 (finos)

Media desplazada hacia los tamaos gruesos asimetra negativa aumento energa cintica media

Media desplazada hacia los tamaos finos asimetra positiva disminucin energa cintica media

Medidas de Angulosidad Compara la seleccin en el centro de la

distribucin y en los extremos Angulosidad o Kurtosis:

Kg = 95 52.44(75 25)

Agudeza de la curva de frecuencia como la relacin de la proximidad entre los valores extremos centrales y los valores externos

Distribucin Leptocrtica: pocas clases de tamao definiendo la parte central de la curva (puntiaguda)

Distribucin Platicrtica: muchas clases de tamao similares a la media en la parte central (achatada)

Distribucin Mesocrtica: distribucin normal

Mejor seleccin en el centro que en los extremos de la distribucin

Mejor seleccin en los extremos que en el centro de la distribucin

Interpretaciones de los Anlisis Granulomtricos 2 objetivos fundamentales: Estadstica descriptiva describir,

analizar y definir los sedimentos Estadstica inductiva deduccin de

condicionantes bajo las cuales sedimentaron

Ojo! Mismo depsito puede contener materiales sedimentados bajo leyes

Curvas de Frecuencia Acumulada

Anlisis BivariadoReconocimiento deAmbientes?

Comparativamente conrespecto a las arenasfluviales, las arenas deplaya tienden auna mejor seleccin y aasimetra con colas de gruesos (negativa)