En geología , una capa gradada es una capa caracterizada por un cambio sistemático en el tamaño del grano o clasto desde el fondo hasta la parte superior de la capa. Lo más común es que esto tome la forma de gradación normal , con sedimentos más gruesos en la base, que se van gradando hacia arriba hasta convertirse progresivamente en otros más finos. Este tipo de capa también se describe como clarificación ascendente . [1] Las capas normalmente gradadas generalmente representan entornos deposicionales que disminuyen la energía de transporte (tasa de flujo) a medida que pasa el tiempo, pero estas capas también pueden formarse durante eventos deposicionales rápidos. Quizás estén mejor representadas en estratos de turbidita , donde indican una corriente fuerte repentina que deposita primero sedimentos pesados y gruesos, seguidos por otros más finos a medida que la corriente se debilita. También pueden formarse en depósitos de corrientes terrestres.
En la gradación inversa o clasificación inversa, el lecho se vuelve más grueso hacia arriba. Este tipo de gradación es relativamente poco común, pero es característico de los sedimentos depositados por flujo de granos y flujo de escombros . [2] Una explicación favorecida para la gradación inversa en estos procesos es el tamizado cinético . [3] También se observa en procesos eólicos , como en depósitos de caída piroclástica . [4] Estos procesos de deposición son ejemplos de convección granular .
La estratificación gradada es una clasificación de partículas según el tamaño y la forma de los clastos en un plano horizontal litificado. El término es una explicación de cómo se formó un perfil geológico. La estratificación en un plano lateral es el resultado físico de la deposición activa de materiales de diferentes tamaños. La densidad y las fuerzas de gravedad en el movimiento descendente de estos materiales en un sistema confinado dan como resultado una separación de los detritos que se sedimentan con respecto al tamaño. Por lo tanto, los clastos más finos y de mayor porosidad se forman en la parte superior y los clastos más densos y menos porosos se consolidan en la parte inferior, en lo que se denomina gradación normal. (Las capas con gradación inversa se componen de clastos grandes en la parte superior y clastos más pequeños en la parte inferior). Las calidades del material de estratificación se determinan por la precipitación de componentes sólidos en comparación con la viscosidad del medio en el que precipitan las partículas. El principio de horizontalidad original de Steno explica que las capas de roca se forman en capas horizontales a lo largo de una escala de tiempo y una profundidad subdeterminadas. Nicholas Steno publicó por primera vez su hipótesis en 1669 después de reconocer que los fósiles se conservaban en capas de roca (estratos). [5]
Para que los materiales se sedimenten en capas estratificadas, la cualidad definitoria es la periodicidad . Deben existir eventos de deposición repetidos con cambios en la precipitación de materiales a lo largo del tiempo. El espesor de los estratos gradados varía de 1 milímetro a varios metros. No hay un límite de tiempo establecido en el que se forman las capas. La uniformidad de tamaño y forma de los materiales dentro de la forma del lecho debe estar presente en un plano horizontal actual o anterior. [6]
Nota: Los procesos secundarios de compactación, cementación y litificación ayudan a mantener un lecho estratificado en su lugar. [6]
En ambientes de sedimentación eólica o fluida , donde hay una disminución en la energía de transporte a lo largo del tiempo, el material de la capa se clasifica de manera más uniforme, de acuerdo con la escala de clasificación normal. A medida que el agua o el aire se desaceleran, la turbidez disminuye. La carga suspendida de detritos luego precipita. En épocas de movimiento rápido, la capa puede estar mal clasificada en la superficie de deposición y, por lo tanto, normalmente no se clasifica debido al movimiento rápido del material. En canales anchos con pendientes decrecientes, el agua que se mueve lentamente puede transportar grandes cantidades de detritos sobre un área grande. Por lo tanto, los lechos graduados se forman en puntos con pendientes reducidas en áreas amplias con menos límites de flujos de corriente de energía. La energía se dispersa y disminuye. Los sedimentos turbios precipitan en tamaños y formas concordantes en capas. [7]
Los cambios en las corrientes o la deformación física en el medio ambiente se pueden determinar mediante la observación y el seguimiento de una superficie deposicional o una secuencia litológica con discordancias por encima o por debajo de un lecho graduado. Los lechos graduados sedimentarios detríticos se forman a partir de fuerzas erosivas, deposicionales y de meteorización. Los lechos graduados formados a partir de materiales detríticos generalmente están compuestos de arena y arcilla. Después de la litificación, se forman esquisto, limolita y arenisca a partir de los depósitos detríticos. [7]
Las formaciones bioclásticas son de fuentes orgánicas, como el sílex bioquímico, que se forma a partir de la descomposición y diagénesis de organismos marinos silíceos. La sedimentación orgánica del material parental de la materia vegetal en descomposición en pantanos o ciénagas también puede dar lugar a un complejo de estratificación gradada. Esta actividad conduce a la formación de turba o carbón, después de miles de años. La piedra caliza es de origen biogénico en más del 95%. Se forma a partir de la deposición de fósiles de carbonato de organismos marinos. La bioerosión causada por animales, como bivalvos, camarones y esponjas, cambia el sustrato marino, lo que da lugar a planos de estratificación en capas, debido a que tamizan el material del lecho en busca de alimento. La estratificación clástica orgánica puede convertirse en esquisto y esquisto bituminoso o millones de años bajo presión. [8]