ZONA VADOSA Y FREÁTICA

Transcripción

1 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

2 DIAGÉNESIS: evolución del concepto Von Gumbel (1868) creó el término diagénesis para expresar las transformaciones posteriores a la acumulación del material. Walther ( ) definió definitivamente la diagénesis como las transformaciones entre la sedimentación y antes del metamorfismo Hummel (1922) halmirólisis (interfase agua marina-sedimento) Correns ( ) separó la halmirólisis de la diagénesis y la meteorización. Catagénesis: usado para expresar procesos regionales de transformación de las rocas (Fersman, ) 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

3 GRANOCOMPACTACIÓN: Serie de penetración entre clastos Protomatriz iluvial, edafolitos parcialmente transformados a matriz por granocompactación. Fractuación y disolución parcial.

4 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

5 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%).

6 EXPERIMENTOS DE CEMENTACIÓN EN CUARZO EXPERIMENTOS CON CUARZO MONOCRISTALINO Y POLICRISTALINO

7 Las areniscas totalmente cementadas son comunes y es un proceso que se hace cada vez más lento por falta de espacio. Puede llevar entre 10 7 a 10 8 años. 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

8 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 (Fe 3 S 4 ). Berner (1970) CRECIMIENTO SECUNDARIO (SINTAXIAL) Crecimiento secundario en cuarzo. Es común asociado a compactación de pelitas interestratificadas que expulsan agua rica en sílice (alóctona).

9 SOBRECRECIMIENTOS Crecimiento secundario sobre microclino y ortosa. Crecimiento secundario sobre minerales pesados (turmalina, rutilo). El tiempo de generación 10 8 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.

10 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

11 DISOLUCIÓN DE FELDESPATO Y SOBRECRECIMIENTO POSTERIOR DE ORTOSA CEMENTACIÓN Y DISOLUCIÓN CON ENSANCHE DE GARGANTAS Y POROS

12 REDUCCIÓN DEL AGUA PORAL E INTRACRISTALINA REFERENCIAS Montgomery y Selley (1984) Von Gumbel (1868) Walther ( ) Hummel (1922) Correns ( ) Fersman, 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: Hawkin y Whetten 1969 Berner 1970