CAPÍTULO I. 1.- Establecer la sucesión de rocas que forman, en cada área, la columna estratigráfica. Para esto se debe:

Transcripción

1 1 STRATIGRAFÍA CAPÍTULO I I.- Definición de Estratigrafía. Etimológicamente la palabra estratigrafía viene del latín y del griego, y significa descripción de estratos: Stratus = extendido, lecho o cama, y grafía= describir. El término fue introducido por d Orbigny a mediados del siglo XIX para aludir a la ciencia que trata de la descripción de las rocas estratificadas. Anteriormente Smith había usado el término estratigráfico en calidad de adjetivo. La definición de la Subcomisión Internacional de Estratigrafía y Terminología (1961) dice: es el estudio de los estratos y sus relaciones (no sólo relaciones de edad), y sus fines incluyen no sólo el conocimiento de la historia que registran, sino otros muchos tipos de conocimientos, incluyendo los de valor económico Es una rama, línea o especialidad de la Geología que estudia la disposición y características de las rocas estratificadas, determinando la sucesión cronológica y la edad relativa de los estratos. Herdgerg (1980) especifica que la Estratigrafía no solo trata de la sucesión y relaciones cronológicas originales de los estratos, sino también de su forma, distribución, composición litológica, contenidos fósil, propiedades geoquímicas y geofísicas, es decir de todas las características, propiedades, y atributos de las rocas como estratos, de la interpretación de su ambiente de formación o modo de origen y de su historia geológica. II.- Objetivos de la Estratigrafía. Cualquier estudio estratigráfico tiene como objetivos: 1.- Establecer la sucesión de rocas que forman, en cada área, la columna estratigráfica. Para esto se debe: a) identificar cada capa o estrato mediante sus características esenciales (litología, espesor, textura, estructuras, contenido biológico, etc.). b) hacer un ordenamiento temporal de las capas en la serie estratigráfica local, gracias al análisis del contenido biológico y al de las estructuras. 2.- Subdividir y diferenciar en la columna las unidades significativas y útiles. a) Esto permite hacer una correlación entre las distintas series estratigráficas, lo que facilita la correlación estratigráfica que es el objetivo principal. 3.- Interpretación estratigráfica. a) Comprende la reconstrucción de la cuenca sedimentaria (Paleogeografía) y explica el significado de las unidades con relación a los acontecimientos de la Historia Geológica. Estos tres objetivos se pueden dividir en (Figura 1):

2 2 FIGURA 1: Objetivos de la Estratigrafía. Tomado de VERA, Identificación de los materiales: se trata de reconocer e identificar a los diferentes tipos de materiales estratificados, mediante su litología, textura, estructuras, propiedades geofísicas y geoquímicas y a su contenido fósil. Este conjunto de propiedades es lo que se conoce como facies.

3 3 2.- Delimitación de las Unidades Estratigráficas: identificados los materiales, se deben delimitar los volúmenes de rocas sedimentarias en función a su litología y separar unidades estratigráficas (litoestratigráficas), las que serán representables sobre mapas topográficos mediante cartografía litoestratigráfica. 3.- Ordenación relativa de las unidades (sucesiones estratigráficas): consiste en el estudio de la relación que existe entre dos unidades litoestratigráficas superpuestas, deduciendo la continuidad o discontinuidad del proceso sedimentario entre ellas. 4.- Interpretación genética de las unidades: para esto se aplica el principio del uniformismo, una vez establecida la trama de las unidades litoestratigráficas. Así se comparan los datos observados en cada unidad con los conocidos en los diferentes medios sedimentarios actuales. Con el conocimiento de la Sedimentología se pretende llegar a conocer las condiciones sedimentarias reinantes desde el inicio del depósito (materiales más antiguos) hasta la sedimentación de los más modernos, del área estudiada. 5.- Levantamiento de secciones estratigráficas: es el ordenamiento temporal de todas las unidades litoestratigráficas presentes en un área, desde la más antigua a la más moderna, estableciendo la sección estratigráfica local. Por comparación con secciones de otras localidades o áreas cercanas y mediante observaciones de la geometría de los cuerpos de rocas estratificadas se deducen, también, las relaciones laterales entre las unidades. 6.- Correlación: una vez establecidas las secciones estratigráficas de diferentes áreas, se puede comparar y establecer la equivalencia de los diferentes estratos y, por su contenido fósil o por las propiedades físicas de determinados niveles, se dibujan isocronas en las distintas secciones. Esto es lo que se llama correlación temporal o simplemente correlación. 7.- Introducción de la coordenada tiempo: Con el mayor número de datos posibles se pretende establecer la edad de los materiales. Para esto se usan los datos bioestratigráficos y, si es posible, datos radiométricos y magnetoestratigráficos. Así se delimitan las unidades bioestratigráficas, cronoestratigráficas y magnetoestratigráficas. 8.- Análisis de cuencas: es el objetivo final de cualquier trabajo estratigráfico. Pretende conocer, por una parte, la geometría y génesis de cada cuenca sedimentaria y, por otra, la localización espacial y temporal de cada una de las unidades estratigráficas que se pueden diferenciar en los materiales depositados en ella. Estos datos son la fuente de información en la que se basa la Geología Histórica. III.- Historia de la Estratigrafía. Para poder realizar los objetivos de la Estratigrafía deben considerarse ciertos principios básicos, los cuales pueden entenderse plenamente, sólo si se conoce un poco de la evolución que ha tenido el pensamiento o las distintas corrientes o teorías, relacionadas con el conocimiento y el avance de la Geología. Desde el comienzo de la historia, las culturas humanas nos transmiten una concepción del origen de la humanidad y del origen del mundo circundante. Este origen se le atribuye a uno o varios seres dotados de gran poder, que dan la existencia a lo que el hombre descubre con asombro como obra que supera con mucho sus propias capacidades de realización. La apariencia inmutable de la naturaleza a lo largo de una vida humana, durante la cual todo lo que se ve nacer es parecido a lo que lo engendró, conduce naturalmente a la concepción de un comienzo instantáneo, cuya fecha se remonta a un tiempo anterior a los más lejanos antepasados que puede evocar una memoria a menudo idealizante. La afirmación de un Dios único y universal aparece como la razón esencial del pueblo de Israel. Una afirmación semejante se manifiesta en Egipto (Akenatón) por la época en que comienza la historia de Israel. Semejante Dios no puede ser más que el único creador de todo cuanto existe, y la reflexión sobre la creación

