Marismas

UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE PETRÓLEO DEPARTAMENTO DE SUBSUELO GEOLOGIA PETROLERA III

AMBIENTE SEDIMENTARIO TRANSICIONAL LLANURA DE MAREAS O

MARISMA

Bachilleres: Acosta, Rommina C.I: 25.110.085 Plaza, Javier C.I: 24.765.101 Caracas, 2018

INDICE INTRODUCCIÓN ............................................................................................................................. 3 LLANURA DE MAREAS, MARISMA O PLANICIE DE MAREAS .......................................................... 4 CLASIFICACIÓN O TIPO .................................................................................................................. 6 MARISMAS DE AGUA SALADA ....................................................................................................... 8 MARISMAS DE AGUA DULCE ......................................................................................................... 9 MARISMAS INTERIORES ................................................................................................................ 9 ESTRATIGRAFIA Y LITOLOGIA. ..................................................................................................... 10 TIPO DE FLUJO ............................................................................................................................. 13 MEDIO DE TRANSPORTE ............................................................................................................. 13 MECANISMOS DE TRANSPORTE .................................................................................................. 13 ELECTROFACIE ASOCIADA ........................................................................................................... 14 ECOSISTEMA DEL AMBIENTE....................................................................................................... 16 APORTES A LA INDUSTRIA ........................................................................................................... 16 CONCLUSIONES ........................................................................................................................... 17 BIBLIOGRAFÍA .............................................................................................................................. 18

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INTRODUCCIÓN Un ambiente sedimentario se define como un lugar de la superficie terrestre en el que se realizan procesos sedimentarios, los ambientes sedimentarios no son idénticos y se definen sus características físicas, químicas y biológicas que determinan las propiedades del sedimento o roca sedimentaria para poder identificar cada uno de ellos. Los ambientes sedimentarios comúnmente se dividen en tres categorías principales: terrestres o continentales, transicionales y marinos. Los ambientes de transición se los llama a las orillas de los ríos y de los mares. En la costa del mar el agua suele ser poco profunda y cubre la costa y la descubre varias veces al día los seres vivos que allí habitan tienen la capacidad de sobrevivir en ella. Es decir los ambientes de transición son los ambientes que separan un ambiente acuático de uno terrestre Debido a que el área que comprende a la costa presenta características de ambos, se le llama zona transicional. Cada una de estas produce o tiene rocas sedimentarias características o asociaciones que reflejan las condiciones en las que se encontraban. Cuando se estudia una secuencia estratigráfica de rocas sedimentarias con el objetivo de determinar el ambiente de depósito del cual son producto, se deben de caracterizar las propiedades de estos cuerpos sedimentarios para poder inferir los procesos antiguos que estuvieron activos en su formación. Además de la caracterización litológica, una de las propiedades más importantes que nos dan información sobre dichos procesos es el estudio de las estructuras primarias presentes. Con este enfoque el siguiente trabajo pretende desarrollar de manera concisa los aspectos más relevantes del ambiente sedimentario transicional llanura de mareas o marisma también llamado planicie de marea.

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LLANURA DE MAREAS, MARISMA O PLANICIE DE MAREAS

Son ambientes sedimentarios que se desarrollan en las regiones costeras que no presentan una carga excesiva de sedimentos al mar, y donde la acción de las mareas es el proceso dominante para el depósito de los sedimentos. Este ambiente sedimentario está subdividido en los subambientes de supramarea, donde no se tiene la influencia de la marea; el de intermarea, el cual normalmente descansa entre el rango de marea alta y baja; y el de submarea, normalmente representando la región cubierta por agua Las llanuras de marea se desarrollan en costa donde la energía del oleaje es relativamente baja y donde el rango mareal es de moderado a alto. El alto rango mareal y la poca pendiente favorecen que las olas no rompan sobre la llanura de marea, consecuentemente serán las corrientes de flujo y de reflujo mareal los procesos que controlan la sedimentación en estos ambientes sedimentarios. Además, corresponden a costas muy planas, donde la marea cubre alternativamente superficies extensas, y pueden presentarse también en el interior de zonas protegidas por barreras o arrecifes. Las facies corresponden a sedimentos muy finos, con gran actividad orgánica y fuerte bioturbación (efectos sobre las rocas o sedimentos por los seres vivos) y donde las amplias variaciones en morfología que se presentan durante los ciclos maréales originan grandes variaciones de facies en los sedimentos. Suelen distinguirse llanuras de mareas terrígenas, con la aportación de sedimentos finos terrígena, y llanuras de mareas carbonatadas con aportación de fangos con composición de carbonato cálcico, a veces también transportado en suspensión desde el mar, o generado en la propia marisma por actividad orgánica, fundamentalmente de algas. En climas áridos, se forman sedimentos dolomíticos incluso depósitos de yeso y anhidrita por la fuerte evaporación del agua intersticial durante los momentos de bajada de mareas. En climas húmedos puede haber un fuerte desarrollo de vegetación continental que provocará la formación de extensos depósitos de turberas que posteriormente pueden evolucionar a carbón. Una llanura de marea puede desarrollarse donde la costa tenga una suave inclinación y haya disponibilidad adecuada de sedimentos

