Articulo 1 Sedimentologia.docx

ESTUDIOS PARA ESTUDIANTES PREFACIO A LA CLASIFICACIÓN DE LAS ROCAS SEDIMENTARIAS FJ PETTIJOHN Universidad de Chicago "Tal vez si los estratígrafos insistimos en una más sofisticada clasificación de nuestros accesorios, insteat de estar atestado de conglomerados, arenas, pizarras, piedras calizas y minúsculas satot Haría un rápido progreso, ya que creo que la precisión en la clasificación conduce a la precisión en el pensamiento, y por lo tanto, es de gran valor como disciplina mental. No está de más insistir que una base firme en la clasificación de nuestro rocas es un preliminar muy útil para la construcción de una estructura permanente, y para instarnos a que nos unamos y dejemos en barbecho el liderazgo de los piropágrafos AWGRABAU (I7)

INTRODUCCIÓN Una gran parte de la confusión que impregna el pensamiento y el uso actuales respecto a las texturas y estructuras, la nomenclatura y la clasificación de rocas sedimentarias surge de la incapacidad de comprender el carácter fundamental de estos depósitos y de un concepto inadecuado del objetivo y los objetivos de la nomenclatura y clasificación de rocas. Parece aconsejable, por lo tanto, tratar de analizar y exponer los problemas involucrados, con la esperanza de que los caminos que conducen a una conclusión teóricamente sólida y práctica mente útil serán evidentes. Este ensayo, así como los artículos de Shrock y Krynine que lo siguen, es un intento de reabrir el problema de la clasificación de las rocas sedimentarias, con la esperanza de que se pueda idear un sistema sólido y factible. BASES DE LA CLASIFICACIÓN DE LA ROCA La

primera camisa de fuerza en la que se ha limitado nuestro pensamiento es la división consagrada de todas las rocas en las tres categorías: ígnea, sedimentaria y metamórfica. Esta clasificación tiene, más que cualquier otra cosa, bloqueó el pensamiento constructivo sobre el problema de la clasificación. Grabau (1904) ha sido casi el único trabajador que trató de romper este atasco de registro mental. Su esfuerzo, aunque loable, se empantanó por su intento de introducir simultáneamente un conjunto extendido y desconocido de nombres de rock. No obstante, su reconocimiento de dos clases de rocas fundamentalmente diferentes, denominadas por él "exogenéticas" y "endógenas", es una contribución sólida al problema. Afirmado vagamente, las rocas exógenas son rocas clásticas o detríticas; y en esta categoría caen los depósitos clásticos familiares, como la toba volcánica y la arenisca. Las rocas endogenéticas son, en lengua vernácula, las "rocas

químicas precipitadas de la solución (en general) como la sal de roca, el granito y similares. Cada uno de los dos grupos principales de rocas tiene sus propias texturas y estructuras características. Los de toba y arenisca son mucho más parecidos que los de piedra arenisca y sal de roca. Por otro lado, las texturas y estructuras de granito y sal de roca son más similares que las de toba y granito. Las razones son evidentes. Las rocas clásticas tienen un similar origen. Los principios de mecánica de fluidos que rigen el transporte y la deposición son los mismos, independientemente del carácter mineral del material depositado. Por lo tanto, las texturas y estructuras de todas las rocas exógenas son muy parecidas. De manera similar, la precipitación de materiales de la solución, gobernada por una química de fase, conduce a la similitud de texturas y estructuras. Las diferencias de temperatura y la composición de las soluciones pueden conducir a una composición mineral diferente, pero no conducen a diferencias significativas en la textura o estructura. La similitud en el carácter de la sal de roca y el granito se extiende incluso más allá de la textura y la estructura. Las relaciones invasivas o de penetración son mostradas por cada uno. Esto puede ser más que una coincidencia. Cualquiera de los grupos, "clásticos" o "químicos", puede someterse a una reorganización después de la deposición. Tal reorganización es metamorfismo en el sentido más