4 4 sobre los orígenes- se va desarrollando entre los sabios de Israel algunos siglos después de los comienzos de aquel pueblo que empezó a existir sin más cultura que su vida nómada y la herencia de la fe en su Dios. Esta reflexión toma necesariamente de las civilizaciones circundantes la concepción de un origen por creación procedente de seres superiores, pero corrige la idea de múltiples creadores o subcreadores en competición con la afirmación exclusiva de la existencia de un único creador de todas las cosas. Esto confiere a la creación una coherencia que no le otorgan las concepciones politeístas. La afirmación de la omnipotencia del creador, cuya palabra es obedecida sin más ( Dios dijo..., y así se hizo ), tiende a reforzar la impresión de instantaneidad de la creación. A pesar de algunas antiguas evocaciones, a menudo gratuitas, sobre una posible transformación de las formas de vidas, la idea de evolución ha sido durante mucho tiempo extraña a la humanidad, ya que las concepciones sobre el origen del mundo y del hombre se refieren a creacionismos diversos que profesan bajo diversas formas la existencia de una creación original. Un creacionismo cristianizado es el que domina en occidente en los siglos XVIII y XIX, cuando se desarrollan las ideas transformistas. Confundido entonces con una revelación divina, cuya forma parece tan intangible como el fondo del asunto, este creacionismo fue defendido con la pasión que se emplea para salvaguardar lo más hondo y lo más precioso que tiene una persona. Y esto llevó a no pocas intolerancias. Sin embargo, los creacionistas no eran todos cristianos, como demuestra el apego con que Voltaire se aferraba a esta concepción. La evidencia de las diferencias entre las formas sucesivas que los geólogos observan en los terrenos antediluvianos llevó a pensar que en el curso de los tiempos se fueron sustituyendo varias creaciones. Así por Ej., d Orbigny llega a presentar 27 creaciones consecutivas. Este creacionismo por repetición es el argumento que se opuso a los transformistas que invocaban el cambio de las faunas geológicas por transformación de las especies. Cuando las series fósiles hicieron más patente la verosimilitud de una evolución continua, así como cuando el estudio de las especies vivas mostró sus parentescos como probable resultado de antepasados comunes, el creacionismo empezó a retroceder. Sin embargo, algunos admitieron la evolución para el mundo viviente, pero reservándole al hombre una creación especial que le permitía distinguirse del mundo animal. Esta preocupación por colocar al hombre fuera del mundo animal sigue determinando todavía el apego de algunos por el creacionismo. Este creacionismo suele estar vinculado a una interpretación muy literal de los términos bíblicos (fundamentalismo). Es así como hasta finales del siglo XVII e inicios del XVIII se plantean muchas teorías que tratan de la Tierra y que se agrupan en la expresión cosmogenia. La creación de un mito científico acerca de la Tierra como un todo, fue uno de los grandes avances y se logró sólo a inicios del siglo XVIII. Las teorías que existían fueron primero Teleológicas y Antropocéntricas, para luego, por influencia de la Filosofía Mecanicista de Newton, pasar gradualmente de un planeta en decadencia a la idea de un planeta estable y organizado, que implica un equilibrio dinámico de fuerzas. Es Nicolaus Steno (Niels Stensen danés-, ) el primero en definir el término estrato como una unidad de tiempo de depósito limitado por superficies horizontales, con continuidad lateral. Junto con esta definición planteó algunos principios en los que se basa la estratigrafía. La primera subdivisión estratigráfica fue establecida por Antonio Lazzaro Moro ( ), quien diferenció a los materiales de la superficie terrestre en las montañas de rocas masivas, no estratificadas, de las montañas más jóvenes formadas por rocas estratificadas, que pueden tener fósiles contemporáneos al depósito. Giovanni Arduino ( ) hace una separación de los materiales terrestres en: Primarios (rocas no estratificadas y sin fósiles), secundarios (rocas estratificadas y con fósiles), terciarios (formados por los restos de las anteriores y al pie de las mismas) y volcánicos.

5 5 Johann Gottlob Lehmann ( ) adaptó la clasificación de Arduino a la Biblia y llamó a los materiales primarios rocas de la Creación. Además aplica los principios de Steno y efectúa levantamiento de las primeras sucesiones estratigráficas. Georges-Louis Leclerc, Conde de Buffon ( ) conocido por establecer que la Tierra tenía una edad de años, en base a cálculos físicos y matemáticos, fue el primer científico que admitió que la Tierra habría sufrido variaciones en la distribución de tierras y mares, a lo largo del tiempo. Como se puede apreciar, las observaciones cuidadosas y detalladas, sin generalizaciones, se inician recién en el siglo XVIII, siendo el primer aporte al establecimiento de la Geología como ciencia, la proposición de un esquema global de una teoría que explica el origen de las rocas y minerales, actualmente conocida como Teoría Neptunista, debido a la importancia que tiene en ella el agua. La Teoría Neptunista fue propuesta por Abraham Gottlob WERNER ( ), quien fue profesor de la Academia de Minas de Freiburg, por 40 años. A esta teoría él la llamaba GEOGNOSIA o ciencia que trata de la tierra sólida como un conjunto y de las diferentes localizaciones de minerales y rocas de las que éste está compuesto, así como del origen de esos minerales y rocas y sus interrelaciones. En resumen, la Teoría Neptunista enunciada entre los años , dice que: - Inicialmente la Tierra estuvo completamente cubierta por un océano primordial, que cubría incluso a las montañas más altas. Aguas profundas y turbias contenían en suspensión o solución todos los materiales que ahora forman la corteza terrestre. A medida que pasaba el tiempo, fue disponiéndose una sucesión de depósitos. Al principio eran únicamente precipitados químicos, dentro de los cuales estaban el granito y otras rocas ígneas, así como gneis y esquistos. Ellos forman el terreno primitivo o Urgebirge. - A medida que las aguas empezaron a descender, se fueron depositando formaciones rocosas, formadas en parte por precipitados químicos y en parte sedimentos mecánicos (estratos de transición o Übergangsgebirge, hoy es una sucesión del Paleozoico Superior, formada por calizas, diabasas y grauvacas. En ellos hay escasos fósiles marinos. - En un nuevo descenso del nivel del mar, se depositaron los estratos Floetz o Flötzgebirge que incluye unidades actualmente del Pérmico, Triásico, Jurásico, Cretácico Superior y Terciario, con lignito pardo y basalto, entre sedimentos mecánicos que predominan sobre los precipitados químicos y que, en partes, tienen abundantes fósiles marinos. - Recubriendo a las tierras bajas se encuentran depósitos aluviales, cuya distribución es más local. Estos terrenos de acarreo o aufgeschwemmte Gebirge, son depósitos relativamente poco consolidados, tales como conglomerados, arenas, arcillas. - Por último incluye a materiales volcánicos (lavas y tobas) y pseudovolcánicos (sílex y jaspe) en las Vulkanischegesteine. Las fuertes inclinaciones de algunas capas y la existencia de diques y filones, las explicaba a partir de precipitados químicos. La teoría Neptunísta fue reemplazada, después de muchas discusiones, por la Vulcanista/Plutonista de HUTTON. James Hutton ( ) estudió medicina (profesión que nunca ejerció porque se dedicó a la agricultura e industria) y aficionado a la Geología, es considerado el fundador de la Geología moderna. Sin embargo en el sistema de WERNER hay algo importante, y en ello era superior al de HUTTON, tenía lito-estratigrafía, lo que era un comienzo necesario para realizar un adecuado estudio histórico de la Tierra. Esta teoría o filosofía neptunista es particularmente interesante para los geólogos, porque actualmente existen vestigios de ella en las interpretaciones estratigráficas.

