GY1.3 Procesos Internos Externos en La Generacion de Los Sedimentos

UNIDAD 1: PROCESOS INTERNOS, EXTERNOS, QUIMICOS Y BIOLOGICOS EN LA GENERACION DE LOS SEDIMENTOS

ING. RENE MARTINEZ CORAL

PROCESOS INTERNOS Y EXTERNOS EN LA GENERACION DE LOS SEDIMENTOS

1.3 PROCESOS INTERNOS Y EXTERNOS EN LA GENERACION DE LOS SEDIMENTOS Ciclos Sedimentarios de una roca • Son todos los que tienen que ver con la producción, movilidad, depósito y acumulación de sedimentos y que intervienen en la formación de las rocas sedimentarias. • Forman parte del ciclo de las rocas (o más específicamente del ciclo sedimentario). • Ocurren sobre la superficie terrestre o bien a relativamente poca profundidad bajo la superficie terrestre.

Sobre superficie Terrestre • • • •

Intemperismo (incluida la Edafización), Erosión (implica la acción de un agente erosivo) Transporte de sedimentos (agente de transporte) Depósito de sedimentos (condiciones, medio de depósito, ambiente)

Bajo superficie terrestre • Acumulación • Litificación (compactación, cementación) • Diagénesis

Edafización.- procesos de intemperismo y erosión mediante los cuales las rocas o sedimentos se convierten en suelo

PROCESOS INTERNOS Y EXTERNOS EN LA GENERACION DE LOS SEDIMENTOS

CICLOS SEDIMENTARIOS DE LAS ROCAS

SOBRE LA SUPERFICIE TERRESTRE

1.3 PROCESOS INTERNOS Y EXTERNOS EN LA GENERACION DE LOS SEDIMENTOS Ciclos Sedimentarios de una roca

Intemperismo (Weathering) El intemperismo o meteorización es la acción combinada de procesos (climáticos, biológicos, químicos, etc.) mediante los cuales la roca es descompuesta y desintegrada por la exposición continua a los agente atmosféricos, transformando a las rocas masivas y duras en un manto residual finamente fragmentado. Preparando a los materiales rocosos para ser transportados por los agentes de la erosión terrestre (agua corriente, hielo glaciar, olas y viento), y también son acarreados por la influencia de la gravedad para acumularse en otros lugares

1.3 PROCESOS INTERNOS Y EXTERNOS EN LA GENERACION DE LOS SEDIMENTOS Ciclos Sedimentarios de una roca: INTEMPERISMO Estas reacciones de alteración (intemperismo) son de equilibrio y pueden expresarse de la siguiente forma: • Residuos Sólidos, son minerales individuales, o grupos de minerales, óxidos, hidróxidos y/o materiales amorfos que pueden abandonar el ambiente donde se encuentran si existe algún agente de transporte que los llevará a la cuenca sedimentaria • Coloides, son partículas muy pequeñas (algunas micras)de sustancias diversas que permanecen suspendidas en el agua en función de su composición, de la tensión superficial, de la viscosidad del agua, de la velocidad y de la carga eléctrica de las partículas; poseen cierta facilidad para precipitar cuando cambian algunas de las condiciones anteriores y así abandonar la corriente • Iones, son radicales que se disocian de las rocas cuando se disuelven, son los más móviles (en agua), aunque algunos de ellos pueden permanecer retenidos por fuerzas electrostáticas de las arcillas y otros compuestos.

1.3 PROCESOS INTERNOS Y EXTERNOS EN LA GENERACION DE LOS SEDIMENTOS Ciclos Sedimentarios de una roca: INTEMPERISMO Los agentes de intemperismo son aquellos que actúan sobre los minerales primarios para dar lugar a algún producto de descomposición: coloides, iones o a fragmentos pequeños por disgregación. Sin embargo, estos agentes no actúan de forma aislada ni discontinua en las distintas reacciones que se producen, actúan sobre las rocas movilizando o inmovilizando alguna de las fases creadas (Tabla 1.3.1).

Tabla 1.3.1 Formas de Intemperismo y algunos ejemplos

1.3 PROCESOS INTERNOS Y EXTERNOS EN LA GENERACION DE LOS SEDIMENTOS Ciclos Sedimentarios de una roca: INTEMPERISMO En el proceso de intemperismo, es conveniente analizar cuatro términos aplicados a la forma geométrica en que se rompen las rocas en pedazos. Considerando únicamente las formas que presentan los fragmentos rocosos.

• • • •

DESINTEGRACIÓN GRANULAR DESCAMACIÓN DESCOMPRESIÓN FRACTURA IRREGULAR

1.3 PROCESOS INTERNOS Y EXTERNOS EN LA GENERACION DE LOS SEDIMENTOS Ciclos Sedimentarios de una roca: INTEMPERISMO

DESINTEGRACIÓN GRANULAR Las rocas compuestas de minerales de grano grueso, se disgregan generalmente grano a grano.