amplio. La recristalización metamórfica da lugar a nuevos atributos: las texturas y estructuras cristaloblásticas o aquellas inducidas por recristalización en estado sólido. Si estos cambios tienen lugar a temperaturas y presiones relativamente bajas, generalmente se denominan "diagenéticos". No obstante, las texturas y las estructuras no difieren sustancialmente de las inducidas a mayores temperaturas o presiones (a menos que estas últimas sean diferenciales). Las diferencias observadas son solo las de mineral com position CLASIFICACIONES GENÉTICAS VERSUS DESCRIPTIVAS Se ha dicho mucho acerca de la necesidad de una clasificación descriptiva, independiente de una clasificación basada en la génesis. No puede haber tal clasificación digna de consideración. Génesis es el objetivo final de cualquier estudio de rocas, y no hay clasificación descriptiva así llamado, puede valer mucho a menos que los caracteres utilizados para la clasificación sean significativos o significativos. Y la única prueba de importancia es si son o no básicos para la comprensión del origen. ¿Dónde estaría el petrólogo de la "roca dura" si clasificara todas las rocas ígneas de grano grueso en función del color? Términos tales como "fanerita roja", "phanerita rosa", "phanerita blanca", etc., son más o menos insignificantes. Sin embargo, el estudiante actual de las rocas sedimentarias se contenta con dividir las areniscas sobre tal base cromática. Génesis debe impregnar

nuestra clasificación. Intentemos describir o definir un arkose y distinguirlo de un granito sin referencia al origen. Incluso las principales categorías con las que comienzan la mayoría de las clasificaciones, a saber, ígneas, sedimentarias y metamórficas, son genéticas. Uno debe decidir el origen antes de que uno pueda aplicar el término 'granito' o el término 'arkose'. En biología, la base de todo trabajo taxonómico sensato debe ser la selección de caracteres significativos para fines clasificatorios y la evitación de rarezas irrelevantes. No todos los organismos con alas, por ejemplo, deben agruparse. Por lo tanto, también, cualquier clasificación de depósitos sedimentarios, para ser utilizable, debe basarse en propiedades significativas. No se puede argumentar que no sabemos cuáles son las propiedades significativas. Estos son bien conocidos La confusión prevalente, sin embargo, se debe a que no se reconoce la división más básica de las rocas en los grupos exogenéticos y endogenéticos, como se señaló anteriormente. Las propiedades significativas de un grupo no son las propiedades significativas del otro. Por lo tanto, un intento de tratar todas las rocas sedimentarias por igual va a fallar. Por lo tanto, aplicar un conjunto de términos texturales a todas las rocas carbonatadas oscurece, en lugar de dilucidar, su historia natural CARÁCTER "HÍBRIDO" DE SEDIMENTOS A partir de lo que se ha dicho, se puede suponer que una roca

fue exogenetica o endogenética. Muchos son ambos y, por lo tanto, exhiben las texturas de cada uno. Esto se debe al hecho de que tales rocas, en particular las areniscas (y también ciertas calizas), contienen elementos tanto clásticos como un cemento precipitado químicamente. Las características de textura son, por lo tanto, híbridas. Este carácter híbrido, sin embargo, no vicia lo que se ha dicho anteriormente. En cambio, enfatiza la necesidad de reconocer el carácter dual de muchas rocas sedimentarias. Superpuestas a las texturas debidas a la sedimentación mecánica y química y oscureciéndolas comúnmente pueden ser las texturas inducidas por el reemplazo de la recristalización (diagénesis). La descripción e interpretación apropiada de una roca sedimentaria es, por lo tanto, un trabajo sin proporciones medias. Los sedimentos pueden exhibir un patrón tex- tural más complejo que el de una roca "ígnea". Las texturas y estructuras organofórmicas son peculiares de las rocas sedimentarias y están ausentes de las rocas ígneas. En la mayoría de los casos, estos están subordinados a las texturas clásticas o químicas, pero en algunas rocas son dominantes. NOMBRES DE ROCA El problema de un nombre propio para una roca es realmente difícil. Los estudiantes de las rocas sedimentarias han intentado enmarcar un sistema de nomenclatura de modo que cada nombre robusto sea una descripción abreviada de la roca (por ejemplo, Grabau). También han intentado mea para dar una definición más precisa de términos de

