Los sedimentos cíclicos (también llamados sedimentos rítmicos [1] ) son secuencias de rocas sedimentarias que se caracterizan por patrones repetitivos de diferentes tipos de rocas ( estratos ) o facies dentro de la secuencia. Los procesos que generan ciclicidad sedimentaria pueden ser autocíclicos o alocíclicos y pueden dar lugar a acumulaciones de ciclos sedimentarios de cientos o incluso miles de metros de espesor. El estudio de la estratigrafía secuencial se desarrolló a partir de controversias sobre las causas de la sedimentación cíclica. [2]
La sedimentación cíclica ocurre cuando los ambientes de depósito cambian repetidamente. Los cambios en el entorno de deposición influyen en el tipo y la cantidad de sedimentos que se depositan, produciendo diferentes tipos de rocas sedimentarias. Se debe repetir al menos un tipo de roca que se considera como punto de partida. [1]
En función de los procesos que generan los depósitos cíclicos se pueden distinguir dos tipos de sucesiones cíclicas sedimentarias.
Los alociclos son ciclos sedimentarios causados por procesos fuera del sistema deposicional y que involucran oscilaciones forzadas del sistema sedimentario; En este caso, la sucesión cíclica registra algunas características del proceso de forzamiento ( fluctuaciones del nivel del mar , oscilaciones climáticas o actividad tectónica ). Las sucesiones alocíclicas pueden extenderse a grandes distancias y no se limitan a una única cuenca deposicional. [3]
Los cambios en el nivel del mar pueden crear sucesiones cíclicas de calizas , lutitas , carbones y tierras de asiento . Para que se hayan formado estos ciclos, el ambiente en el sitio de deposición debe haber estado cambiando radicalmente de marino a deltaico , luego lagunar y luego continental . Una de las causas del cambio del nivel del mar es la expansión o reducción de los glaciares continentales provocada por el cambio climático . Los movimientos tectónicos también pueden afectar el entorno de deposición, al cambiar el nivel relativo del mar local . Los ciclos sedimentarios métricos podrían estar relacionados con una influencia astronómica ( Milankovitch ) en escalas de tiempo de 20.000 a 400.000 años (ver Cicloestratigrafía ). Pero estos lechos no sirven para correlacionar y no deben tomarse como una herramienta de "alta resolución" para la estratigrafía sin un estricto control bioestratigráfico .
Los cambios estacionales en el clima pueden crear sedimentos cíclicos en forma de bandas alternas de arcilla y limo (también conocidas como varvas ). Por ejemplo, en una región glaciar donde se depositan sedimentos en un lago , los sedimentos gruesos que quedan atrapados en el hielo se liberan cuando el hielo se derrite en el verano. Esto crea bandas de limo más pálidas y gruesas en los depósitos del lago. En invierno, el derretimiento es mínimo, lo que significa que sólo se suministra material fino al lago, lo que genera finas capas de arcilla. Las varvas se forman mediante un proceso alocíclico, pero debido a que los ciclos se limitan a la cuenca deposicional, la extensión lateral de los estratos resultantes es limitada.
Los autociclos son ciclos sedimentarios que se crean mediante procesos que sólo tienen lugar dentro de la cuenca de deposición y que involucran oscilaciones libres del sistema sedimentario; de hecho, la sucesión cíclica resultante es sólo función de los parámetros geométricos y sedimentarios característicos del sistema deposicional (por ejemplo: dimensión y forma de la plataforma, productividad de carbonatos, etc.). Los autociclos muestran una continuidad estratigráfica limitada . [3]
Un ejemplo de sedimentación autocíclica en una plataforma carbonatada fue proporcionado por Septfontaine M. (1985): Depositional Environments and Associated foraminifera (lituolids) in the middle liasic carbonate platform of Marruecos.- Rev. de Micropal., 28/4, 265-289 . Véase también www.palgeo.ch/publications.