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y la acción de las olas no sea fuerte y se puede formar en costas frente a mar abierto, albuferas, bahías y estuarios.

Figura 1. Subambientes y depósitos principales dentro un ambiente de Planicie de Mareas. Modificado de Pothero (2000)

La mayor parte del crecimiento de los ambientes de mareas es en forma de acreción lateral y progradación, y su fluctuación entre los canales de marea, lo cual da como resultado un depósito muy característico. Estos ambientes sedimentarios son excelentes en la preservación de estructuras sedimentarias primarias, porque las capas alternadas de arena y lodo realzan la expresión de éstas. Los ambientes de marea desarrollan una secuencia típica caracterizada por una disminución en el tamaño de grano hacia arriba (fining upward sequence), dominada por una secuencia detrítica arenosa en la base, una alternancia de areniscas y lutitas en su parte media y una predominancia de lutitas en la porción superior

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Figura 2. Secuencia de disminución en el tamaño de grano hacia arriba (fining up-ward sequence) que caracteriza un depósito dentro de la planicie de mareas. Modificada de Prothero (2000).

CLASIFICACIÓN O TIPO Una llanura de marea es un área sub-acuática (pleamar) y subarea (bajamar) que comprende cuatro ambientes: Llanura alta (mudflat), llanura media (mid flat), llanura baja (sandflat) y marisma.

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La llanura alta es un terreno predominantemente arcilloso, muestra

rizaduras mal desarrolladas. Se encuentra sumergida solamente durante los periodos próximos a la pleamar, cuando las corrientes tienden a ser cero. No se produce transporte 6

ni depósito por carga de fondo, pero durante el repunte de pleamar los fangos que van en suspensión pueden decantar y depositarse. La estructura interna característica es la laminación paralela de baja energía por decantación. Si la actividad orgánica es muy intensa, la bioturbación puede llegar a borrar la estructura interna. El depósito de fangos en la llanura alta se ve acentuado por el proceso conocido como “settlinglag”.

Dicho proceso se explica que a medida que el flujo inunda la llanura de marea y las corrientes empiezan a detenerse, los granos que van en suspensión comienzan a decantar tan pronto como la velocidad disminuye por debajo de su valor límite de transporte. Sin embargo, las partículas no decantan verticalmente en la columna de agua, sino que siguen moviéndose en dirección a tierra a medida que van decantando. Una vez que se depositen y asumiendo que las velocidades de flujo y de reflujo son iguales, cuando la marea retorna, los sedimentos fangosos no se podrán volver a suspender. Como resultado, los sedimentos fangosos estarán menos tiempo moviéndose con el reflujo que con el flujo y por lo tanto se moverán una distancia menor en dirección al mar que en dirección a tierra, hasta alcanzar una posición de la que no podrán volver a suspenderse definitivamente y se acumularán.