LA DESCAMACIÓN Es la formación de escamas u hojas curvadas en la roca que se separan sucesivamente de la masa rocosa original dejando reducida ésta a una forma esferoidal cada vez menor

1.3 PROCESOS INTERNOS Y EXTERNOS EN LA GENERACION DE LOS SEDIMENTOS Ciclos Sedimentarios de una roca: INTEMPERISMO

DESCOMPRESIÓN Disminución de la presión de confinamiento a medida que la roca alcanza niveles más cercanos a la superficie terrestre debido a la erosión de las rocas suprayacentes (encima); estas rocas formadas a gran profundidad están sometidas a un débil estado de contracción debido a la tremenda presión sufrida durante los procesos orogénicos corticales. Al alcanzar la superficie, la roca se expande ligeramente y, grandes hojas se separan de la roca madre subyacente . En rocas donde existan numerosas diaclasas producidas previamente por presiones orogénicas o por contracción de un magma al enfriarse, da lugar a roturas denominadas fragmentación en bloques.

1.3 PROCESOS INTERNOS Y EXTERNOS EN LA GENERACION DE LOS SEDIMENTOS Ciclos Sedimentarios de una roca: INTEMPERISMO

FRACTURA IRREGULAR Es la desintegración de la roca en nuevas superficies de rotura masivas y duras, originándose pedazos angulares de agudos bordes. Existen otras variedades menos comunes de rotura; así las pizarras tienden a dividirse a lo largo de sus planos de esquistosidad y los esquistos a lo largo de sus superficies de foliación.

1.3 PROCESOS INTERNOS Y EXTERNOS EN LA GENERACION DE LOS SEDIMENTOS Ciclos Sedimentarios de una roca: INTEMPERISMO INTEMPERISMO FÍSICO O MECÁNICO

INTEMPERISMO FÍSICO Se debe principalmente a cambios físicos asociados al clima y a la acción de la presión litostática; puede ocurrir disgregación de la roca por variaciones de temperatura, heladas, insolaciones o pérdida de carga, etc. (Figura 1.3.2). Cuando la roca experimenta este tipo de intemperismo, se rompe en fragmentos cada vez más pequeños, que conservan cada uno las características del material original

1.3 PROCESOS INTERNOS Y EXTERNOS EN LA GENERACION DE LOS SEDIMENTOS Ciclos Sedimentarios de una roca: INTEMPERISMO

INTEMPERISMO MECÁNICO que también es mencionado como desintegración, es un proceso por el que las rocas se rompen en fragmentos más y más pequeños, como resultado de la energía desarrollada por las fuerzas físicas. Por ejemplo, cuando el agua se congela en una roca fracturada, la presión debida a la expansión del agua congelada puede desarrollar suficiente energía para astillar fragmentos de la roca

1.3 PROCESOS INTERNOS Y EXTERNOS EN LA GENERACION DE LOS SEDIMENTOS Ciclos Sedimentarios de una roca: INTEMPERISMO MECANICO • El hielo es mucho más efectivo que el calor para producir intemperismo mecánico. • Esta expansión del agua, a medida que pasa del estado líquido al estado sólido, desarrolla presiones dirigidas hacia fuera desde las paredes interiores de la roca. Tales presiones son lo suficientemente grandes como para desprender fragmentos de la superficie de la roca. • Los fragmentos de roca intemperizada mecánicamente, tienen forma angular, y su tamaño depende en gran parte de la naturaleza de la roca de que proceden. • Un segundo tipo de intemperismo mecánico, producido por el agua que se congela, es el que se llama Palpitación (frost heaving). Esta acción suele producirse en los depósitos de grano fino inconsolidados. Esto se observa en los caminos de construcción con cubierta asfáltica pobre; también en los prados y jardines que se notan suaves y esponjosos en la primavera, como consecuencia de la palpitación del suelo durante el invierno. Para que actúe cualquier tipo de acción del hielo, deben existir ciertas condiciones: • Debe hacer un abastecimiento de humedad adecuado. • La humedad debe ser capaz de penetrar la roca o suelo. • La temperatura debe variar por encima y por debajo de la línea de congelación.

1.3 PROCESOS INTERNOS Y EXTERNOS EN LA GENERACION DE LOS SEDIMENTOS Ciclos Sedimentarios de una roca: INTEMPERISMO MECANICO

LA EXFOLIACIÓN O INTEMPERISMO ESFEROIDAL Es un proceso de intemperismo mecánico, en donde se separan de una roca grande placas curvas a manera de costras. Este proceso origina dos rasgos bastante comunes en el paisaje: unas colinas grandes abovedadas, llamadas domos de exfoliación y peñascos redondeados llamados comúnmente, peñascos o cantos, intemperizados esferoidalmente.