El debate sobre las causas de la sedimentación cíclica ha sido polémico en el pasado y sigue sin resolverse. La estratigrafía secuencial, el estudio del cambio del nivel del mar mediante el examen de depósitos sedimentarios, se desarrolló a partir de la controversia centenaria sobre el origen de la sedimentación cíclica y la importancia relativa de los factores eustáticos y tectónicos en el cambio del nivel del mar. [2]
Otro problema con el estudio de sedimentos cíclicos es que diferentes investigadores tienen diferentes criterios con los que identifican los ciclos y las superficies que separan las capas sedimentarias dentro de los ciclos. Tampoco existe una terminología y un esquema de clasificación consistentes para describir la naturaleza de los ciclos observados en el registro estratigráfico. Esto se debe principalmente a que la datación por edad absoluta no es lo suficientemente precisa en la actualidad. [1]
Un ciclo sedimentario peritidal (o parasecuencia peritidal ) es el resultado típico de la progradación de las llanuras mareales en la laguna, y puede tener un origen autocíclico o alocíclico.
Se depositan gruesas sucesiones de carbonatos peritidales en ambientes de aguas poco profundas dentro, debajo y justo por encima del rango de marea. Muchas plataformas carbonatadas antiguas y modernas se caracterizan por este tipo de deposición.
Una de las propiedades fundamentales de las sucesiones peritidales carbonatadas es la disposición de las facies submareal, intermareal y supramareal en ciclotemas o parasecuencias asimétricas y poco profundas hacia arriba (Hardie y Shinn, 1986) [4]
El modelo de Ginsburg trata las sucesiones cíclicas en el caso específico de una llanura mareal y una laguna, introduciendo el importante concepto de que los ciclos peritidales de carbonatos pueden formarse sin forzamiento externo.
Ginsburg (1971) sugirió que en condiciones de subsidencia constante y nivel del mar eustático constante se podrían producir parasecuencias asimétricas y de poca profundidad hacia arriba mediante el transporte hacia tierra de sedimentos carbonatados desde las zonas submareales, lo que llevaría a la progradación de las zonas intermareales y supramareales. La progradación continua reduce el tamaño del área submareal productiva, reduciendo así el suministro de sedimentos hasta que no puede seguir el ritmo del hundimiento. Cuando la zona se hunde y vuelve a ser supramareal, las zonas intermareales y supramareales se vuelven a inundar iniciando un nuevo ciclo. [4]
El modelo se desarrolló sobre la base de los ejemplos de la laguna de Florida y las marismas de las Bahamas. La laguna de la Bahía de Florida y las marismas de las Bahamas y el Golfo Pérsico son trampas para los sedimentos finos producidos en las grandes plataformas o plataformas abiertas adyacentes a las que se enfrentan. El lodo carbonatado se produce por precipitación y por la desintegración de esqueletos orgánicos en las extensas áreas de origen. Luego se desplaza hacia la costa mediante una circulación impulsada por el viento, las mareas o la de un estuario, y se deposita gracias a la estabilización de las plantas y animales marinos. Dado que muchas veces las áreas de fuentes marinas abiertas son más grandes que las trampas cercanas a la costa, debido a la falta de espacio para alojamiento, la cuña de sedimentos inevitablemente se prograda hacia el mar. Esta progradación hacia el mar da un ciclo regresivo desde una plataforma o plataforma marina abierta hasta una llanura supramareal. Como consecuencia, el tamaño del área de fuente marina abierta disminuye y la producción de lodo se reduce y ya no excede el hundimiento lento y continuo. Se detiene la acumulación de lodo carbonatado y comienza una nueva transgresión. Cuando el área de origen se expande de modo que la producción nuevamente excede el hundimiento, comienza un nuevo ciclo regresivo.
El supuesto de Ginsburg es considerar el hundimiento constante y continuo en el área de las Bahamas (márgenes pasivos) e idealizar una pendiente casi horizontal.
Un esquema sintético puede resultar útil para la comprensión completa del modelo (ver imagen):
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