2.- La llanura baja se encuentra sumergida la mayor parte del ciclo mareal. Está sujeta a fuertes corrientes mareales, aunque el oleaje no es el proceso dominante, es el subambiente que más afectado se encuentra por las olas. Durante los repuntes de marea, tanto de pleamar como de bajamar, los sedimentos del fondo se ven agitados por las olas, en consecuencia, los fangos se mantienen en suspensión y los sedimentos se depositan como carga de fondo. Los sedimentos característicos son arenas limpias con estructura interna debida a la migración de ripples, tanto de flujo como de reflujo. 3.- Llanura media (mid flat): Se encuentra sumergida y expuesta durante más o menos el mismo periodo de tiempo. A media carrera de marea suelen permanecer sumergidas que es cuando se alcanzan las mayores velocidades de flujo y de reflujo; La acción del oleaje es muy pequeña. Se da tanto sedimentación por carga de fondo como decantación de fangos. Las estructuras características son:

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a. Estratificación “flaser”: es una estructura característica de los sedimentos de la llanura de marea, y está formada por una sucesión de rizaduras que semejan lentes. Se da en la parte más distal de la llanura alta. Predomina el transporte por carga de fondo de arenas. b. Estratificación “wavy”: Se da en la parte central de la llanura alta. Presenta sedimentación de fangos y de arenas al 50%. c. Estratificación “lenticular”: Se da en la parte más cercana de la llanura, predomina la decantación de fangos. Las arenas se transportan debido a las mareas. Bajo clima árido la facies lagunar tiene carácter más arenoso y se va haciendo gradualmente arcillosa hacia la parte alta de la sección.

4.- Marismas como la llanura de marea alta acumula sedimentos fangosos, cada vez estar estará más por encima del nivel medio de la pleamar, quedando progresivamente cada vez

más expuesta pudiéndose colonizar por plantas terrestres generando las

marismas. En climas tropicales, las marismas son sustituidas por los manglares.

Cabe destacar que existen otra clasificación en la cual destacan tres tipos de marismas: marismas interiores, marismas de agua dulce y marismas de agua salada. Las marismas también son comunes en los deltas de los ríos (donde los ríos desembocan en un cuerpo de agua más grande). Aunque todos están saturados de agua y dominados por plantas herbáceas, cada uno tiene ecosistemas únicos.

MARISMAS DE AGUA SALADA Estos biomas forman una franja de césped cerca de bocas de los ríos, bahías, y a lo largo de las líneas costeras, protegiéndolas del mar abierto. Las mareas oceánicas llenan estos pantanos con agua salada y provocan que el nivel de agua suba y baje dos veces al día. El pantano es más profundo con la marea alta y menos profunda con la marea baja. Como todos los pantanos, las marismas de marea son el hogar de gran variedad de especies de aves, peces, reptiles, insectos y crustáceos.

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MARISMAS DE AGUA DULCE Las marismas de agua dulce se encuentran más al interior de la costa, pero siguen estando lo suficientemente cerca de la costa para verse afectados por las fluctuaciones de la marea. Al igual que las marismas, el nivel del agua sube y baja dos veces al día, junto con las mareas. Las marismas mareales de agua dulce, sin embargo, son alimentadas con corrientes de agua dulce y no tienen un contenido de sal considerable. Son comunes en los límites entre los bosques y ríos. Las plantas herbáceas, llamadas juncos, dominan el pantano de agua de marea. Los abundantes insectos de estas marismas le proporcionan alimento a las aves, como reyezuelos y mirlos. Las aves acuáticas, como patos y garzas, también son comunes en las marismas de agua dulce. Las marismas de agua dulce también les proporcionan lugares de desove a peces como el sábalo y el arenque.

MARISMAS INTERIORES Las marismas interiores de agua dulce se encuentran a lo largo de los bordes de los lagos y ríos, donde la capa freática (la superficie superior de las aguas subterráneas) es muy alta. Varían en tamaño desde depresiones en forma de cuenco, llamadas baches, a vastas y acuosas praderas, como los Everglades de Florida. La vegetación en los pantanos de agua dulce depende de la presencia de agua. Los prados húmedos, por ejemplo, no poseen agua estancada durante la mayor parte del año. Como no son compatibles con las plantas acuáticas, las plantas se establecen sobre una base anual, y sólo florecen con la inundación anual o bianual de la pradera. Los insectos, especialmente mariposas, florecen en prados húmedos. El ecosistema de apoyo de estos consumidores primarios incluye ranas, serpientes y depredadores ápice, como los osos.