1.3 PROCESOS INTERNOS Y EXTERNOS EN LA GENERACION DE LOS SEDIMENTOS Ciclos Sedimentarios de una roca: INTEMPERISMO MECANICO

1.3 PROCESOS INTERNOS Y EXTERNOS EN LA GENERACION DE LOS SEDIMENTOS Ciclos Sedimentarios de una roca: INTEMPERISMO MECANICO FRAGMENTACION POR HIELO O GELIFRACCION

1.3 PROCESOS INTERNOS Y EXTERNOS EN LA GENERACION DE LOS SEDIMENTOS Ciclos Sedimentarios de una roca: INTEMPERISMO MECANICO FRAGMENTACION POR HIELO O GELIFRACCION

1.3 PROCESOS INTERNOS Y EXTERNOS EN LA GENERACION DE LOS SEDIMENTOS Ciclos Sedimentarios de una roca: INTEMPERISMO MECANICO FRAGMENTACION POR HIELO O GELIFRACCION

1.3 PROCESOS INTERNOS Y EXTERNOS EN LA GENERACION DE LOS SEDIMENTOS Ciclos Sedimentarios de una roca: INTEMPERISMO MECANICO

1.3 PROCESOS INTERNOS Y EXTERNOS EN LA GENERACION DE LOS SEDIMENTOS Ciclos Sedimentarios de una roca: INTEMPERISMO MECANICO

EXPANSION TERMICA

FRAGMENTACION POR CRECIMIENTO DE MINERALES

1.3 PROCESOS INTERNOS Y EXTERNOS EN LA GENERACION DE LOS SEDIMENTOS Ciclos Sedimentarios de una roca: INTEMPERISMO BIOLOGICO

INTEMPERISMO BIOLÓGICO Otro tipo de intemperismo mecánico, se da por la acción de las plantas, que desempeñan también un papel importante. Las raíces de los árboles y arbustos que crecen en las grietas de la roca ejercen, a veces, presión suficiente para desalojar fragmentos de roca que han quedado sueltos previamente, como también las raíces de los árboles levantan y agrietan el pavimento de las banquetas; reúnen caracteres tanto físicos(acción de raíces, organismos del suelo, etc.) como químicos (bioquímicos) producidos por la solución de materiales y por la acción de bacterias, ácidos húmicos, etc.(Figura 1.3.3)

1.3 PROCESOS INTERNOS Y EXTERNOS EN LA GENERACION DE LOS SEDIMENTOS Ciclos Sedimentarios de una roca: INTEMPERISMO QUIMICO INTEMPERISMO QUÍMICO •

Llamado algunas veces descomposición química, corresponde con un proceso más complejo que el intemperismo mecánico. El intemperismo químico, en realidad, transforma el material original en algo más diferente. Por ejemplo, la meteorización química denota cambios en las propiedades químicas de los minerales primitivos que integran la roca, transformándolos en nuevos minerales que sean más estables en las temperaturas y presiones relativamente bajas existentes en la superficie terrestre.

• El tamaño de las partículas de rocas es un factor extremadamente importante en el intemperismo químico, dado que las sustancias pueden reaccionar químicamente sólo cuando se ponen en contacto unos con otros. Cuanto más grande es la superficie de una partícula, más vulnerable resulta el ataque químico.

• El clima también desempaña un papel en el intemperismo químico. La humedad, particularmente cuando va acompañada de calor, acelera la velocidad de intemperismo químico; inversamente, la sequedad lo retarda. • Finalmente, las plantas y los animales contribuyen directamente o indirectamente al intemperismo químico, puesto que sus procesos vitales producen oxígeno, dióxido de carbono y ciertos ácidos que entran en reacciones químicas con los materiales de la tierra.

1.3 PROCESOS INTERNOS Y EXTERNOS EN LA GENERACION DE LOS SEDIMENTOS Ciclos Sedimentarios de una roca: INTEMPERISMO QUIMICO El intemperismo Químico disgrega la estructura cristalina por solubilización. Los cuatro grandes agentes de la meteorización química son: • El agua, que actúa simultáneamente como reactante y como solvente de los productos de reacción. Los minerales formados por sales, carbonatos y sulfatos de calcio sufren este proceso. • El Dióxido de carbono(CO2) actúa como ácido débil disuelto en agua, por lo que favorece la disolución.

• El Oxígeno, es el agente de meteorización que degrada todas las especies susceptibles de oxidación, con este agente se añade oxígeno a la molécula (Figura. 1.3.4). • La Biota, acelera todos los procesos de meteorización, puesto que utiliza ácidos orgánicos biofloculantes y procesos diversos para alterar las rocas; este proceso es muy efectivo en climas húmedos.

1.3 PROCESOS INTERNOS Y EXTERNOS EN LA GENERACION DE LOS SEDIMENTOS Ciclos Sedimentarios de una roca: INTEMPERISMO QUIMICO La mayor o menor facilidad de descomposición de los minerales en la superficie terrestre dependerá principalmente de dos tipos de factores: los de capacidad y los de intensidad.

