Sedimentologia

Introducción

La sedimentología es la rama de la geología que se encarga de estudiar los procesos de formación, transporte y deposición de material que se acumula como sedimento en ambientes continentales y marinos y que normalmente forman rocas sedimentarias. Trata de interpretar y reconstruir los ambientes sedimentarios del pasado.

Se encuentra estrechamente ligada a la estratigrafía, si bien su propósito es el de interpretar los procesos y ambientes de formación de las rocas sedimentarias y no el de describirlas como en el caso de aquella.

Se apoya en una serie de principios básicos que permiten la interpretación sedimentológica del registro geológico, y que son los mismos en los que se basa la Estratigrafía.

Los estudios sedimentológicos propiamente dichos no tienen lugar hasta finales del siglo XIX, y el nombre de "Sedimentología" es propuesto por Waddell en 1932.

Esta rama tiene importancia en la gestión del medio ambiente; por ejemplo, en la construcción de muelles, puertos, defensas de erosión de costas u otros.

Tiene Diversos objetivos que actualmente juegan un papel muy importante. A partir de un interés netamente científico se desarrollo un campo de diversos ámbitos más aplicados.

3

 Definición:

Es la rama de la geología que se encarga de estudiar los procesos de formación, transporte y deposición de material que se acumula como sedimento en ambientes continentales y marinos y que normalmente forman rocas sedimentarias. Trata de interpretar y reconstruir los ambientes sedimentarios del pasado.

Se encuentra estrechamente ligada a la estratigrafía, si bien su propósito es el de interpretar los procesos y ambientes de formación de las rocas sedimentarias y no el de describirlas como en el caso de aquella.

 Objetivos

La ciencia de los sedimentos y de los procesos asociados actualmente juega un papel muy importante. A partir de un interés netamente científico nació un campo mas aplicado:

a) El campo más tradicional era por supuesto todo el interés económico en algunos depósitos del ambiente sedimentario: especialmente la sal, el carbón, las gravas, la arena y un sin número de depósitos metalíferos con origen sedimentario (por ejemplo los placers o lavaderos).

b) La sedimentología es la ciencia clave en entender el medio ambiente - especialmente la manifestación de contaminaciones en los ríos y océanos. Para investigar una contaminación por ejemplo en un sistema fluvial - hay que entender al primero como funcionan los ríos o particularmente el río contaminado.

4

c) La geotécnica - especialmente la estabilidad de los suelos es hoy día un campo sumamente importante ante cualquier obra civil. La alta complejidad técnica de muchas obras como rascacielos, túneles, autopistas, puentes, embalses, etc. piden un exhausto estudio del subsuelo.

d) Los riesgos geológicos están frecuentemente asociados a procesos sedimentarios. La amenaza de aluviones -grandes avalanchas de lodo y barro deberían preocupar cualquier persona en un cargo superior de planificación del nivel país, región o comuna. Inundaciones y erosión por aguas torrenciales en ríos naturales o canalizados son fenómenos de mayor importancia.

e) Aguas subterráneas: El comportamiento de las napas de aguas subterráneas coincide principalmente a algunos parámetros sedimentológicos. Hoy día no solamente importa la abundancia también la calidad del dicho recurso natural.

 Principios básicos

Se apoya en una serie de principios básicos que permiten la interpretación sedimentológica del registro geológico, y que son los mismos en los que se basa la Estratigrafía:

 Principio de Superposición de Estratos

La ley de superposición de estratos o principio de superposición de estratos es un axioma clave basado en observaciones de la historia natural, y el principio fundacional de la estratigrafía sedimentaria y por lo mismo de otras ciencias naturales dependientes de la geología:

Las capas de sedimento se depositan en una secuencia temporal, en el que las más antiguas se encuentran en posición inferior a las más recientes.