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Otros pantanos de agua dulce son mucho más acuáticos y poseen una capa superficial de agua todo el año. Este llamado “río de hierba” es compatible con plantas tales como juncias, ciprés, y manglares, y son el hogar de animales como patos, gansos, mapaches, tortugas y ranas. Depredadores tales como caimanes y panteras también son habitantes de estos pantanos.

ESTRATIGRAFIA Y LITOLOGIA.

Una de las características más importantes del ambiente de planicie de mareas que lo hace único entre los demás ambientes, es su exposición diaria a un ciclo de circulación de agua con cambio de dirección y exposición subaérea. Esta actividad del agua permite que los sedimentos sean depositados como una alternancia cíclica de capas o láminas de arena y lodo; una vez que esta asociación logra preservarse en las rocas, se le conoce con el nombre de estratificación de mareas (tidal bedding) o ritmitas de mareas.

Figura 3.Estratificación de Marea (Tidal bedding). Las capas delgadas de color oscuro son lutitas y las de color gris claro son areniscas. Formación Horseshoe, Cretácico en Canyon USA

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Cuando la planicie se encuentra en exposición subaérea durante la marea baja, la energía es mínima dentro de esta área, por lo que se facilita el depósito de sedimentos finos. Sin embargo, al momento que la planicie es inundada por las aguas de la marea alta, se tienen condiciones de mayor energía y eventualmente podemos tener el depósito de arenas que pueden desarrollar estratificación cruzada bidireccional o de espinazo de pescado (Figura.4) por la acción de la entrada y salida del agua a la planicie.

Figura 4. Estratificación Cruzada bidireccional. Modificada de Barbara W. Murck, Brian J. Skiner (1999) Otra de las características sedimentarias fundamentales de las planicies de mareas es el desarrollo de estratificación flaser (flaser bedding), lenticular (lenticular bedding) y ondulante (wavy bedding) (Figura 5).

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Figura 5. Diferentes tipos de estratificación en secuencias de planicies de mareas. Las capas claras representan arenas y las oscuras capas de lodos. Modificada de Prothero (2000). Las diferencias de energía de las corrientes entre los ciclos de mareas separan la fracción fina de la arenosa. Las rizaduras que se forman por la acción de las velocidades más altas acumulan lodo en sus depresiones, las cuales no son erosionadas por las corrientes de mareas subsecuentes, formando así la estratificación flaser. Cuando la abundancia de lodos se incrementa, eventualmente puede resultar la estratificación ondulante; mientras que la estratificación lenticular se produce cuando lentes de arena son preservados dentro de capas de lodo. Las superficies del ambiente de intermarea son comúnmente bioturbadas o contienen lodos ligeramente laminados con alguna lámina delgada de arena. De cualquier manera todas estas estructuras, pueden ser modificadas o completamente destruidas por animales, bioturbación, o rastros profundos de organismos.

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TIPO DE FLUJO

El agua solo fluye laminar a velocidades muy bajas o en profundidades de agua poca profunda, por lo que los flujos turbulentos son mucho más comunes en los procesos de transporte y depositación de sedimentos acuosos. Cabe acotar que el flujo laminar solo ocurre en hielo en movimiento y flujos de lava, por ende, la mayoría de los flujos de agua y aire que pueden llevar importantes volúmenes de sedimentos son turbulentos.

MEDIO DE TRANSPORTE Las llanuras de marea son superficies planas que suelen estar limitadas hacia tierra (en nuestras latitudes) por el desarrollo de marismas y surcadas por una red de canales de tendencia meandriforme. Los medio de transporte más importantes en este ambiente sedimentario son las olas (energía cinética de las corrientes marinas) y el viento.

MECANISMOS DE TRANSPORTE

El prisma mareal entra por los canales de marea durante el flujo, gradualmente se van llenando a medida que la marea va subiendo, hasta que rebosa el borde de los canales y se inunda las superficies adyacentes. Después del repunte de la pleamar, el agua se empieza a retirar de las llanuras inundadas y se canaliza a través de los canales mareales hasta dejarlas otra vez expuesta. Este patrón de movimiento de agua junto con interacción entre las corrientes mareales y la acción del oleaje, son los responsables del transporte y distribución de sedimentos en las llanuras de marea.