Factores de Capacidad: son factores propios y específicos de cada mineral (intrínsecos), los más importantes son los estructurales y los químicos: • Factores estructurales. Se refiere al tipo estructura, a la densidad de empaque de la red cristalina y a las fracturas. • Factores químicos. Se refiere a la composición química y a la movilidad relativa de cationes, al grado de hidratación y al estado de oxidación de los iones. Los factores estructurales dependen de la temperatura de formación de los minerales implicados, y más específicamente de la fuerza de enlace entre los diferentes iones que componen la red cristalina.

1.3 PROCESOS INTERNOS Y EXTERNOS EN LA GENERACION DE LOS SEDIMENTOS Ciclos Sedimentarios de una roca: INTEMPERISMO QUIMICO Factores de Intensidad: son característicos del ambiente en el que se produce la alteración, controlando el proceso de meteorización y el grado e intensidad del mismo, estos factores son el drenaje, el clima, la topografía, la naturaleza de las rocas y la vegetación. A continuación se describen sus principales características:

Drenaje.- Tomando en cuenta que casi todos los procesos de intemperismo ocurren en medio acuoso, el tiempo que el agua está en contacto con los minerales regula la alterabilidad de éstos.

1.3 PROCESOS INTERNOS Y EXTERNOS EN LA GENERACION DE LOS SEDIMENTOS Ciclos Sedimentarios de una roca: INTEMPERISMO QUIMICO

El Clima, incide sobre las características e intensidad del proceso de intemperismo por dos parámetros fundamentales: precipitación y temperatura. La velocidad de las reacciones químicas se multiplica por 2 o 3 cada 10º de aumento de temperatura (ley de VAN'T HOFF), siendo esta una de las razones de la alta agresividad de los climas tropicales en los que casi todos los silicatos son inestables.

1.3 PROCESOS INTERNOS Y EXTERNOS EN LA GENERACION DE LOS SEDIMENTOS Ciclos Sedimentarios de una roca: INTEMPERISMO QUIMICO

La Topografía, actúa condicionando el clima y el drenaje, ya que esta es muy variada en altitud, topoformas, pendientes y tipos de rocas. Los agentes endógenos son los que crean el relieve y los agentes exógenos son los que tienden a nivelarlo.

1.3 PROCESOS INTERNOS Y EXTERNOS EN LA GENERACION DE LOS SEDIMENTOS Ciclos Sedimentarios de una roca: FACTORES DE INTENSIDAD Naturaleza de las rocas.Fundamentalmente su mineralogía y textura condicionan una descomposición o desintegración rápida o lenta. Una roca puede estar formada por minerales estables, meta estables o una combinación de ambos.

Vegetación.- La acción mecánica de las raíces, acción química en proximidades de las raíces (descenso de pH y suministro de CO2), productos resultantes de la degradación de la materia orgánica en el suelo, regulación sobre la precipitación y regulación sobre la erosión, son factores que influyen en el proceso de intemperismo de las rocas y en la remoción de los sedimentos.

1.3 PROCESOS INTERNOS Y EXTERNOS EN LA GENERACION DE LOS SEDIMENTOS Ciclos Sedimentario de una roca: PERFIL IDEALIZADO DEL SUELO

El suelo, es una combinación de materia mineral, materia orgánica, agua y aire, aunque las proporciones varían, siempre estarán presentes los mismos cuatro componentes. Dado que los procesos de formación del suelo actúan desde la superficie hacia abajo, las variaciones de composición, textura, estructura y color evolucionan de manera gradual a las diversas profundidades. (Figura 1.3.5).

1.3 PROCESOS INTERNOS Y EXTERNOS DE LA GENERACION DE LOS SEDIMENTOS Erosión La erosión es el desgaste o denudación de suelos y rocas que producen distintos procesos en la superficie de la Tierra. La erosión implica movimiento, transporte del material, en contraste con la alteración y disgregación de las rocas, fenómeno conocido como meteorización y es uno de los principales factores del ciclo geográfico.

Entre los agentes erosivos están la circulación de agua o hielo, el viento, o los cambios térmicos. La erosión produce el relieve de los valles, gargantas, cañones, cavernas y mesas, y puede ser incrementada por actividades humanas, antrópicas.

1.3 PROCESOS INTERNOS Y EXTERNOS DE LA GENERACION DE LOS SEDIMENTOS Erosión • Son 2 procesos continuos: destructivos y constructivos y ambos los controla la atmosfera, la gravedad y el tiempo geológico

• En la erosión actúan las gotas de lluvia, gases disueltos, hielo y viento con arena.

1.3 PROCESOS INTERNOS Y EXTERNOS DE LA GENERACION DE LOS SEDIMENTOS Erosión • Etapa destructiva: Es de la parte mas alta a la mas baja se desgastan las rocas y se originan mas pequeñas. • Etapa constructiva: interviene el viento, agua y viento.

ETAPA DESTRUCTIVA

ETAPA CONSTRUCTIVA

1.3 PROCESOS INTERNOS Y EXTERNOS DE LA GENERACION DE LOS SEDIMENTOS Erosión: TIPOS

Erosión pluvial: Es formada por el agua en forma de lluvia destruye áreas de cultivo y vegetación.

