Los sedimentos y rocas sedimentarias se caracterizan por la estratificación , que se produce cuando capas de sedimento, con diferentes tamaños de partículas, se depositan unas sobre otras. [1] Estos lechos varían de milímetros a centímetros de espesor e incluso pueden llegar a metros o varios metros de espesor.
Existen dos tipos de estructuras de flujo: bidireccional (múltiples direcciones, de ida y vuelta) y unidireccional. Los regímenes de flujo en una sola dirección (normalmente fluvial ), que a distintas velocidades producen diferentes estructuras, se denominan formas de lecho . En el régimen de flujo inferior , la progresión natural es desde un lecho plano, a algún movimiento de sedimentos ( saltación, etc.), a ondulaciones, a dunas ligeramente más grandes. Las dunas tienen un vórtice en el lado de sotavento de la duna. A medida que se forma el régimen de flujo superior , las dunas se aplanan y luego producen antidunas . A una velocidad aún mayor, las antidunas se aplanan y la mayor parte de la sedimentación se detiene, ya que la erosión se convierte en el proceso dominante.
Formas de lecho vs. flujo
Las formas de lecho unidireccionales típicas representan una velocidad de flujo específica, asumiendo sedimentos típicos (arenas y limos) y profundidades de agua, y se puede utilizar un gráfico como el siguiente para interpretar los entornos deposicionales , con una velocidad del agua creciente a medida que desciende por el gráfico.
Marcas de ondulación
Ondulación o ondulación simétrica, de rocas pérmicas en Nomgon , Mongolia, con "decapitación" de crestas de ondulación debido al cambio en la corriente
Las marcas de ondulación se forman generalmente en condiciones de agua corriente, en la parte baja del Régimen de Flujo Inferior. Existen dos tipos de marcas de ondulación :
Marcas de ondulación simétricas
Se encuentran a menudo en las playas y se crean por una corriente bidireccional, por ejemplo, las olas en una playa (olas de resaca y olas de contracorriente). Esto crea marcas de ondulación con crestas puntiagudas y valles redondeados, que no están inclinadas más hacia una dirección determinada. Tres estructuras sedimentarias comunes que se crean mediante estos procesos son la estratificación cruzada en espiga , la estratificación de flaser y las ondulaciones de interferencia .
Marcas de ondulación asimétrica
Se forman por una corriente en un solo sentido, por ejemplo en un río, o por el viento en un desierto. Esto crea marcas onduladas con crestas puntiagudas y valles redondeados, pero que están más inclinadas en la dirección de la corriente. Por este motivo, se pueden utilizar como indicadores de paleocorrientes .
Antidunas
Las antidunas son lechos de sedimentos [2] creados por flujos rápidos y poco profundos de agua con un número de Froude mayor que 1. Las antidunas se forman debajo de olas estacionarias de agua que periódicamente se inclinan, migran y luego se rompen río arriba. El lecho de antidunas se caracteriza por salientes poco profundos , que se inclinan río arriba en un ángulo de unos diez grados y que pueden tener hasta cinco metros de longitud. [3] Se pueden identificar por sus salientes de ángulo bajo. En su mayor parte, los lechos de antidunas se destruyen durante la disminución del flujo y, por lo tanto, la estratificación cruzada formada por antidunas no se conservará. [4] [5]
Existen varias estructuras sedimentarias creadas biológicamente, llamadas fósiles traza . Algunos ejemplos incluyen madrigueras y varias expresiones de bioturbación . Las icnofacies son grupos de fósiles traza que juntos ayudan a brindar información sobre el entorno de sedimentación. En general, cuanto más profundas (en el sedimento) son las madrigueras, más superficial es el agua. A medida que las huellas superficiales (intrincadas) se vuelven más comunes, el agua se vuelve más profunda.
Deformación de sedimentos blandos (posiblemente una sismicidad ) en sedimentos del Mar Muerto , Israel
Las estructuras de deformación de sedimentos blandos (SSD, por sus siglas en inglés) son una consecuencia de la carga de sedimentos húmedos a medida que continúa el enterramiento después de la deposición. El sedimento más pesado "exprime" el agua del sedimento subyacente debido a su propio peso. Existen tres variantes comunes de SSD:
Las estructuras de carga o depósitos de carga (también un tipo de marcación de suela ) son manchas que se forman cuando un sedimento más denso y húmedo se desploma sobre un sedimento menos denso que se encuentra debajo.
Los pseudonódulos o estructuras de bolas y almohadas son estructuras de carga aplastada; también pueden formarse por la energía de un terremoto y denominarse sismitas .
estructuras de llama , "dedos" de lodo que sobresalen hacia los sedimentos suprayacentes.
Los diques clásticos son vetas de material sedimentario que cortan estratos sedimentarios.
Estructuras del plano de estratificación
Molde de flauta de la zona de Book Cliffs , UtahGrietas de lodo en la roca en Roundtop Hill , Maryland
Las marcas de la suela se forman cuando un objeto perfora la superficie de una capa sedimentaria; esta ranura se conserva más tarde como molde cuando se rellena con la capa superior. Entre ellas se incluyen:
Los moldes acanalados son socavones excavados en sedimentos blandos y finos que normalmente se rellenan con un lecho suprayacente. La medición del eje largo del molde acanalado proporciona la dirección del flujo, con el extremo en forma de pala apuntando en la dirección de la corriente ascendente y el extremo cónico apuntando en la dirección de la corriente descendente (dirección del paleoflujo). La convexidad del molde acanalado también apunta estratigráficamente hacia abajo.