6 6 Uno de los puntos más importantes de la teoría neptunista era que en cualquier lugar, la edad de las rocas puede deducirse de su composición. Por otra parte, si bien esto ha cambiado algo con el tiempo, puesto que desde la segunda mitad del siglo XIX se inicia la Ley de la Sucesión Faunística, que dice que la edad de las rocas de cualquier lugar puede conocerse por su contenido de fósiles, la composición de las rocas hoy se utiliza como herramienta para establecer estratigráficas locales. La importancia de los fósiles en la correlación estratigráfica, fue la razón principal para que desapareciera, a partir de la segunda mitad del siglo XIX, la controversia neptunista-plutonista. Puesto que gracias a los fósiles, más que ninguna otra cosa, se pudo establecer una cronología relativa, válida, que podía establecerse en todo el mundo, labor que puso los cimiento de la geología moderna. John Playfair ( ) escribe Illustrations of the Huttonian Theory y difunde los principios de Hutton y Charles Lyell ( ) es quién desarrolla ampliamente la teoría del uniformismo como sistema del actualismo, la que se simplifica en la frase el presente es la llave del pasado. Es William Smith ( ) el primer geólogo aplicado, puesto que realiza los primeros mapas geológicos y demuestra la continuidad de las sucesiones de formaciones geológicas en áreas relativamente grandes. En Estratigrafía (y en la Geología) su mayor contribución fue la de demostrar que cada grupo de estratos contenía un tipo de fósiles y que una formación con litologías homogéneas se puede dividir en función al contenido en fósiles, planteando las bases del principio de correlación, con el cual la geología alcanza su carácter de ciencia. Georges Cuvier ( ) y Alexandre Brogniart ( ) estudiaron los depósitos terciarios de la cuenca de París, aplicando el método de Smith, logrando en base a las asociaciones de fósiles, diferenciar episodios marinos y lacustres, estableciendo las bases de lo que actualmente se conoce como Bioestratigrafía. En 1913 Grabau publica el primer tratado de Estratigrafía y desde esa fecha se separa como una línea o ciencia propia, del tronco común de la Geología. En los últimos 30 años se separa de la Estratigrafía la Sedimentología, como ciencia con entidad propia. Otras divisiones de la Estratigrafía que han surgido en los últimos 20 años son: - Litoestratigrafía: que es el estudio de los cuerpos geométricos de rocas estratificadas, su geometría y su génesis. - Bioestratigrafía: es el estudio de la distribución temporal de los fósiles en el registro estratigráfico. - Cronoestratigrafía (y Geocronología): establecimiento de la edad de las unidades estratigráficas y establecimiento de una escala estratigráfica mundial. - Magnetoestratigrafía: establecimiento de una escala de cambios de la polaridad magnética a lo largo del tiempo. - Quimioestratigrafía: estudio e interpretación de isótopos estables y elementos químicos (mayores, menores y trazas) en las rocas estratificadas. - Estratigrafía secuencial: es el reconocimiento de los grandes acontecimientos que quedan reflejados en el registro estratigráfico. - Análisis de cuencas: se preocupa de la reconstrucción de la distribución espacial y temporal de cada unidad de rocas estratificadas dentro de una cuenca sedimentaria. IV.- Principios de la estratigrafía. Principio de la horizontalidad original y continuidad lateral de los estratos Steno (1699) Los estratos en el momento de depositarse son horizontales y paralelos a la superficie de depósito (horizontalidad original) y quedan delimitados por dos planos que muestran continuidad lateral.