Erosión fluvial: Debido a los golpes de lluvia se hacen arroyos y se forman ríos.

1.3 PROCESOS INTERNOS Y EXTERNOS DE LA GENERACION DE LOS SEDIMENTOS Erosión: TIPOS

Erosión marina: Es a causa del mar y forma grietas en las rocas.

Erosión Glacial: Se da en los polares y montañas.

1.3 PROCESOS INTERNOS Y EXTERNOS DE LA GENERACION DE LOS SEDIMENTOS Erosión: TIPOS

Erosión Karstica: Es producida por las corrientes de agua que escurren bajo la superficie terrestre (infiltración)

Erosión Eolica: Degradación en regiones áridas o desérticas a consecuencia del viento

1.3 PROCESOS INTERNOS Y EXTERNOS DE LA GENERACION DE LOS SEDIMENTOS Erosión: TIPOS

Erosión Karstica: Es producida por las corrientes de agua que escurren bajo la superficie terrestre (infiltración)

Erosión Eolica: Degradación en regiones áridas o desérticas a consecuencia del viento

PROCESOS INTERNOS Y EXTERNOS EN LA GENERACION DE LOS SEDIMENTOS

CICLOS SEDIMENTARIOS DE LAS ROCAS

BAJO LA SUPERFICIE TERRESTRE

1.3 PROCESOS INTERNOS Y EXTERNOS DE LA GENERACION DE LOS SEDIMENTOS Ciclo Sedimentario de las Rocas: BAJO LA SUPERFICIE TERRESTRE ACUMULACIÓN.- Formación de capas debido a eventos sucesivos de depósito.

• Si el depósito y la acumulación son suspendidas, se puede producir erosión y la formación de discordancias. El depósito y acumulación ocurre en diferentes sitios / ambientes / ”medios”: • Continental (ríos, lagos, pantanos, zonas desérticas; glaciares) • Mixto (zona litoral, deltas, barras o bancos de arena, lagunas costeras, sabkhas (deposito sedimentario de sal)) • Marino (en plataforma continental cercano a costa, en plataforma alejado de costa, en zonas arrecifales, en talud continental, en planicie abisal. Adicionalmente se puede especificar si es marco tectónico activo o en pasivo)

1.3 PROCESOS INTERNOS Y EXTERNOS DE LA GENERACION DE LOS SEDIMENTOS Ciclo Sedimentario de las Rocas: BAJO LA SUPERFICIE TERRESTRE

• En cada medio se depositan diferentes tipos o asociaciones de sedimentos, (y también se producen determinadas formas del relieve), todo ello como resultado de que en cada sitio ocurren determinados procesos sedimentarios. • Cuando se estudian las rocas se analizan todas sus características y los cambios laterales y verticales presentes (capas de depósitos acumulados) todo ello para inferir cuáles fueron los procesos sedimentarios y el medio en que ocurrieron tales procesos que formaron a las rocas estudiadas, estos son los estudios objeto de la Estratigrafía.

1.3 PROCESOS INTERNOS Y EXTERNOS DE LA GENERACION DE LOS SEDIMENTOS Ciclo Sedimentario de las Rocas: BAJO LA SUPERFICIE TERRESTRE DIAGENESIS O LITIFICACION.- Los procesos que convierten los materiales depositados en roca consolidada ocurren una vez enterrados los sedimentos y son los siguientes:

1.3 PROCESOS INTERNOS Y EXTERNOS DE LA GENERACION DE LOS SEDIMENTOS Ciclo Sedimentario de las Rocas: BAJO LA SUPERFICIE TERRESTRE

1.3 PROCESOS INTERNOS Y EXTERNOS DE LA GENERACION DE LOS SEDIMENTOS Ciclo Sedimentario de las Rocas: BAJO LA SUPERFICIE TERRESTRE

1.3 PROCESOS INTERNOS Y EXTERNOS DE LA GENERACION DE LOS SEDIMENTOS Ciclo Sedimentario de las Rocas: BAJO LA SUPERFICIE TERRESTRE

Formación de las rocas sedimentarias. Diagénesis

PROCESOS QUIMICOS EN LA GENERACION DE LOS SEDIMENTOS

1.3 PROCESOS QUIMICOS Y BIOLOGICOS EN LA GENERACION DE LOS SEDIMENTOS PROCESOS QUIMICOS Potencial de acidez-alcalinidad (pH) • Las letras pH son una abreviación de potencial de hidrógeno, y se refieren a concentraciones muy pequeñas de iones de hidrógeno. • La acidificación es la tendencia del complejo de cambio del suelo a cargarse con más cantidad de iones H+. • Los factores que hacen que el suelo tenga un determinado valor de pH son: • Naturaleza del material original: roca ácida o básica. • Factor biótico: los residuos de la actividad orgánica son de naturaleza ácida. Importancia del pH. Influye en las propiedades físicas y químicas del suelo. Propiedades físicas: • PH muy ácidos: hay una intensa alteración de minerales y la estructura se vuelve inestable. • PH alcalino: la arcilla se dispersa, se destruye la estructura y existen malas condiciones desde el punto de vista físico. • Propiedades químicas y fertilidad: La asimilación de nutrientes del suelo está influenciadas por el pH, ya que determinados nutrientes se pueden bloquear en determinadas condiciones de pH y no son asimilable para las plantas.