Las marcas de herramientas son un tipo de marcaje de suela formado por surcos que dejan en un lecho los objetos arrastrados por una corriente. La dirección media de estos puede suponerse que es el eje de la dirección del flujo.
Las grietas de lodo se forman cuando el lodo se deshidrata, se encoge y deja una grieta. Esto indica que el lodo se saturó con agua y luego se expuso al aire. Las grietas de lodo se curvan hacia arriba, por lo que se pueden utilizar como estructuras geopétalos . Las grietas de sinéresis se forman de manera similar, con la excepción de que nunca están expuestas al aire, sino que son causadas por cambios en la salinidad del agua circundante.
Las lineaciones de partición son minerales sutilmente alineados que se forman en la parte inferior del Régimen de Flujo Superior dentro de capas planas.
El hundimiento de una bomba o hundimiento del plano de estratificación es una deformación hacia abajo de los lechos de toba u otros depósitos donde ha caído una bomba volcánica o un bloque volcánico . [6]
Dentro de las estructuras de lecho
Estratificación cruzada y erosión en una arenisca fina ( Formación Logan , Mississippian , condado de Jackson, Ohio )Una estructura de tipi en depósitos de halita modernos a lo largo de la costa occidental del Mar Muerto, Israel
Estas estructuras se encuentran dentro de estratos sedimentarios y pueden ayudar a interpretar el entorno de sedimentación y las direcciones de las paleocorrientes . Se forman cuando se deposita el sedimento.
La estratificación cruzada es la formación de capas de lechos depositados por el viento o el agua, inclinados en un ángulo de hasta 35° con respecto a la horizontal. [1] Los lechos cruzados se forman cuando las partículas de sedimento se depositan en pendientes más pronunciadas de dunas de arena en la tierra o de bancos de arena en ríos y en el fondo marino. [1] La estratificación cruzada en dunas depositadas por el viento puede ser compleja como resultado de los rápidos cambios en las direcciones del viento. [1]
Esta estratificación está formada por conjuntos ondulados de láminas cruzadas que son cóncavas hacia arriba (zanjas) y convexas hacia arriba (montículos). Estos estratos cruzados se cortan suavemente entre sí con superficies erosivas curvas . Se forman en entornos de aguas poco profundas dominados por tormentas. La fuerte acción de las olas de tormenta erosiona el lecho marino y forma montículos bajos y zanjas que carecen de una orientación específica.
Esta estructura se produce cuando la velocidad de la corriente cambia y los granos se desprenden progresivamente de la corriente. El lugar más común para encontrarla es en un depósito de turbidita . También puede estar invertida, llamada estratificación gradada invertida, y es común en los flujos de escombros .
En muchas rocas sedimentarias, la estratificación está interrumpida por tubos cilíndricos de unos pocos centímetros de diámetro que se extienden verticalmente a través de múltiples estratos. [1] Estas estructuras sedimentarias son restos de madrigueras y túneles excavados por organismos marinos que viven en el fondo del océano. [1] Estos organismos revuelven y excavan a través del lodo y la arena en un proceso llamado bioturbación. [1] Ingieren el sedimento, digieren la materia orgánica y dejan atrás los restos que llenan la madriguera. [1]
Las estructuras secundarias incluyen estructuras de escape de fluidos , que se forman cuando los fluidos escapan de un lecho sedimentario después de la deposición. Ejemplos de estructuras de escape de fluidos incluyen estructuras de disco , estructuras de pilares [7] y estructuras de láminas verticales [8] .
^ abcdefgh Jordan, Thomas H.; Grotzinger, John P. (2012). La Tierra esencial (2.ª ed.). Nueva York: WH Freeman. ISBN 9781429255240.OCLC 798410008 .
^ *AILSA ALLABY y MICHAEL ALLABY. "sedimento". Diccionario de Ciencias de la Tierra. 1999. Encyclopedia.com. 8 de noviembre de 2010 <http://www.encyclopedia.com>.
^ Boggs, Sam Jr., 2006 Principios de sedimentología y estratigrafía, Patrick Lynch, Principios de sedimentología y estratigrafía, Pearson Prentice Hall, Upper Saddle River, NJ. Ed. 4, pág. 83-84
^ AILSA ALLABY y MICHAEL ALLABY. "antiduna". Diccionario de Ciencias de la Tierra. 1999. Encyclopedia.com. 8 de noviembre de 2010 <http://www.encyclopedia.com>. B
^ http://jsedres.geoscienceworld.org/cgi/content/abstract/35/4/922 C
^ Jackson, Julia A., ed. (1997). "sag del plano de estratificación". Glosario de geología (cuarta edición). Alexandria, Virginia: American Geological Institute. ISBN0922152349.
^ Tucker, Maurice E. (2011). Rocas sedimentarias en el campo: una guía práctica (4.ª ed.). Chichester, West Sussex: Wiley-Blackwell. pág. 160. ISBN9780470689165.
^ Jackson 1997, Estructura de escape de fluido.
Lectura adicional
Prothero, DR y Schwab, F., 1996, Geología sedimentaria , pág. 43-64, ISBN 0-7167-2726-9