7 7 En la actualidad se sabe que hay excepciones a este principio en las que los estratos se disponen paralelos a la superficie de depósito o de depositación, pero no necesariamente son horizontales, sino que pueden tener una ligera inclinación original. La aplicación de este principio ha llevado a la idea actual que considera como isócronas a las superficies de estratificación. Principio de la superposición Steno (1669) En una sucesión de estratos, las capas más antiguas son cubiertas sucesivamente por las más recientes. Por otra parte, una capa se deposita sobre otra preexistente. Es decir los estratos de más abajo son más antiguos que los de más arriba, más modernos. Fue planteado por Steno, desarrollado por Lehmann y difundido y generalizado por Hutton. Para su uso hay que apoyarse en los criterios de polaridad vertical, puesto que también hay algunas excepciones, como por ejemplo los depósitos de sedimentos en cavidades excavadas en otros depósitos (paleocanales). Principio de la sucesión faunística Smith (fines s.xix) Cada capa o grupo de ellas puede reconocerse por su contenido biológico, es decir, las capas que tienen los mismos fósiles son de la misma edad, aunque su litología sea diferente. Este principio es el que permite establecer las correlaciones estratigráficas y la Geología Histórica Clásica, al permitir una datación de los materiales sedimentarios. Principio del uniformismo (uniformitarismo) y actualismo Hutton ( ) Si bien es cierto que James Hutton fue muy conocido por su Teoría Plutonista, que reemplazó a la teoría neptunista de Werner, su mayor aporte al desarrollo de la Geología fue el utilizar el método actualista como medio para establecer alguna forma de medir el paso del tiempo, para, finalmente, plantear la idea de tiempo indefinido. La metodología actualista había sido utilizada de manera esporádica, por geólogos que trabajaron en el siglo XVIII, tales como Buffon y M.V. Lomonosov ( ) El concepto de Hutton es el de un cambio gradual mediante causas físicas, pero fueron Playfair y Charles Lyell ( ) quienes ordenaron y dieron claridad a todas las observaciones que pudo reunir en apoyo a la doctrina que dice: "El presente es la clave o llave del pasado", es decir, las condiciones (leyes físicas y procesos naturales) que originaron los fenómenos geológicos antiguos prevalecen hoy en día. Esta afirmación debe aplicarse a las leyes físicas y biológicas que producen los cambios. En otras palabras el principio dice: los procesos que han tenido lugar a lo largo de la historia de la Tierra han sido uniformes (uniformismo) y semejantes a los actuales (actualismo). También se le conoce como Actualismo y como principio es contrapuesto al Catastrofismo. Principio de la simultaneidad de los eventos Los primeros antecedentes se encuentran a fines del siglo XVIII, en las teorías de Werner, quienes defendían la contemporaneidad global de las grandes catástrofes que determinan los límites de las grandes divisiones geológicas. Cuvier aplicaba este principio para explicar el origen de los yacimientos fosilíferos. Este principio ha sido emitido formalmente hace poco mas de un decenio, como consecuencia de la constatación reiterada de hechos significativos reflejados en el registro estratigráfico.

8 8 Se basa en la doctrina del catastrofismo actualista (Hsü, 1983 y Vera, 1990) o del nuevo uniformismo (Berggren & van Couverig, 1984 y Ager, 1993). El principio consiste en aceptar que en la naturaleza ocurrieron en tiempos pasados fenómenos normales como los que vemos en la actualidad, pero además hay otros, raros y eventuales (eventos) que en su mayoría coinciden con las grandes catástrofes. Estos eventos pueden quedar reflejados en los estratos de diferentes localidades y constituyen un criterio de correlación, a veces a escala mundial. Estos eventos serían productos de cambios climáticos, cambios en el nivel del mar, cambios en el campo magnético terrestre, grandes terremotos, explosiones de volcanes, etc.). V.- Relación de la Estratigrafía con otras ciencias La estratigrafía está estrechamente relacionada a varias ciencias, tanto geológicas como no geológicas (Figura 2). FIGURA 2: Relación de la Estratigrafía con otras ciencias y especialidades. Tomado de VERA, Existe una estrecha relación con la Sedimentología y con la Geología Histórica, de manera tal que los límites entre ellas no se pueden establecer con exactitud. La Sedimentología estudia con carácter monográfico la génesis de las rocas sedimentarias a partir de la comparación con los sedimentos actuales. La Estratigrafía necesita la información del estudio sedimentológico de cada uno de los conjuntos de rocas sedimentarias que componen una sucesión estratigráfica, cuando interpreta los procesos registrados en las rocas estratificadas. La Geología Histórica, tiene como fin la reconstrucción de la historia de la Tierra, para lo cual se fundamenta en los datos que le suministran los estudios estratigráficos en las diferentes regiones del mundo y de diferentes edades. La relación entre la Estratigrafía y la Paleontología ha dado origen a disciplinas con entidades propias, entre ambas ciencias: la Bioestratigrafía y la Paleoecología.

9 9 Con la Petrología, que estudia las rocas, y con la Mineralogía, que se ocupa de los minerales, tiene estrecha relación con la Estratigrafía, puesto que lo que estudia son las rocas estratificadas, que están constituidas por minerales. La Estratigrafía y la Edafología, se relacionan en que la primera se preocupa del estudio de los suelos antiguos. Con la Biología existe relación a través de la Paleontología y con la Química por medio de la Quimioestratigrafía. La física y Geofísica en la Estratigrafía Secuencial, Análisis de Cuencas y Magnetoestratigrafía. La Tectónica de Placas produjo una verdadera revolución a todas las Ciencias Geológicas debido a que en ella confluyen los aportes de la Geofísica, Geología Marina, Tectónica, Petrología, Paleontología y Estratigrafía. Esto que fue una nueva forma de integrar los conocimientos constituye una nueva concepción doctrinal en la Estratigrafía, conocida como Estratigrafía de eventos, que usa conocimientos de Geofísica, Geoquímica, Astronomía, Dinámica Global, etc.

10 10 CAPITULO II I.- Conceptos básicos. La Estratigrafía por definición es la ciencia que se ocupa del estudio e interpretación de las rocas estratificadas, por lo tanto es básico tener claro algunos conceptos, tales como estrato, capa, lamina, estratificación, laminación, etc., que son de uso constante en el trabajo estratigráfico. Estrato (stratum) Este término fue introducido por Steno en el siglo XVII, para designar a un cuerpo de roca o de sedimento, limitado por superficies horizontales, con continuidad lateral y que equivale a una unidad de tiempo de depósito. Por lo tanto, es un cuerpo generalmente tabular, de litología aproximadamente homogénea, que posee determinadas características o propiedades, las cuales permiten distinguirlo de los estratos adyacentes (Fig. 3). Hay autores que consideran al estrato como un cuerpo únicamente geométrico y otros que tienen en cuenta la génesis del material que forma el estrato. Dentro de los primeros está la definición de Campbell (1967) que dice: un nivel de roca o sedimento que es más o menos distinguible de forma visual o física, separado de los niveles superior e inferior por superficies denominadas superficies de estratificación. En base a la génesis del material está la definición de McKee y Weir (1953) que dice: Estrato es un nivel simple de litología homogénea o gradacional, depositado de forma paralela a la inclinación original de la formación. Está separado de los estratos adyacentes por superficies de erosión, no sedimentación, o cambio abrupto en el carácter. El término estrato engloba los aspectos genéticos y geométricos y es considerado como la unidad litoestratigráfica menor, a partir de la que se desarrollan las unidades de orden superior. La diferenciación con los estratos adyacentes puede deberse a planos de estratificación observables o por cambios menos perceptibles de la litología u otra propiedad. FIGURA 3: Estrato, sus rasgos y medidas de la estratificación. Tomado de VERA, 1994.