1.3 PROCESOS QUIMICOS Y BIOLOGICOS EN LA GENERACION DE LOS SEDIMENTOS PROCESOS QUIMICOS

1.3 PROCESOS QUIMICOS Y BIOLOGICOS EN LA GENERACION DE LOS SEDIMENTOS PROCESOS QUIMICOS Variaciones globales en el pH del suelo. Rojo = suelo ácido. Amarillo = suelo neutro. Azul = suelo alcalino. Negro = sin datos.

1.3 PROCESOS QUIMICOS Y BIOLOGICOS EN LA GENERACION DE LOS SEDIMENTOS PROCESOS QUIMICOS

• POTENCIAL DE OXIDO-REDUCCIÓN (eH) Una forma de cuantificar si una sustancia es un fuerte agente oxidante o un fuerte agente reductor, es utilizando el potencial de oxidación-reducción o potencial redox. De los agentes reductores fuertes pueden decirse que tienen un alto potencial de transferencia de electrones. Para que exista una reacción de reducción-oxidación, en el sistema debe haber un elemento que ceda electrones, y otro que los acepte: ₋ El agente reductor es aquel elemento químico que suministra electrones de su estructura química al medio, aumentando su estado de oxidación, es decir, siendo oxidado. ₋ El agente oxidante es el elemento químico que tiende a captar esos electrones, quedando con un estado de oxidación inferior al que tenía, es decir, siendo reducido.

1.3 PROCESOS QUIMICOS Y BIOLOGICOS EN LA GENERACION DE LOS SEDIMENTOS PROCESOS QUIMICOS POTENCIAL DE OXIDO-REDUCCIÓN (eH) • Cuando un elemento químico reductor cede electrones al medio, se convierte en un elemento oxidado, y la relación que guarda con su precursor queda establecida mediante lo que se llama un «par redox». • Análogamente, se dice que, cuando un elemento químico capta electrones del medio, este se convierte en un elemento reducido, e igualmente forma un par redox con su precursor oxidado. • Cuando una especie puede oxidarse, y a la vez reducirse, se le denomina anfolito, y al proceso de la oxidaciónreducción de esta especie se le llama ANFOLIZACIÓN.

1.3 PROCESOS QUIMICOS Y BIOLOGICOS EN LA GENERACION DE LOS SEDIMENTOS PROCESOS QUIMICOS

1.3 PROCESOS QUIMICOS Y BIOLOGICOS EN LA GENERACION DE LOS SEDIMENTOS PROCESOS QUIMICOS

• Eh y pH y su relación con los diferentes ambientes de deposito Entre las características químicas hay que considerar la salinidad, las condiciones de potencial óxido reducción (eH) y nivel de acidez (pH) del medio, la geoquímica de la roca madre y la interacción química entre el sedimento y el ambiente. El estudio de los minerales autígenos dentro de un ambiente, resulta de gran utilidad en la determinación de dichas condiciones químicas.

1.3 PROCESOS QUIMICOS Y BIOLOGICOS EN LA GENERACION DE LOS SEDIMENTOS PROCESOS QUIMICOS • En los ambientes sedimentarios, el Eh y el Ph son interdependientes, por lo que conociendo los límites de estabilidad del agua, se puede trazar en un diagrama el Eh como ordenada y el Ph como abscisa y mostrar los campos para cada uno de éstos. • La producción de sedimentos carbonatados ocurre típicamente en regiones cálidas, someras y en latitudes bajas; sin embargo, su producción también se puede dar en climas más fríos. • En base a posiciones latitudinales se reconocen dos grupos dominantes de organismos, mientras que los tropicales incluyen a los corales y las algas verdes, los de latitudes altas incluyen a los moluscos y foraminíferos, considerando también a los corales ahermatípicos de aguas frías

1.3 PROCESOS QUIMICOS Y BIOLOGICOS EN LA GENERACION DE LOS SEDIMENTOS PROCESOS QUIMICOS

EVAPORITAS  Las evaporitas son rocas sedimentarias que se forman por cristalización de sales disueltas en lagos y mares costeros. La mayoría de los depósitos explotables de yeso y sal común se han originado de esta manera.  La cristalización requiere la sobresaturación del agua salada por las sales que contiene. El proceso es favorecido por condiciones climáticas, como una evaporación intensa, y estorbado por cualquier causa que aumente la dilución, como el aporte de agua dulce por los ríos o las precipitaciones, o la mezcla sin estorbos con el océano, cuya salinidad está muy por debajo de lo necesario.

