FACULTAD DE INGENIERÍA


DIVISIÓN DE INGENIERÍA EN CIENCIAS DE LA TIERRA
DEPARTAMENTO DE GEOLOGÍA DEL PETRÓLEO Y GEOHIDROLOGÍA
Programa de la Asignatura: SEDIMENTOLOGÍA Clave: 0824 Núm. de créditos: 06 Carrera: ING.GEOLOGO, ING. GEOFISICO Duración del curso: Semanas: 16 Horas: 72 Semestre: 6º Horas a la semana: Teoría: 1.5 Obligatoria: SI Prácticas: 3.0 Optativa: OBJETIVO DEL CURSO El alumno definirá los procesos que dan lugar a la formación de sedimentos; los cambios que sufren las partículas desde su orígen hasta que se depositan. Reconocerá e interpretará los ambientes sedimentarios. TEMAS Núm: Nombre: Horas I. PRINCIPIOS GENERALES 1.0 II. PROPIEDADES FISICAS DE LOS SEDIMENTOS 5.0 III. PROCESOS EXTERNOS E INTERNOS EN LA GENERACION DE SEDIMENTOS 2.0 IV. TRANSPORTE Y DEPOSITO 2.0 V. PROCESOS BIOLOGICOS Y QUIMICOS EN LA FORMACION DE SEDIMENTOS 2.0 VI. ESTRUCTURAS SEDIMENTARIAS PRIMARIAS 4.0 VII. AMBIENTES DE DEPOSITO Y FACIES SEDIMENTARIAS 6.0 VIII. INFLUENCIA DE FACTORES EXTERNOS EN EL CONTROL SEDIMENTARIO 2.0 24.0 PRACTICAS 48.0 72.0 ASIGNATURAS ANTECEDENTES : GEODINÁMICA INTERNA QUÍMICA ASIGNATURAS CONSECUENTES : ESTRATIGRAFÍA PETROLOGÍA SEDIMENTARIA ANTECEDENTES, OBJETIVOS Y CONTENIDOS DE LOS TEMAS I. PRINCIPIOS GENERALES ANTECEDENTES: Fundamentos de Geología. Química. OBJETIVO: El alumno describirá la Sedimentología como ciencia y sus aplicaciones en problemas prácticos. CONTENIDO: I.1. Breve historia del desarrollo de la Sedimentología como ciencia I.2. Relaciones entre las ciencias básicas de Física, Química y Biología con la Sedimentología. II. PROPIEDADES FISICAS DE LOS SEDIMENTOS ANTECEDENTES: Geodinámica Interna. OBJETIVO: El alumno analizará las propiedades de las partículas sedimentarias individuales y en conjunto, empleando diversas técnicas de laboratorio; así como la inter- pretación, uso y aplicación de los resultados. CONTENIDO: II.1. Tipos de partículas sedimentarias a) Clásticas b) No clásticas II.2. Propiedades físicas de las partículas a) Forma b) Redondez c) Esfericidad d) Clasificación de las partículas con respecto a su tamaño II.3. Propiedades de los sedimentos a) Empaque y fábrica b) Clasificación (Desviación Estandard) c) Madurez textural mineralógica d) Color e) Porosidad f) Permeabilidad II.4. Análisis Granulométrico II.4.1. Métodos de laboratorio a) Tamiz b) Pipeta c) Tubo de sedimentación II.4.2. Representaciones gráficas a) Curva de frecuencias b) Curva acumulativa aritmética c) Curva acumulativa de probabilidad II.4.3. Parámetros estadísticos a) Media b) Mediana c) Media gráfica d) Asimetría e) Curtosis III. PROCESOS EXTERNOS E INTERNOS EN LA GENERACION DE SEDIMENTOS ANTECEDENTES: Geodinámica Interna. OBJETIVO: El alumno analizará los procesos externos e internos que intervienen en la generación de sedimentos autóctonos y alóctonos. CONTENIDO: III.1. Ciclo sedimentario de una roca III.2. Procesos destruccionales en la generación de sedimentos y suelos. Depósitos residuales. III.3. Sedimentos autóctonos III.4. Sedimentos alóctonos IV. TRANSPORTE Y DEPOSITO ANTECEDENTES: Geodinámica Interna. OBJETIVO: El alumno catalogará los factores que gobiernan el transporte y depósito de los sedimentos. Se analizarán algunos conceptos fundamentales de sedimentación que generan texturas y estructuras sedimentarias resultantes. CONTENIDO: IV.1. Tipos de transporte: aire, agua y hielo IV.2. Formas de transporte: solución, suspensión, saltación y tracción de fondo. IV.3. Diagramas de Hjulstrom y Sundborg IV.4. Números de Froude y Reynolds IV.5. Ley de Stokes IV.6. Tipos de depósitos asociados a los diferentes tipos de flujo. a) Aire b) Agua. Corrientes de agua y acumulaciones de agua c) Transporte en masa y corrientes de densidad 1. Deslizamientos y desprendimientos 2. Flujo de fango 3. Corrientes de turbidez d) Hielo V. PROCESOS BIOLOGICOS Y QUIMICOS EN LA FORMACION DE SEDIMENTOS ANTECEDENTES: Geodinámica Interna. Química. OBJETIVO: El alumno analizará los procesos de formación de los sedimentos no clásticos a partir de la actividad orgánica, o bien por diversos controles químicos. CONTENIDO: V.1. Procesos Biológicos a) Secreción de carbonato de calcio b) Degradación de carbonato de calcio c) Entrampamiento de partículas por organismos d) Formación de pellas fecales e) Actividad de microorganismos V.2. Procesos Químicos a) Potencial de acidez-alcalinidad (pH) 1. Precipitación de carbonatos 2. Disolución de carbonatos. Profundidad de compensación de carbonatos (PCC). b) Potencial de óxido-reducción (Eh) c) Eh y pH y su relación con los diferentes ambientes de depósito d) Evaporitas 1. Experimento de Usiglio 2. Evaporitas de aguas profundas e) Otros minerales sedimentarios formados por precipitación química (pirita, marcasita, manganeso, etc.). f) Madurez química VI. ESTRUCTURAS SEDIMENTARIAS PRIMARIAS ANTECEDENTES: Geodinámica Interna. OBJETIVO: El alumno describirá y analizará las estructuras sedimentarias primarias, así como las implicaciones genéticas que éstas tienen con los sedimentos depositados. CONTENIDO: VI.1. Definición VI.2. Estructuras de carácter interno a) Laminación b) Capa c) Estrato d) Superficie de estratificación e) Rizaduras f) Ondulaciones de arena g) Dunas o megarizaduras h) Antidunas i) Estratificación gradada j) Estratificación cruzada k) Imbricación l) Estratificación lenticular m) Estratificación flaser VI.3. Estructuras de la Superficie de Estratificación a) Marcas de origen físico 1. Grietas de desecación 2. Huellas de gotas de lluvia 3. Huellas de cristales 4. Canales b) Marcas de corrientes 1. Por excavación 2. Por objetos 3. Por movimiento de partículas c) Superficies endurecidas VI.4. Estructuras de Deformación a) Estructuras de carga b) Estructuras almohadilladas c) Laminación convoluta d) Es tructuras de deslizamiento e) Intrusiones o inyecciones de arena f) Cantos de arcilla armados VI.5. Estructuras Orgánicas a) Organismos constructores de rocas 1. Malla de algas 2. Estromatolitos 3. Arrecifes b) Pistas y galerías c) Perforaciones VI.6. Estructuras evaporíticas a) Nódulos evaporíticos b) Estructuras de enrejado de gallina c) Estructuras enterolíticas d) Amalgamaciones VII. AMBIENTES DE DEPOSITO Y FACIES SEDIMENTARIAS ANTECEDENTES: Geodinámica Interna. OBJETIVO: El alumno analizará los factores que intervienen en la formación de los ambientes sedimentarios. CONTENIDO: VII.1. Definición de los conceptos de ambiente sedimentarios y facies sedimentarias. VII.2. Clasificación de ambientes sedimentarios según varios autores VII.3. Ambientes continentales VII.3.1. Glaciares. Morrenas. Formación general.- Localización geográfica.- Geomorfología glacial.- Erosión glacial.- Transporte glacial.- Depósitos glaciales.- Esker.- Kame.- Deltas Glaciales.- Depósitos glaciolacustres.- Depósitos interglaciales.- Sandur.- Características granulométricas de los depósitos glaciares.- Ejemplo reciente .- Ejemplo antiguo.- Importancia tectónica .- Importancia económica. VII.3.2. Eólicos. Situación geográfica.- Climatología.- Condiciones tectónicas.- Erosión eólica.- Proceso de sedimentación.- Tipos de depósitos.- Hamada.- Serir.- Wadi.- Deriva de arena.- Sombras de arena.- Gozes.- Loess.- Capas de arena.- Dunas.- Zonas de interduna.- Características texturales de los depósitos desérticos.- Ejemplo reciente.- Ejemplo antiguo.- Importancia económica. VII.3.3. Lagos. Introducción.- Tipos de lagos.- Geoquímica del agua.- Movimiento de las aguas.- Sedimentos clásticos.- Distribución.- Litologías.- Estructuras.- Texturas.- Sedimentos no clásticos.- Biota.- Tipos de sedimentos.- Estructuras y texturas.- Ejemplo reciente.- Ejemplo antiguo.- Importancia económica.- Impor- tancia tectónica. VII.3.4. Abanicos Aluviales Introducción.- Climatología.- Geomorfología.- Red de canales.