rock adquiridos de la era precientífica. Hasta la fecha, ninguno de los esfuerzos ha sido muy exitoso. Una dirección en la que el progreso podría se debe seguir el ejemplo del petrólogo ígneo y usar un solo nombre, comúnmente de derivación geográfica (tipo-localidad), para tipos de rocas recurrentes comunes. En lugar de tratar de idear nombres con varios prefijos y sufijos, ¿por qué no utilizar un solo término? Para el estudiante de rocas ígneas, cada uno de los términos "riolita", "gabro" o "shonkinita", por ejemplo, denota una roca con una combinación especial de texturas y mineros. Términos tales como "arkose" y "gray-wacke" son términos comparables que son familiares para el estudiante de rocas sedimentarias. Sin embargo, estos pueden extenderse y un término como "bradfordita" podría convertirse en sinónimo de ese tipo particular de subgraywacke descrito por Krynine del distrito de Bradford en Pensilvania. Uno comúnmente se refiere al tipo de piedra caliza "Bedford" (Spergen) ". ¿Por qué no "espergenita"? UNA CLASIPICACIÓN CUANTITATIVA La tendencia en la ciencia es siempre hacia una mayor precisión. Así también en petrología. En los últimos años se han realizado esfuerzos encomiables para cuantificar los términos "grava", "arena", limo ", etc. Estos han dado como resultado la aceptación general de unos pocos grados de tamaño estándar adaptables a los sedimentos clásticos. han sido los esfuerzos para extender este los esfuerzos para extender esta cuantificación a la

denominación del agregado. Aunque ahora se ha establecido la "arena" de la categoría de tamaño, no hay acuerdo sobre el término arenisca. Debe ser todo el material entre 1 y 2 mm.? ¿Debe el promedio caer en este rango? ¿Qué promedio: mediana, modo o media? ¿Y qué tipo de media? ¿O debe caer 50 por ciento en este rango? o alguna relación de uno a otro. Las partículas monominerales de origen fanerítico dominan en las arenas pero están presentes en cantidades subordinadas en sedimentos más gruesos y más finos. Los productos de descomposición química son de grano ultrafino. Por lo tanto, caracterizan a las piedras de barro. Bajo ciertas condiciones, sin embargo, pueden coagularse y depositarse en la arena (como en los grises). Además de las diferencias en la composición minera relacionada con la textura del sedimento, existen diferencias en la composición mineral en cualquier grado de tamaño dado relacionado con la madurez del sedimento. La madurez se puede definir como la medida del enfoque del sedimento al estado final estable. Este último es el estado final en el que un sedimento tiende a evolucionar. Una arena estable, por ejemplo, consistiría casi exclusivamente en cuarzo, estaría muy bien clasificada y sería muy redondeada. Hay varios índices de madurez, de los cuales la composición mineral es, quizás, la más importante. En las arenas, por ejemplo, la relación cuarzo-feldespato es un índice muy

apropiado. Aunque esta relación se rige por una serie de factores, el principal es la tasa de erosión y la tasa de deposición concomitante. En la medida en que las tasas respectivas están controladas por la tasa de elevación y subsidencia, el contenido de feldespato es un índice de inestabilidad de la corteza o tectonismo. Pueden observarse diferencias de posición correlativas debidas al tectonismo tanto en la grava como en las arcillas. La influencia de la tectónica en el régimen sedimentario se ha enfatizado en los Estados Unidos principalmente por Krynine, cuyas tres principales familias de sedimentos, designadas por su principal miembro arenita -el ortoquartzita, el graywacke y el clavo de arcos- son indicativos de tres principales tectónicos y etapas geomórficas del ciclo geosinclinal. Superpuestas a las diferencias de composición relacionadas con el tamaño de grano y el tectonismo son las debidas a los cambios posdeposicionales o epigenéticos, tanto la solución como la precipitación. Los roles de la solución intraestratal y la precipitación apenas comienzan a ser entendidos. El primero es responsable de la pérdida selectiva de los constituyentes detríticos originales. Este último es el proceso al que se debe el cemento mineral. Lo que menos se comprende son los amplios cambios en la composición debidos a la solución y deposición simultáneas, es decir, los reemplazos metasomáticos. Estos cambios epigenéticos no son, sin embargo, completamente independientes de la

historia tectónica del depósito, como Smithson ha señalado. Los sedimentos de la geosinclina sufren un grado de epigénesis más alto que los de otros lugares. El recambio metasomático de las calizas y otras rocas y la formación de sílex parecen ser promovidas por el aumento de las geotermas que acompañan a los geosinclinales downwarp La epigénesis es también una función del tiempo. La probabilidad de cambio se mejora con el aumento en la edad del depósito. Por lo tanto, hay una relación cambiante de cal-magnesia en las piedras calizas con la edad decreciente, como Daly notó temprano. De manera similar, hay un aumento en el número y tipo de minerales pesados con disminución en la edad, como lo notaron varios investigadores. La relación de carbonato a cemento de sílice en areniscas de diversas edades parece ser también una función del tiempo como consecuencia de la sustitución de la primera por la segunda. CONCLUSIONES Los sedimentos son el producto de la sedimentación clástica (alogénica), la precipitación (bioquímica y química –autigénica ¿la proporción es aceptable? No prevalece el uso estándar. Pero tales estándares pueden establecerse y, sin duda, estar en el futuro. TEXTURA Y CLASIFICACIÓN La importancia de los conceptos aquí formulados se puede aclarar mejor por referencia a un ejemplo específico, a saber, una consideración de las texturas de las piedras calizas, sobre la fusión que surge del hecho de que