11 11 Las superficies de estratificación bruscas suelen ser expresiones de cambios bruscos en el régimen de la sedimentación, interrupciones sedimentarias y/o etapas de erosión. Las superficies de estratificación graduales indican cambios paulatinos. Muchas veces durante el proceso de diagénesis (cambios o alteraciones físicoquímicas que ocurren después del enterramiento) se puede transformar un cambio gradual en una superficie neta. Un estrato puede consistir en numerosos horizontes más finos o láminas (layers). Los estratos se pueden diferenciar en tres tipos simples: - sin laminación interna - con laminación paralela - con laminación cruzada. La posición del estrato se logra midiendo el rumbo y el manteo o buzamiento. Al describir una serie estratificada se debe observar su aspecto en base a la geometría de los estratos y los rasgos distintivos de las asociaciones de estratos sucesivos. Lámina Es la división de orden menor posible, reconocible en las rocas estratificadas. Dentro de ella no se pueden establecer divisiones a simple vista. Está siempre subordinada al estrato, por lo que constituye una subdivisión de él. La extensión lateral de una lámina es siempre menor que la del estrato que la contiene o a lo más y excepcionalmente igual. Los estratos lutíticos y arenosos pueden tener láminas. En los primeros se diferencian por cambios de color que implican modificaciones en el contenido de la materia orgánica Capa o lecho (bed, bank) Es la división más pequeña de una serie estratigráfica, señalada por un plano bien definido (superficie de estratificación) que la separa de las rocas adyacentes. Una capa puede incluir uno o más de un estrato. Una capa es una unidad de sedimentación que se ha depositado, esencialmente, bajo condiciones físicas constantes (Otto 1938). Representa un evento deposicional. Dunbar y Rogers (1957) definen: una capa, es una unidad plana, limitada por diferencias en composición, textura o estructura. Según esta definición se pueden hacer equivalentes los términos capa y estrato. La capa no abarca el aspecto genético que si posee el estrato. Las superficies que limitan los estratos se denominan superficies o planos de estratificación y se producen por una pequeña interrupción de la sedimentación o por cambios bruscos en las condiciones de depósito. Estratificación es la disposición en estratos de los sedimentos, rocas sedimentarias u otras rocas. Este término se refiere al aspecto geométrico o disposición en capas, y al genético o intervalos sucesivos de sedimentación. Laminación es la disposición sucesiva de láminas dentro de un estrato. Normalmente es considerada como una estructura de ordenamiento interno dentro de los estratos. Se distinguen dos tipos principales: - laminación paralela - laminación cruzada Existen otros tipos como ondulada, contorsionada, etc. La relación entre Lamina, Estrato y conjunto de estratos:

12 12 Lámina Estrato Capa Lámina (Stratum) (Bed) Simples... Conjunto Conjunto de Estratos de Capas (Set of Strata) (Deb set) Lámina Lámina Estrato Capa (Stratum) (Bed) Compuesto... La bioturbación que frecuentemente destruye la laminación dificulta su reconocimiento, ya que la destruye parcial o totalmente. Superficies de estratificación Las superficies de estratificación pueden ser netas o difusas (Fig. 4). - Superficies netas en algunos casos separan materiales con la misma litología, mientras en otros separan estratos de diferentes litologías. - En las superficies difusas existe una franja paralela a la superficie de estratificación en la que tiene lugar el cambio gradual entre las diferentes litologías o texturas. Es muy común la presencia de estratos con muros (superficie inferior) neta y techos difusos. La separación más simple de los tipos de superficies es: - superficies planas - superficies irregulares (muestran un marcado carácter erosivo). Basándose en la geometría de las superficies se pueden separar en: - superficies con estructuras de corrientes - superficies con pistas de organismos - superficies con estructuras de carga - superficies onduladas (Ej. ripple marks) - superficies bioturbadas - superficies nodulosas La estratificación es el producto de la interacción compleja de las condiciones físicas, químicas y/o biológicas que regulan la sedimentación. Es una propiedad inherente a la sedimentación, por lo que casi la totalidad de las rocas sedimentarias se presentan en estratos. Las únicas excepciones son las rocas formadas por: - organismos constructores (arrecifes de corales) - morrenas glaciales (tillitas) - precipitación química masiva Las causas se pueden resumir en: - interrupciones en la sedimentación - cambios de las condiciones de sedimentación.

13 13 Figura 4: Tipos de superficies de estratificación que se pueden reconocer en terreno. Tomado de VERA, Las interrupciones en la sedimentación es típica de los medios episódicos, tales como las llanuras de inundación fluvial, en los cuales hay períodos de inundación y otros sin depositación. Sin estos periodos diferentes no habría superficies de estratificación o mini discontinuidades llamadas diastemas. Los cambios en las condiciones se agrupan en dos grandes grupos: - Cambios que afectan al área fuente de los sedimentos y que influyen en la cantidad y calidad de los materiales que son transportados hasta la cuenca sedimentaria. Estos cambios se deben a: - modificaciones en el clima - incremento en la erosión de los relieves producto de elevaciones tectónicas o por modificaciones del nivel base del medio sedimentario. - Cambios o modificaciones internas dentro del medio sedimentario, producto de:

14 14 - modificaciones de la energía de las corrientes que transportan a los sedimentos. - modificaciones en el quimismo del agua (produce cambios litológicos en los materiales precipitados). - modificaciones en la productividad orgánica o biológica (ocasiona cambios en el contenido orgánico de los sedimentos). El origen de la laminación es diferente al de la estratificación. Normalmente se presenta laminación el lutitas y en areniscas, y corresponden a una serie de condiciones genéticas concretas. La laminación en lutitas se produce por cambios periódicos (a veces estacionales) de las condiciones fisicoquímicas del medio sedimentario. En algunos casos por pequeñas fluctuaciones en la cantidad y calidad de los aportes, en otros por cambios en el contenido orgánico. En los lodos carbonatados se forman laminaciones por cambios de orden menor de la actividad orgánica (Ej. mallas de algas). En las areniscas hay laminación por la repetición de intervalos sin depositación en los que hay concentración de materiales más gruesos en el fondo del cauce, o por corrientes de tracción bajo régimen de flujo alto. El flujo y reflujo en una playa produce la concentración de materiales pesados. La laminación cruzada se forman en relación a corrientes de tracción con un régimen de flujo más bajo y están relacionadas con la migración de los ripples de corrientes. La acción de las olas en medios subacuosos someros también da origen a laminaciones. La clasificación de los tipos geométricos de los estratos son: Si se observa cada estrato en forma individual se puede establecer una clasificación d tipos geométricos a partir de la geometría o forma del techo y del muro o base (Fig. 5). Figura 5: Geometría de los estratos. Tomado de VERA, 1994.

15 15 - Estratos tabulares: techo y muro son paralelos entre sí. - Estratos irregulares con muro erosivo: son de gran extensión lateral, con muro irregular y techo plano. Su espesor es variable. - Estratos acanalados: son de escasa extensión lateral y espesor muy variable. Su geometría interna es semejante a un canal. - Estratos en forma de cuña: son limitados por superficies planas no paralelas entre sí. Terminan lateralmente por pérdida de espesor. - Estratos lenticulares. son discontinuos con el muro plano y el techo convexo. Pueden ser con forma biconvexa. - Estratos ondulados: son continuos, con muro plano y techo ondulado, con estructuras de ripples de corrientes o de olas. Las asociaciones de estratos o conjuntos de estratos superpuestos basadas en criterios descriptivos son: En terreno se deben analizar los estratos en su conjunto, de esta forma se clasifica al conjunto con criterio descriptivo. Primero hay que observar el orden de los espesores de los estratos individuales dentro del conjunto de estratos sucesivos; segundo, los tipos litológicos y su distribución (Fig. 6). FIGURA 6: Tipos de asociaciones de estratos basados en la distribución de espesores y en las litologías Presentes. Las letras a, b y c son litologías diferentes, con a como mayor granulometría y c de menor. Tomado de VERA, 1994.

16 16 - Uniforme: estratos de espesores iguales o de valores muy cercanos a la media estadística de todos los espesores. - Aleatoria o de espesor variable: estratos de espesores diferentes en los cuales no se presenta ningún orden definido. - Estratocreciente: estratos cuyos espesores van haciéndose mayores hacia el techo. Este ordenamiento se conoce como secuencia negativa de Lombard (1956). - Estratodecreciente: caso contrario al anterior, los estratos van de mayor espesor, en la base de la secuencia, a menor en el techo. Se conoce como secuencia positiva de Lombard (1956). - En haces: espesores de estratos distribuidos por lotes de estratos uniformes. - Estratificación masiva: intervalos de rocas sedimentarias en las que no se distingue la estratificación a simple vista. Clasificación de asociaciones de estratos basados en la litología: - Homogénea: estratos sucesivos tienen la misma naturaleza. - Heterogénea: la litología cambia de manera desordenada. - Rítmica: litología se alterna ordenadamente. - Cíclica: conjunto de estratos en los que se repite un módulo de más de dos litologías. II.- Estratificación. 1.- Estratificación Es la disposición de las rocas sedimentarias en sucesivos estratos. Desde otro punto de vista, es el aspecto estructural externo de un depósito. En un estudio estratigráfico se deben considerar tres aspectos principales: a) Relaciones geométricas entre las superficies de estratificación, es decir, límites del estrato (inferior y superior): diastema, erosión, estructuras, etc. b) Variaciones en el espesor de las capas. En este sentido la estratificación puede ser uniforme, estrato-creciente, estrato-decreciente (en la vertical) o presentar convergencia o acuñamiento (lateralmente). c) Características internas de las capas. Tres factores a considerar: - diferentes litologías - estructuras internas (granoclasificación, gradación, etc.) - contenido fosilífero. También hay que tener en cuenta que existen factores genéticos que influyen en la estratificación, los que son: a) Naturaleza de los sedimentos: La estratificación debida a sedimentación por precipitación difiere de la detrítica. b) Tipo de transporte: La energía y el flujo imprimen un carácter propio a la estratificación. c) Ambiente sedimentario: Ritmicidad debida a procesos de lavado y decantación.

17 Tipos de estratificación. - Estratificación o laminación plana - Estratificación o laminación ondulada - Estratificación o laminación curvada Estas pueden ser a la vez paralela o no paralela (oblicua), continua o discontinua. TRANSPARENTE 1 con: tipos de laminación y estratificación según Ricci Luchi (1970) y según Campbell (1967). - Estratificación uniforme: Si el espesor de las capas es constante. - Estratificación rítmica: Alternacia de capas de distinta litología. - Estratificación homogénea: La litología similar en todas las capas. - Estratificación masiva: Las capas no presentan estratificación y es difícil distinguir sus límites. TRANSPARENTE 2 con : figura de Alternancia, Ciclo y Ritmo. La repetición de asociaciones da lugar al concepto de ciclos sedimentarios (ciclotemas). Por definición un Ciclotema es una serie de capas depositadas durante un sólo ciclo sedimentario. El concepto se desarrolló para representar la sucesión óptima de los depósitos durante un ciclo sedimentario