- Procesos de transporte y depósito.- Procesos de distribución de sedimentos len el abanico.- Modelo de abanico aluvial en zonas semi-áridas.- Modelo de abanicos aluvial para zonas humedas.- Ejemplo reciente.-Ejemplo antiguo.- Importancia económica.- Importancia tectónica. VII.3.5. Ríos Introducción.- Madurez fluvial.- Tipos de ríos.- Flujo fluvial.- Principales partes de un río.- Tipo de depósitos.- Facies de canal.- Facies de point bar.- Facies de barras de canal.- Facies de banco (niveles naturales).- Facies de llanura de inundación.- Facies de lagos meándricos.- Modelo de facies, relaciones laterales y verticales de: sistema meándrico.- Sistema anastomosado.- Sistema de canales entrelazados.- Ejemplo reciente.- Ejemplo antiguo.- Importancia tectónica.- Importancia económica. VII.4. Ambientes Mixtos. VII.4.1. Paludales Introducción. Tipos de pantanos.- Climatología.- Flora y fauna.- Asocia- ciones con otros ambientes de depósito.- Características litológicas de pantanos marinos asociados a: a) océanos, b) desligadas de océanos.- Estructuras y texturas.- Carbón mineral.- Tipos de carbón.- Ciclo evolutivo de turba a carbón e hidro- carburos.- Asociación de tipo de carbón con ambiente de depósito.- Ejemplo reciente.- Ejemplo antiguo.- Importancia tectónica.- Importancia económica. VII.4.2. Costeros Información general.- Zona costera.- Subambientes de la zona costera. Facies de backshore.- Facies de offshore. - Facies de Shoreface.- Facies de fore- shore.- Litología.- Estructuras de cada facies.- Texturas de cada facies.- Costas transgresivas y costas regresivas. - Ejemplo reciente.- Ejemplo antiguo.- Importancia tectónica.- Importancia económica. VII.4.3. Sabkhas Información general.- Climatología.- Situación geográfica.- Tipos de Sabkhas.- Sabkhas marinos.- Facies de plataforma asociadas.- Facies de carpetas de algas.- Facies de supramarea.- Facies continenta- les asociadas.- Sabkhas continentales.- Facies aluviales.- Facies fluviales.- Facies planicies de arena.- Facies Wadi.- Facies de lodo salino.- Facies de halita caótica.- Facies de halita en forma de tolva.- Facies de yeso-anhidrita.- Dolo- mita e hipótesis de dolomitización (reflujo y tipo Dorag).- Ejemplos recientes (marino y continental).- Ejemplos antiguos (marino y continental).- Ejemplos antiguos (marino y continental).- Importancia tectónica.- Importancia econó- mica. VII.4.4. Deltas Introducción.- Principales deltas del mundo.- Climatología.- Tipos de deltas.- Deltas dominados por ríos.- Deltas domi- nados por mareas.- Deltas dominados por corrientes.- Estructuras de un delta.- Subambientes deltaicos.- Depósitos palu- dales.- Relleno de canal.- Canales distributarios.- Niveles subacuosos.- Barra de desembocadura.- Barra distal.- Bahías interdistributarias.- Frente deltaico.- Facies de prodeltal.- Ambien- tes de plataforma lodosa asociados.- Principales cuerpos de arena deltaicos.- Desarrollo de secuencias autocíclicas en forma lateral y vertical.- Estructuras.- Texturas Ejemplo recientes .- Ejemplo antiguo.-Importancia económica.- Importancia tectónica. VII.4.5. Lagunas Litorales Introducción.- Tipos de lagunas litorales.- Climatología.- Distribución de sedimentos.- Facies costeras.- Facies lagunares centra- les.- Lagunas clásticas.- Lagunas no clás- ticas.- Flora y fauna.- Movimiento de las aguas.- Tormentas.- Ejemplo reciente.- Ejemplo antiguo.- Importancia tectónica.- Importancia económica. VII.5. Ambientes Marinos VII.5.1. Plataforma clástica Generalidades.- Controles geológicos en la sedimentación.- Aporte de sedimentos.- Régimen hidráulico.- Fluctuaciones en el nivel del mar.- Factores químicos.- proce- sos físicos, corrientes oceánicas, corrien- tes de marea, corrientes meteorológicas.- Sedimentación dominada por tormentas.- Sedimentación dominada por corrientes.- Tipos de sedimentos.- Estructuras primarias.- Dispersión de sedimentos.