las calizas no se forman de forma petrográficamente homogénea. grupo. Son en parte xogenéticos o clásticos, en parte endogenéticos "químicos" y "orgánicos"), y en los derivados "metamórficos" nain de estos tipos asicos. A menos que se reconozca este carácter poligenético, no se puede avanzar hacia una descripción de sus texturas y estructuras, o hacia una omenclatura y clasificación racionales. Asistir, por ejemplo, para imponer una sola escala de grados de tamaño en un grupo heterogéneo de rocas conduce solamente a una confución adicional. Las calizas de origen clástico, que son muy comunes, a pesar de las indicaciones en contrario, pueden ser mejor representadas como clásticos, y los términos texturales aplicados a los clásticos pueden aplicarse fácilmente a estas rocas. La escala de grados geométrica de Udden es apropiada para tales deosits. Lo apropiado de esto (o de alguna otra escala de grados geométrica) surge del hecho de que tiende a simétrizar las curvas de distribución de tamaños. La tendencia de tales distribuciones a registrarse normalmente, como lo muestra esta simétrica, sugiere que alguna ley subyacente de ortografía o clasificación es operativa y que dicha escala, por lo tanto, es significativa y apropiada. Para aplicar tal escala de grados-tamaño a la piedra caliza con texturas químicas o a aquellos con metamórficos (textura cristaloblastica) es un error. No tenemos razones a priori para

creer que una escala de grados geométrica tenga algún significado en tales casos. Las texturas de los precipitados químicos (texturas "ígneas") son bien conocidas, y deben seguirse prácticas establecidas de descripción y nomenclatura de estas texturas. Del mismo modo, las texturas de las rocas cristaloblásticas, tan comunes en las calizas, deben reconocerse y describirse como tales. COMPOSICIÓN MINERAL Y CLASIFICACIÓN La composición mineral, al igual que la textura, es un elemento importante en cualquier esquema de clasificación. Pero la composición mineral no es completamente independiente de la textura, y un análisis de los factores que afectan a la composición debe ser entendido si se debe usar racionalmente con fines clasificatorios. Los minerales son ambos de origen exógeno y enogénico. Los principales componentes exogenéticos o detríticos de un sedimento clástico son fragmentos de roca, granos minerales estables y lábiles de la roca madre y los productos secundarios que se degradan. Por la naturaleza de las cosas, los fragmentos rocosos de rocas de grano grueso no pueden ocurrir en sedimentos de grano fino. Por lo tanto, caracterizan solo a los conglomerados. Los fragmentos de las rocas afaníticas o de grano fino, por otro lado, pueden ocurrir en las rocas de tamaño medio de grano (arenas) y ocurren en grandes volúmenes en ciertos tipos, especialmente en los graywackes. En

general, sin embargo, los fragmentos de roca aumentan en importancia con el aumento en el tamaño del grano. Los granos de arena se derivan principalmente de las rocas ígneas faneríticas. Ambos minerales estables y lábiles están presentes en la arena, pero varían ampliamente en el, y la solución postdeposición y la precipitación (epigénesis). Cada factor modifica las texturas, las estructuras y la composición del sedimento de una manera profunda y da lugar a tipos de roca distintivos. Por lo tanto, un esquema de clasificación debe basarse en parámetros que sean significativos en términos del origen de la roca considerada. En la medida en que las rocas sedimentarias son poligenéticas, una simple tabulación biaxial de minerales y texturas, como sirve para las rocas ígneas ortomagmáticas, no servirá para las rocas sedimentarias. Porque la composición mínima de los sedimentos clásticos se rige por tres factores (tamaño de grano, tectonismo y estabilidad mineral después del entierro), las variaciones y los tipos de rocas resultantes deben mostrarse mediante tres ejes. La naturaleza híbrida de los sedimentos, expresada por el complejo textural y mineralógico que exhiben las rocas sedimentarias, la necesidad de precisión y cuantificación del rotor, y la necesidad de nombres definitivos de roca imponen restricciones adicionales a quien lo haría. clasificación proposea de las rocas sedimentarias