18 18 completo. Este ciclotema ideal no se ha encontrado en ninguna localidad, pero hay ciclos parciales que demuestran que los miembros ocurrirían en este orden. Los ciclotemas se presentan asociados a condiciones de banco inestable o de cuencas interiores, en las que ocurren inmersiones y emersiones marinas alternadamente. El ciclotema ideal, llamado también de tipo deltáico, tiene aproximadamente igual representación de los depósitos continentales y marinos. En la practica los ciclostemas pueden ser ciclotemas simétricos (ABCBA) (ciclos s.s.) o ciclotemas asimétricos (ABC-ABC) (ritmo). TRANSPARENTE 3: Figura con ciclo y ritmo. Un ritmo es la repetición recurrente de secuencias o de ciclos. La secuencia se considera como positiva cuando el tamaño de grano y espesor de los estratos disminuye hacia el techo y negativa si dichos aspectos aumentan a techo. Por su dimensión se pueden distinguir: - microsecuencias: milimétricas, - macrosecuencias: centímetricas a métricas y - megasecuencias : decamétricas. Los tipos de secuencias, según el tamaño de los granos son: - secuencia grano-creciente = coarsening upwards secuence (-) - secuencia grano-decreciente = fining upward secuence (+) Las asociaciones, según el espesor los estratos, pueden ser: - Asociación estrato-creciente = thickening upward association - Asociación estrato-decreciente = thinning upward association Los principales factores que causan los cambios de litofacies son: a) Subsidencia de la cuenca y su relación con la tasa de sedimentación. b) Factores climáticos que controlan el suministro de la cuenca. c) Factores medio-ambientales que regulan la distribución de los aportes. III.- Ciclo sedimentario. 1.- Definición y tipos de ciclos. Está formado por sedimentos marinos limitados por regresiones pero, como lo indica Mutti (1981), no es aplicable, salvo que existan discordancias o depósitos sedimentarios a base y a techo. En consecuencia, propone redefinirlos como "el producto de una sedimentación transgresiva-regresiva, independiente de su escala".

19 19 Subdivisión de los ciclos TRANSPARENTE 6 Ciclo de Primer Orden: Corresponde a la definición clásica, son de escala regional, de centenares a miles de metros de espesor, con variaciones laterales y discordancias en los márgenes de cuenca. Se deben a causas tectónicas o eustáticas. (Equivalente en orden a una Unidad Cronoestratigráfica: Sistema o Serie) Ciclo de Segundo Orden: Constituidos, al menos, por la asociación de depósitos de 2 (dos) medios de sedimentación. Ej.: marino y deltáico. Pueden distinguirse en el interior de un ciclo de primer orden. Ciclo de tercer Orden: Están formados por depósitos correspondientes a un solo medio o sistema deposicional (Ej. deltáico). Se consideran como la unidad básica del análisis de facies, puesto que las asociaciones de facies relacionadas genéticamente caracterizan un sistema deposicional. Ciclo de cuarto orden: Corresponden a un subambiente deposicional (p. ej., barra de desembocadura). 2.- Secuencia deposicional Es el conjunto concordante de estratos relacionados genéticamente, limitados en su base y en el techo por discordancias de carácter regional o por las superficies conformes equivalentes (lateralmente) (Fisher & McGoven, 1967). Esta definición coincide con el término Secuencia de Sloss (1963): "Unidad litoestratigrá-fica de orden superior (del orden de un Grupo), de gran extensión, limitada por discordancias regionales". Es recomendable no usar el término secuencia para unidades de rango menor. Para estas últimas es mejor emplear el de asociación de facies. Como la secuencia deposicional está determinada por un criterio objetivo singular (relaciones físicas entre sus propios estratos), es útil para establecer modelos estratigráficos comprensibles. 3.- Relación geométrica de los estratos al interior de una secuencia. Para definir la relación entre la geometría de los estratos al interior de una secuencia deposicional y las superficies limitantes, se emplean una serie de términos, la mayoría de origen ingles. Estos términos y su significado son: - Lapout: es la terminación lateral de un estrato por su limitante deposicional original. Límite superior: - Truncación erosiva: es la terminación lateral de un estrato como resultado de ser cortado sus límites deposicionales originales. - Toplap: es el lapout al límite superior de la secuencia deposicional. Esta relación puede registrarse en clinoforms y foreset. Es el resultado de un nivel de base deposicional, es decir, es la evidencia de hiatus no deposicional durante su desarrollo puede ocurrir ligera erosión o bypassing. Límite inferior: - Baselap: es el lapout al límite inferior de una secuencia deposicional. a) Onlap: Es una relación basal (baselap) discordante en el cual un estrato inicialmente horizontal termina contra una superficie inicialmente inclinada; o un estrato inicialmente inclinado (up dip) da contra una superficie mucho más inclinada.

20 20 b) Downlap: es una relación basal oblicua (baselap), en la que un estrato inicialmente inclinando termina hacia abajo (downdip) contra una superficie inicialmente horizontal o inclinada. Solapamiento (overlap): Son las relaciones geométricas resultantes tanto del acuñamiento como de la variación de la extensión ocupada por cada unidad sedimentaria. Solapamiento expansivo: (Onlap) hacia el borde de cuenca. Se debe al aumento de la superficie de sedimentación dando lugar a una sucesión de acuñamientos hacia el borde de la cuenca; se refleja en un avance del borde de la cuenca hacia la zona emergida. TRANSPARENTE con Figura: Diacronía de las facies; se hacen más jóvenes hacia el borde de la cuenca Solapamiento retroactivo: (Offlap) en una secuencia, conforme cada unidad sucesivamente más joven deja expuesta una porción de la unidad más antigua subyacente hacia el centro de cuenca. Es el resultado de la reducción de la superficie ocupada por las sucesivas unidades sedimentarias. TRANSPARENTE con Figura: Diacronía de las facies en sentido contrario al solapamiento expansivo. Recubrimiento (overstep): Se caracteriza por el efecto de truncación de las unidades más antiguas por otras más modernas suprayacentes (solapantes). Esta truncación se traduce en una discordancia a margen de cuenca. TRANSPARENTE con Figura: Continuidad sedimentaria al centro de cuenca y laguna en los márgenes. SECCIONES ESTRATIGRÁFICAS Una sección estratigráfica es el orden temporal de las unidades estratigráficas y su representación gráfica. Se dibuja a escala el orden de los materiales estratificados y su levantamiento constituye la técnica de trabajo más importante en la Estratigrafía. Sección estratigráfica local es la ordenación temporal de la totalidad de los estratos o conjuntos de estratos, que afloran en una localidad, colocados en la posición originaria de depositación. El nombre se aplica también a su representación gráfica. Sección estratigráfica compuesta es el registro más completo de la historia sedimentaria de una cuenca, desde su individualización hasta el final del relleno. Está formada por los datos de las diferentes secciones estratigráficas locales de la cuenca. Registro estratigráfico es el conjunto de fenómenos geológicos, ordenados en el tiempo y deducidos a partir de la interpretación de una sección estratigráfica.