- Islas de barrera asociadas, formación y evolución.- Ejemplo reciente.- Ejemplo antiguo.- Importancia económica. VII.5.2. Plataforma Carbonatada Generalidades.- Localización geográfica.- Climatología.- Modelos de plataformas.- Plataforma de rampa.- Plataforma restringida.- Esquema general de facies estándar de Wilson.- Condiciones de restricción dentro de la plata- forma.- Bancos de arena carbonatada.- Barras de arena.- Cinturones de arena.- Dunas.- Capas de arena de plataforma interior.- Estructuras y texturas asociadas.- Ejemplo reciente.- Ejemplo antiguo.- Importancia tectónica.- Importancia económica. VII.5.3. Talud Continental Clástico y Planicies Abisales Generalidades.- Talud continental.- Tipos de sedimentos.- Estructuras y texturas.- Abanicos abisales.- Tipos de flujo en cañones submarinos.- Distri- bución granulométrica en el abanico abisal.- Abanicos inferiores y abanicos superiores.- Abanicos medios.- Secuencias tipo flysch.- Secuencia Bouma.- Turbiditas proximales.- Turbiditas distales.- Turbi-. ditas distales.-Contouritas.- Ejemplo reciente.- Ejemplo antiguo.- Importancia tectónica.- Importancia económica. VII.5.4. Arrecifes Organismos formadores de arrecifes.- Localización geográfica.- Definición de arrecife.-Condiciones de desarrollo.- Tipos de arrecife.- Arrecifes.- Interacción alga-coral.- Arrecifes de parche.- Arrecifes de barrera.- Atolón.- Arrecifes de banco.- Domo de algas.- Litoherma.- Bioherma.- Biostroma.- Relación organismos.- Tiempo de geológico.- Partes de un arrecife.- Prearrecife.- Cuerpo arrecifal.- Postarre- cife.- Facies de cresta arrecifal.- Facies de planicie arrecifal.- Facies de talud arrecifal.- Tipos de sedimentos asociados a arrecifes.- Estructuras y texturas.- Ejemplo reciente.- Ejemplo antiguo.- Importancia tectónica.- Importancia económica. VII.5.5. Cuencas Carbonatadas Generalidades.- Situación geográfica mundial reciente y en el registro geológico.- Tipos de sedimentos.- Estructuras y texturas.- Fauna asociada.- Relación con las facies estándar de Wilson.- Ejemplo antiguo.- Importancia tectónica.- Importancia económica. VIII. INFLUENCIA DE FACTORES EXTERNOS EN EL CONTROL SEDIMENTARIO ANTECEDENTES: Geodinámica Interna. OBJETIVO: El alumno comprenderá los factores externos mayores que influyen o controlan a los procesos sedimentarios. CONTENIDO: VIII.1. Controles mayores que influyen en los rangos de sedimentación directamente, a escala mundial o local. VIII.2. Modelos sedimentarios tomados comúnmente como evidencia de cambios el nivel del mar a través del tiempo geológico. VIII.3. Influencia tectónica en la sedimentación a escala local y mundial VIII.4. Relaciones entre la sedimentación y las variaciones seculares de la tierra. TECNICAS DE ENSEÑANZA: ELEMENTOS DE EVALUACION: Exposición oral (X) Exámenes parciales (X) Exposición audiovisual (X) Exámenes finales (X) Ejercicios dentro de clase ( ) Trabajos y tareas fuera del aula (X) Ejercicios fuera del aula ( ) Participación en clase (X) Seminarios ( ) Asistencia a prácticas (X) Lecturas obligatorias (X) Otros: Trabajo de investigación (X) Prácticas de taller o laboratorio (X) Prácticas de campo (X) Otras: BIBLIOGRAFIA Texto Temas de la materia para los que se recomienda: KRUMBEIN, W.C. y SLOSS, L. Todos “Stratigraphy and Sedimentation”. W.K. Freeman and Co. San Francisco, E.E.U.U. 1963. PETTIJOHN F. J. y POTTER, P. VI, VII “Atlas and Glossary of Primary Sedimentary structures”. Springer-Verlag. New York, E.E.U.U., 1964. CHAMLEY, H. Todos “Sédimentologie” Dunod Francia, 1990. CONSULTA CORRALES, Z.I., S.J. ROSELL, L. SANCHEZ DE LA TORRE, T.J. II, III, IV, V VERA y M.L. VILAS . “Estratigrafía”. Edit. Rueda España, 1976. FOLK, R.L. V “Petrology of Sedimentary Rocks”. Hemphill Pub. Co. Austin, Texas, E.E.U.U., 1974. FRIEDMAN, G.M. y J. E. SANDERS. Todos “Principles of Sedimentology”. John and Wiley and Sons, E.E.U.U., 1980