1.3 PROCESOS QUIMICOS Y BIOLOGICOS EN LA GENERACION DE LOS SEDIMENTOS PROCESOS QUIMICOS

EVAPORITAS

• Las circunstancias anteriores se dan sobre todo en climas áridos, en latitudes tropicales que forman dos franjas a cada lado del Ecuador; pero rocas evaporitas antiguas aparecen en todas las regiones de los continentes, formadas en épocas en las que el clima era allí favorable. • Se requieren también condiciones topográficas específicas, que se presentan en forma de cuencas endorreicas (área en la que el agua no tiene salida fluvial hacia el océano) y mares costeros casi cerrados. • Las sales que se encuentran en las salmueras naturales varían en composición, aunque frecuentemente ésta se asemeja a la del agua de mar. Se depositan en orden inverso al de sus solubilidades, lo que da lugar a la formación sucesiva de: • Carbonatos: calcita y dolomita. Su precipitación comienza cuando la concentración del agua de mar ha reducido su volumen a la mitad. • Sulfatos: yeso y anhidrita. Empieza cuando el volumen del agua se reduce a la quinta parte. • Cloruros: halita (sal común) y luego sulfato y cloruro de magnesio. Cuando la concentración reduce el volumen a la décima parte o menos.

1.3 PROCESOS QUIMICOS Y BIOLOGICOS EN LA GENERACION DE LOS SEDIMENTOS PROCESOS QUIMICOS

1.3 PROCESOS QUIMICOS Y BIOLOGICOS EN LA GENERACION DE LOS SEDIMENTOS PROCESOS QUIMICOS CARBONATOS

CALCITA

DOLOMITA

1.3 PROCESOS QUIMICOS Y BIOLOGICOS EN LA GENERACION DE LOS SEDIMENTOS PROCESOS QUIMICOS

SULFATOS

1.3 PROCESOS QUIMICOS Y BIOLOGICOS EN LA GENERACION DE LOS SEDIMENTOS PROCESOS QUIMICOS CLORUROS

SAL COMUN

CLORURO DE MAGNESIO (cloro, cargado negativamente, y magnesio, cargado positivamente)

1.3 PROCESOS QUIMICOS Y BIOLOGICOS EN LA GENERACION DE LOS SEDIMENTOS PROCESOS QUIMICOS • Otro minerales sedimentarios formados por precipitación química (pirita, marcasita, manganeso, etc.)

• La pirita es un mineral del grupo de los sulfuros cuya fórmula química es FeS2. • Tiene un 53,48% de azufre y un 46,52% de hierro. • Frecuentemente macizo, granular fino, algunas veces subfibroso radiado; reniforme, globular, estalactítico. Insoluble en agua, y magnética por calentamiento. • Su nombre deriva de la raíz griega pyr (fuego), ya que al rozarla con metales emite chispas, lo cual intrigaba al mundo antiguo. • También conocida como "el oro de los tontos" o "el oro de los pobres", u "oropel" por su gran parecido con el oro. PIRITA

1.3 PROCESOS QUIMICOS Y BIOLOGICOS EN LA GENERACION DE LOS SEDIMENTOS PROCESOS QUIMICOS

• La marcasita es un mineral del grupo de los sulfuros. • Su nombre proviene del Árabe marcaxita y del persa marcaxixa que es la forma de denominar a la pirita del que es dimorfo y con el que comúnmente se confunde. Contiene aproximadamente 46,6% de hierro y 53,4% de azufre, por tanto su formula es FeS2. • Muy semejante a la pirita, se presenta en cristales tabulares paralelos al plano basal con prismas cortos. • Se presenta en yacimientos de desplazamiento hidrotermales de baja temperatura. Es muy común encontrarla en rocas sedimentarias como la marga, arcilla o caliza. MARCASITA

1.3 PROCESOS QUIMICOS Y BIOLOGICOS EN LA GENERACION DE LOS SEDIMENTOS PROCESOS QUIMICOS • Otro minerales sedimentarios formados por precipitación química (pirita, marcasita, manganeso, etc.)

• El Manganeso proviene de la Pirolusita, que proviene del griego pyrós, fuego ylisis, descomposición. • Nunca se encuentra en la naturaleza en estado nativo. Debido a su gran afinidad por el oxígeno generalmente se presenta en forma de óxidos y también en la de silicatos y carbonatos. • La mena de este mineral mayormente utilizadas en la industria es la Pirolusita (MnO2), de un 63% de manganeso, pero se usan otras como la braunita (MnS12O3) de 69%, la rodonita, la rodocrusita, etc. • El manganeso constituye uno de los minerales estratégicos más necesarios, empleado en la industria metalúrgica para obtener los aceros al manganeso. MANGANESO

1.3 PROCESOS QUIMICOS Y BIOLOGICOS EN LA GENERACION DE LOS SEDIMENTOS PROCESOS QUIMICOS MADUREZ QUÍMICA . Esta dada por la abundancia relativa de minerales estables.