21 21 CAPITULO III I.- Nomenclatura estratigráfica. 1.- Generalidades: A partir de la segunda mitad del siglo XVIII, se inician una serie de trabajos estratigráficos que utilizan terminologías muy diferentes, causando así una serie de confusiones en la aplicación de nombres. Por esto, en el Congreso Internacional de Bolonia (1881), se propuso uniformizar los criterios y establecer una Nomenclatura Estratigráfica, de carácter internacional. Se estableció un esquema basado en una jerarquización estratigráfica en unidades temporales, basadas en el contenido faunístico, la que se ha ido perfeccionando en congresos posteriores. - litología - fósiles - tiempo. Los tres parámetros principales que se tuvieron en cuenta son: Esto ha sido discutido por algunos autores que piensan que sólo se debe tener en cuenta al tiempo, por ser el principal fundamento de la escala estratigráfica, y a los fósiles, por ser los que dan la sucesión del tiempo y, así descartan a la litología como parámetro importante. No obstante lo anterior, es preferible trabajar con los tres parámetros y de esta forma dividir o separar a las unidades estratigráficas. En estratigrafía se utilizan numerosas divisiones de la Columna Estratigráfica, todas ellas denominadas formalmente y corresponden a categorías estratigráficas, unidades estratigráficas, bioestratigráficas, cronoestratigráficas, etc. Trabajar con ellas requiere, por un lado, saber exactamente en que consiste cada una de ellas y, por otro, es esencial que se definan claramente, tanto las unidades formales como sus límites. Sólo así se utilizarán con un mismo criterio por todos los que las empleen. El concepto de unidad estratigráfica se basa en los caracteres o atributos de la sucesión estratigráfica, estos caracteres o atributos, tal como dijimos, son: - litología - contenido fósil - edad o duración (intervalo de tiempo), etc. En general son características observables o comparables en los estratos mismos de la sucesión estratigráfica. Estas características deben referirse a un determinado intervalo de la unidad de estratos, antes de definir y denominar formalmente. Es por esto, que el estratotipo de la unidad constituye el patrón o norma de referencia única en la que se basa el concepto de la unidad. Los estratotipos tienen un papel importante en la utilización de las diferentes unidades estratigráficas. El estratotipo de unidad o el estratotipo límite, constituye la norma más estable e inequívoca para la definición de la unidad y de sus límites y es importante determinar claramente la localidad donde se encuentra o localidad tipo.

22 22 Cualquier descripción escrita de una unidad o de sus límites, pese al valor que un escrito tiene, está sujeta a malentendidos, interpretaciones, debido a diferencias en el uso del idioma. Mayores son los problemas al transmitir verbalmente los conceptos. Cada unidad estratigráfica, bioestratigráfica, cronoestratigráfica, etc., tiene un estratotipo que exige un estudio por separado, no obstante los requisitos generales, que se aplican a todos los estratotipos son: 2.- Expresión del concepto de Estratotipo: El estratotipo debe representar adecuadamente la esencia del concepto del cual constituye el tipo o modelo. El estratotipo ideal consiste en un afloramiento completo y continuo de todos los estratos de la unidad. Desde la base hasta la cima o techo y también a lo largo de toda su expresión lateral. Lamentablemente en la naturaleza es casi imposible encontrar esto y, por lo general, hay que confiar en una sola sección, lo más completa y lo mejor expuesta posible. Es común que ni siquiera se encuentre una sección así, y en muchos casos la sección que presenta la base y el techo, está en partes cubiertas o falte uno de sus límites por encontrarse cubierto. Si esto es así, se debe recurrir a los estratotipos compuestos o a secciones suplementarias y de referencia (éstas son los paraestratotipos y los hipoestratotipos), o se debe expresar al estratotipo de unidad como un intervalo estratigráfico comprendido entre un estratotipo de límite, que designe o defina la base y otro que lo haga con el techo. En el caso de las unidades cronoestratigráficas (Ej. los pisos) es deseable que el estratotipo del límite inferior (más antiguo) de la unidad sea, al mismo tiempo el estratotipo de límite superior (más joven) de la unidad inmediatamente infrayacente, para evitar que se creen grandes problemas al estudiar otras zonas, donde se encuentren materiales correspondientes a un lapso de tiempo entre las dos. La unidad estratigráfica es un estrato o un conjunto de estratos, adyacentes, que posee o poseen características que permiten reconocerlos como un conjunto en la clasificación de sucesiones estratificadas de la Tierra, en base a alguna de las características, propiedades o atributos que tienen las rocas. Normalmente, la separación de unidades estratigráficas que se hace en base a algún atributo, no concuerda o coincide, necesariamente, con las basadas en otro. Por esto es necesario emplear términos diferentes para distinguir entre sí, a las unidades estratigráficas definidas por cada parámetro. Esto requiere también que las unidades estratigráficas sean definidas en forma clara y precisa. Estrato: El estrato geológico es una capa de roca que posee determinadas características, propiedades o atributos diagnósticos, que la distinguen de los estratos adyacentes. Una capa es un cuerpo generalmente tabular. Los estratos adyacentes pueden estar separados entre sí por planos de estratificación visibles, o por cambios menos perceptibles en la litología, mineralogía, contenido fósil, constitución química, propiedades físicas, edad o cualquier otra propiedad. Otra definición de estrato es: Estrato: Es un nivel simple de litología homogénea o gradacional, depositado de forma paralela a la inclinación original de la formación. Está separado de los estratos adyacentes por superficies de erosión, no sedimentación, o cambio abrupto en el carácter.