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Estructuras sedimentarias

Megaripple/duna, formada en el régimen de flujo superior, desde Utah

Las estructuras sedimentarias incluyen todo tipo de características en sedimentos y rocas sedimentarias , formadas en el momento de la deposición .

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.

Las estructuras sedimentarias como la estratificación cruzada , la estratificación graduada y las marcas de ondulación se utilizan en estudios estratigráficos para indicar la posición original de los estratos en terrenos geológicamente complejos y comprender el entorno depositacional del sedimento.

Estructuras de flujo

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]

Estructuras biológicas

Fósil traza de Skolithos (la barra de escala mide 10 mm)

Existen varias estructuras sedimentarias creadas biológicamente, llamadas trazas fósiles . Algunos ejemplos incluyen madrigueras y varias expresiones de bioturbación . Las icnofacies son grupos de trazas fósiles que juntas ayudan a brindar información sobre el entorno sedimentario. En general, cuanto más profundas (en el sedimento) son las madrigueras, más superficial es el agua. A medida que las trazas superficiales (intrincadas) se vuelven más comunes, el agua se vuelve más profunda.

Los microbios también pueden interactuar con los sedimentos para formar estructuras sedimentarias inducidas microbianamente .

Estructuras de deformación de sedimentos blandos

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:

Estructuras del plano de estratificación

Molde de flauta de la zona de Book Cliffs , Utah
Grietas de lodo en la roca en Roundtop Hill , Maryland

Las estructuras de los planos de estratificación se utilizan comúnmente como indicadores de paleocorrientes . Se forman cuando se depositan sedimentos y luego se los vuelve a trabajar y remodelar. Entre ellas se incluyen:

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.

Estratificación cruzada
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]
Estratificación cruzada en montículos
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.
Imbricación
Esta estructura se forma por el apilamiento de clastos más grandes en la dirección del flujo.
Ropa de cama de grado normal
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 .
Bioturbación
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]
Haz de marea
Variación del espesor de la capa en un entorno de mareas causada por la alternancia de mareas vivas y muertas.

Estructuras sedimentarias secundarias

Las estructuras sedimentarias secundarias se forman después de que se produce la deposición primaria o, en algunos casos, durante la diagénesis de una roca sedimentaria . Las estructuras secundarias comunes incluyen cualquier forma de bioturbación , deformación de sedimentos blandos, estructuras de tipi , rastros de raíces y moteado del suelo. Los anillos de Liesegang , las estructuras de cono dentro de cono , las impresiones de gotas de lluvia y las estructuras sedimentarias inducidas por la vegetación también se considerarían estructuras secundarias.

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] .

Véase también

Referencias

  1. ^ abcdefgh Jordan, Thomas H.; Grotzinger, John P. (2012). La Tierra esencial (2.ª ed.). Nueva York: WH Freeman. ISBN 9781429255240.OCLC 798410008  .
  2. ^ *AILSA ALLABY y MICHAEL ALLABY. "sedimento". Diccionario de Ciencias de la Tierra. 1999. Encyclopedia.com. 8 de noviembre de 2010 <http://www.encyclopedia.com>.
  3. ^ 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
  4. ^ 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
  5. ^ http://jsedres.geoscienceworld.org/cgi/content/abstract/35/4/922 C
  6. ^ Jackson, Julia A., ed. (1997). "sag del plano de estratificación". Glosario de geología (cuarta edición). Alexandria, Virginia: American Geological Institute. ISBN 0922152349.
  7. ^ Tucker, Maurice E. (2011). Rocas sedimentarias en el campo: una guía práctica (4.ª ed.). Chichester, West Sussex: Wiley-Blackwell. pág. 160. ISBN 9780470689165.
  8. ^ Jackson 1997, Estructura de escape de fluido.

Lectura adicional