PROCESOS BIOLOGICOS EN LA GENERACION DE LOS SEDIMENTOS

1.3 PROCESOS QUIMICOS Y BIOLOGICOS EN LA GENERACION DE LOS SEDIMENTOS PROCESOS BIOLOGICOS

Secreción de Carbonato de calcio • La secreción de carbonato cálcico (CaCO3), forman los arrecifes coralinos, principalmente por parte de los madreporarios, originando estructuras sólidas que se extienden kilómetros a lo largo del fondo marino. • La construcción del arrecife es posible gracias a la capacidad que tienen los pólipos de extraer compuestos con calcio, como sales, del medio marino. Posteriormente, el carbonato cálcico se deposita en formas cristalinas.

1.3 PROCESOS QUIMICOS Y BIOLOGICOS EN LA GENERACION DE LOS SEDIMENTOS PROCESOS BIOLOGICOS

• Los madreporarios utilizan las sales de calcio y secretan el carbonato cálcico (sobre todo en forma de aragonito) a través de la epidermis. Cuando un pólipo se fija al sustrato apropiado, comienza a secretar una base calcárea que se convertirá en la placa basal. • Esta placa se irá desarrollando paulatinamente, creciendo tanto en altura como en anchura, formando una teca tubular que presenta prolongaciones verticales en el interior. Desarrollan tabiques que reciben el nombre de escleroseptos, los cuales se disponen de manera alterna con los septos mesentéricos. Desde las paredes de la teca pueden nacer tabiques que se denominan costillas.

1.3 PROCESOS QUIMICOS Y BIOLOGICOS EN LA GENERACION DE LOS SEDIMENTOS PROCESOS BIOLOGICOS

Degradación del carbonato de calcio • Casi todo el carbonato de calcio en el océano es secretada por las células de algunos organismos, ya que las partes blandas de algún organismo son alimento potencial para otros tipos de organismos, los depredadores tienen que aplastar la armadura protectora de carbonato de calcio para llegar a estas. • Por lo tanto, en gran parte, los depredadores son responsables de la creación de los desechos sedimentarios de materiales esqueléticos.

1.3 PROCESOS QUIMICOS Y BIOLOGICOS EN LA GENERACION DE LOS SEDIMENTOS PROCESOS BIOLOGICOS Degradación del carbonato de calcio • La mayor parte de carbonato de calcio en los sedimentos modernos se produce como restos esqueléticos. Incluso los grandes arrecifes coralinos modernos suelen contener más de un 90 por ciento del tamaño de la arena con restos esqueléticos causados ​por la degradación de los arrecifes. • Mediante procesos biológicos se convierten las colonias sólidas de esqueletos de carbonato de calcio secretado por el organismo; en un arrecife. • Con el fin de conseguir la materia comestible, un pez u otros organismos tiene que morder pequeñas porciones del arrecife con sus mandíbulas de trituración, el pescado separa el tejido orgánico y se deshace de las partículas de carbonato de calcio indigeribles por evacuación, o en ocasiones, al regurgitarlas (Expulsar por la boca, sin vomitarlo, un alimento no digerido y contenido en el esófago o el estómago).

1.3 PROCESOS QUIMICOS Y BIOLOGICOS EN LA GENERACION DE LOS SEDIMENTOS PROCESOS BIOLOGICOS: Entrampamiento de partículas por organismos

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1.3 PROCESOS QUIMICOS Y BIOLOGICOS EN LA GENERACION DE LOS SEDIMENTOS PROCESOS BIOLOGICOS Formación de pellets fecales

1.3 PROCESOS QUIMICOS Y BIOLOGICOS EN LA GENERACION DE LOS SEDIMENTOS PROCESOS BIOLOGICOS: Formación de pellets fecales

1.3 PROCESOS QUIMICOS Y BIOLOGICOS EN LA GENERACION DE LOS SEDIMENTOS PROCESOS BIOLOGICOS: Formación de pellets fecales En vista de los nuevos descubrimientos petrolíferos, la Asociación Americana de Geólogos Petroleros, revisó la clasificación de las calizas, los procesos que las originan, los mecanismos geológicos que las preservan o destruyen y determinó que uno de los constituyentes aloquímicos principales que influyen en estos procesos y mecanismos son las pellas de posible origen fecal formados por la excreción de crustáceos, anélidos y otros organismos que viven en lagunas litorales, planicies de mareas y plataformas marinas someras.

1.3 PROCESOS QUIMICOS Y BIOLOGICOS EN LA GENERACION DE LOS SEDIMENTOS PROCESOS BIOLOGICOS Actividad de microorganismos

1.3 PROCESOS QUIMICOS Y BIOLOGICOS EN LA GENERACION DE LOS SEDIMENTOS PROCESOS BIOLOGICOS Actividad de microorganismos

1.3 PROCESOS QUIMICOS Y BIOLOGICOS EN LA GENERACION DE LOS SEDIMENTOS PROCESOS BIOLOGICOS Actividad de microorganismos

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