5

El principio fue propuesto inicialmente en el siglo XI por el geólogo persa Avicena (Ibn Sina), y fue posteriormente reformulada de forma más clara en el siglo XVII por el científico danés Nicolás Steno :

También es posible que haya sucedido que el mar se haya formado fluyendo poco a poco sobre la tierra que tenía tanto llanuras como montañas, y posteriormente se hubiera refluido de el... Es posible que cada vez que la tierra fuera expuesta por el reflujo del mar se haya depositado una capa, ya que vemos que algunas montañas parecen haber sido apiladas capa por capa y por ello es probable que la arcilla de la que están formadas estuviera en algún momento ordenada por capas. Una capa se forma al principio. Posteriormente, en otro periodo se forma una nueva y se apila sobre la primera, y así sucesivamente. Sobre cada capa se extiende una sustancia de un material diferente, lo que forma una partición entre capas sucesivas, pero cuando tuvo lugar la petrificación sucedió algo en la partición que provocó su ruptura y desintegración entre las capas (posiblemente se refiere a la disconformidad de estratos) ... Si procede del primer mar, su arcilla es sedimentaria o primitiva, siendo la última no sedimentaria. Es probable que la arcilla sedimentaria se hubiera formado por la desintegración de los estratos de las montañas. De ese modo se formaron las montañas.

Avicena, El libro de la curación (1027)

Asumiendo que todas las rocas y minerales fueron en algún momento fluidos, Nicolás Steno razonaba que los estratos rocosos se formaron cuando las partículas presentes en un fluido como el agua se depositaban en el fondo. Este proceso formaría capas horizontales. De ese modo el principio de originalidad horizontal de Steno establece que las capas de roca se forman en posición horizontal, y que cualquier desviación de esta disposición se debe a perturbaciones posteriores.

Se dan excepciones a este caso porque los sedimentos se deben depositar en laderas o gradientes. Estas pueden tener una pendiente que localmente alcance

6

varios grados. No obstante lo dicho, el principio es esencialmente verdadero. Steno estableció otro principio más general que dice lo siguiente:

Cuando un cuerpo sólido es rodeado por todos sus lados por otro cuerpo sólido, de los dos cuerpos que al final se convierten en uno por el mutuo contacto, la superficie de uno expresa las propiedades de la superficie del otro.

Nicolás Steno

En otros términos: un objeto sólido hará que cualquier sólido que se forme a su alrededor se conforme con su propia forma. Steno fue capaz de mostrar mediante este razonamiento que los fósiles y los cristales se debían haber solidificado antes de que la roca hospedadora que los contiene se hubiera formado. Los filones y muchos cristales se han formado después de que la roca se solidificara, porque frecuentemente muestran irregularidades de forma debidos a que han tenido que conformarse con la roca circundante.

Finalmente, en el caso de los estratos, las capas superiores de una serie de estratos conforman con la forma de los inferiores, y por lo mismo, en un conjunto

7

de estratos, los niveles más recientes deben ser los superiores, mientras que los más antiguos serán los inferiores. Ya que los más antiguos fueron depositados primero están en el fondo y viceversa.

A partir de la observación de Steno de que los estratos rocosos se forman cuando las partículas se depositan a partir de una suspensión en un fluido, se sigue que el estrato más reciente está en la parte superior de la secuencia. No obstante, este principio también se aplica a otros tipos de rocas que no se forman en el agua, como las rocas volcánicas que se vierten en coladas.

Según éste, formulado por Steno en 1669, los estratos están dispuestos en el mismo orden en que se depositaron los materiales, siempre que no haya habido una alteración posterior importante.

8

 Principio de Sucesión Faunística

El principio de la sucesión faunística o de la correlación establece que el contenido fósil de las rocas sedimentarias varía verticalmente en un determinado orden y que cada conjunto se puede identificar horizontalmente a distancias considerables. Es decir, en rocas de diferentes edades se conservan fósiles correspondientes a organismos paleobiológicos diferentes (variación vertical) y para cada edad se pueden identificar fósiles de los mismos taxones en áreas alejadas (correlación horizontal). La base de este principio es la irreversibilidad de la evolución biológica, una vez que una especie se ha extinguido, no vuelve a aparecer.

Este principio fue desarrollado por el geólogo William Smith, que trabajó en Gales (c. 1800), donde elaboró la idea de que cada periodo de la historia de la tierra tiene su particular registro fósil. Durante sus trabajos para la construcción de un canal constató que siempre se encontraba las sucesiones de rocas en el mismo orden de superposición y que cada grupo de estratos contenía los mismos fósiles distintivos a través de todo el país. Encontró que aunque

...