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ELECTROFACIE ASOCIADA

Figura 6. Facies presentes en un ambiente de llanura de marismas. Como se vio anteriormente, visto de forma general, este ambiente presenta una secuencia granodecreciente o positiva, ya que en la base los granos son más grandes (arenas) mientras que en el tope los granos son mucho más pequeños (arcillas). Por lo tanto su respuesta en una lectura Gamma-Ray seria parecido al siguiente:

Figura 7. Lectura GR estimada de un ambiente de tipo llanura de marisma. Si se realizan lecturas de la zona de marea baja, dichas lecturas tendrían la siguiente forma:

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Figura 8. Lectura GR estimada de un sub-ambiente de tipo llanura de marea baja.

Si por el contrario, las lecturas se realizan en la zona de marea mixta, el resultado sería algo como esto:

Figura 9. Lectura GR estimada de un sub-ambiente de tipo llanura de marea media.

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ECOSISTEMA DEL AMBIENTE Explorando la fauna de dicho ambiente se puede encontrar abundantes moluscos las zonas bajas, algunas aves y reptiles como las babas y algunos peces muy pequeños. Sin embargo, los moluscos y gusanos son los más importantes, ya que, son los que realizan el proceso de bioturbación, el cual impacta de manera más directa este ambiente. Una marisma es un tipo de humedal, un área de tierra donde el agua cubre el suelo durante largos períodos de tiempo. Al contrario de los pantanos, que están cubiertos por árboles, las marismas, por lo general, carecen de árboles y están cubiertas de hierbas y arbustos. Por otra parte, su vegetación puede varias desde arbustiva y herbácea, la planta pionera más común en este tipo de ambiente es la Spartina, aunque también son frecuentes: Halimione portulacoides portulacoides, Salicornia y Juncus maritimus maritimus, formados por vegetación arbórea con raíces profundas. Las plantas herbáceas no poseen un tallo leñoso por encima del suelo, y crecen y mueren en un ciclo regular. Las plantas herbáceas pueden ser plantas anuales (que crecen de nuevo cada año), bienales (que tienen dos años para completar su ciclo de vida), o perennes (que tardan más de dos años en completar su ciclo de vida.) Las hierbas de la marisma y otras plantas herbáceas crecen en el suelo anegado, pero rico en nutrientes, depositado por los ríos. Las raíces de las plantas se unen al suelo fangoso y ralentizan el flujo de agua, estimulando la difusión de la marisma. Estos pastos acuosos son ricos en biodiversidad.

APORTES A LA INDUSTRIA Las facies arenosas se forman en las cercanías de una cuenca marina, de manera que su condición favorable de potenciales rocas almacenadoras de hidrocarburos.

En los EE.UU. de América hay campos productores en secuencias de llanura de marea en Pensilvania, Oklahoma.

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En Venezuela se citan yacimientos en depósitos de llanura de marea del Terciario en la costa oriental de la Cuenca del Lago de Maracaibo, específicamente el Miembro Boscán Inferior, Formación Misoa. Cabe acotar que la producción actual en el campo Boscán según PDVSA se ubica en 100.000 bbl/dia y la empresa operadora que trabaja en dicho campo es Chevron junto con PDVSA en una empresa mixta.

CONCLUSIONES Las actividades humanas se creen gran amenaza para los ecosistemas de marisma. El desarrollo a lo largo de la costa ha reducido los organismos de los pantanos incluyendo la fauna silvestre que se encuentra en peligro debido a la reducción de su hábitat. En algunos lugares, aguas de los ríos han sido drenadas o desviadas para expandir la producción agrícola, extracción de sal, instalaciones turísticas, entre otras actividades comerciales, debido a esto la energía asociada a marismas de agua dulce se ve afectada cada vez más hasta incluso desaparecer, efectos colaterales incluyen la desaparición de ecosistemas de llanura mareal tal como los conocemos a causa de las condiciones como profundidad del agua, temperatura, exposición, derivadas de los cambios generados por los humanos en el ambiente, imposibilitan un hábitat estable para los organismos, quienes aportan la materia orgánica necesaria para la generación de hidrocarburos. Ambos efectos, el primero la falta de energía natural del ambiente sedimentario asociada a un transporte de sedimentos cada vez menor y el segundo carencia de materia orgánica descartan al mismo como un potencial generador de rocas importantes en futuros tiempos geológicos.

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