TEMA 3 ELS ESTRATS I EL REGISTRE ESTRATIGRÀFIC
Sergi Meseguer Costa
Unitat de Mineralogia Aplicada i Ambiental (Àrea de Cristal·lografia i Mineralogia)
Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural, Universitat Jaume I
1. Les roques sedimentàries
2. Estrats, estructures sedimentàries i fòssils
A. Els estrats
B. Les estructures sedimentàries
C. Els fòssils
3. Dels estrats al conjunt d’estrats
A. Les fàcies i les unitats estratigràfiques
B. La superposició d’unitats d’estratatigràfiques
C. L’encaix lateral de les unitats estratigràfiques:les
correlacions
D. L’encaix tridimensional de les unitats estratigràfiques
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
4. El registre estratigràfic
5. Els ambients sedimentaris
A. Els ambients sedimentaris continentals
B. Els ambients sedimentaris de transició
C. Els ambients sedimentaris de marins
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
ROQUES SEDIMENTÀRIES
Cicle geodinàmic extern
meteorització erosió transport sedimentació diagènesi
Registre estratigràfic
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Els estrats i el registre
estratigràfic
ROQUES SEDIMENTÀRIES
Característiques
•Estructures sedimentàries
•Estrats
Fàcies
Conjunt de fàcies
Unitats estratigràfiques
•Fòssils
en dues dimensions
en tres dimensions
Relacions d’unitats
estratigràfiques
verticals
horitzontals
continuitat
discontinuitat
concordança
discordança
Correlacions
estratigràfiques
Successions estratigràfiques
Anàlisi de conques
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Els estrats i el registre
estratigràfic
ROQUES SEDIMENTÀRIES
Onesformen
Conca
sedimentaria
•Ambients continentals
glacials
desèrtics
Al·luvials
fluvials
Ambients
sedimentaris
deltaics
costaners
•Ambients de transició
•Ambients marins
de plataforma continental
de talús continental
de plana abissal
Àrees
generadores
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Els rius van tots a la mar, i la mar no s’omple; d’allà on va venir
tornen de nou, per tornar a correr. El que va ser, això serà. El que
ja es va fer, això és el que és farà; no es fa res de nou sota el sol
James Hutton,Theory of the Earth (1795)
L'uniformisme o actualisme, en filosofia de la ciència, és el
principi segons el qual els processos naturals que actuaren en
el passat són els mateixos que actuen en el present. El seu
significat metodològic es resumeix sovint en la declaració: "El
present és la clau del passat". L'uniformisme s'oposa al
catastrofisme, segons el qual, els caràcters geològics actuals
s'originaren sobtadament en el passat per processos geològics
radicalment distints als del present.
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Les roques sedimentaries han heretat de les seues predecessores
una característica que les fa úniques i peculiars. Es disposen en
capes, estrats, on han quedat enregistrats moltes de les visicituts
de la seua formació
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Les roques sedimentàries són formades per
sediments.
Els sediments s’originen a partir de l’acumulació de
partícules sòlides o bé com a resultat de la
precipitació d’ions dissolts a l’aigua.
Les partícules sòlides poden ser fragments d’altres
roques (clasts), minerals o bé restes d’organismes.
Aquestes partícules s’acumulen per processos físics i els
ions precipiten químicament o biològicament.
ROQUES
EXÒGENES
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
•Detrítiques o clàstiques
Classificació
•No detrítiques carbonàtiques
•No detrítiques evaporítiques
o evaporites
•No detrítiques silíciques
d’origen orgànic o químic
•No detrítiques organògenes
•Fosfatades
•No detrítiques aluminoferruginoses
d’origen químic
Les roques sedimentàries es formen a la superfície
terrestre.
litosfera
atmosfera
criosfera
biosfera
hidrosfera
Agents geològics externs
Processos geològics externs
EnergiadelSol
+Gravetat
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Les roques detrítiques clàstiques
Resultat de l’acumulació de partícules sòlides.
Són les més abundants, 84% de les roques sedimentàries.
Es classifiquen en funció de la mida de gra i/o composició.
Àrea
generadora
•Rudites o psefites: Conglomerats
>2mm
Bretxa
Conglomerat (Pudinga)
graves
Conca
sedimentària
Limolites 1/16 i 1/256mm
Argilites <1/256mm
Llims
Argiles
•Arenites o psammites: Gresos (sorrenques o arenisques)
2mm i 1/16mm
•Lutites o pelites
<1/16mm
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Les roques no detrítiques carbonàtiques
Resultat de les acumulacions d’ions precipitats per causes químiques o bioquímiques,
sovint contenen restes esquelètiques d’organismes.
Corresponen al 15% de les roques sedimentàries.
Es classifiquen segons criteris descriptius i genètics (Folch i Dunham).
Roques
carbonàtiques
•Precipitació bioquímica dels carbonats que hi ha dissolts a les
aigües dels mars i llacs.
calcàries
•Per l’acumulació de restes esquelètiques carbonatades.
•A la seua formació són molt importants certs éssers vius, ja
que l’activitat biològica d’aquests facilita la precipitació de
carbonats alhora que els seus esquelets carbonatats
s’acumulen en els fons marins o lacustres quan moren.
dolomies
Calcita
CaCO3
Dolomita
CaMg(CO3)2
Margues (lutites carbonatades)
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Les roques no detrítiques evaporites o evaporítiques
Es formen per la precipitació química de sals (clorurs i sulfats) dissoltes a les
aigües de mars i llacs sotmesos a una forta evaporació..
Són sempre formades per un mineral majoritari, del qual reben el nom (guix,
anhidrita, halita, silvinita, carnal·lita, etc.
Àrea
generadora
•Guix (CaSO4x 2H2O)
Conca
sedimentària
•Anhidrita (CaSO4)
•Sulfats
•Halita (NaCl)
•Silvinita (KCl)
•Carnalita (KMgCl x H2O)
•Clorurs
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Detall del rascler i dels diferents minerals de la Muntanya de Sal de Cardona.
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Les roques no detrítiques organògenes (carbó i petroli)
Són el resultat de l’acumulació de restes orgàniques no esquelètiques, és a dir, de les parts
toves.
Àrea
generadora
•Torba (actualment)
•Lignit (Cretaci)
•Hulla (Permià,Triàsic i Juràssic)
•Antracita (Carbonífer 280-345 m.a.)
Conca
sedimentària
•Carbó
•Petroli
•Gas natural•Petroli
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Les roques no detrítiques fosfatades
Són el producte de l’acumulació de restes orgàniques riques en fòsfor (excrements i
óssos d’aus, guano).
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Les roques no detrítiques aluminoferrginoses d’origen químic
Conegudes com a roques sedimentàries residuals: laterites, bauxites,etc.
Són regolites o mantells d’alteració formats in situ com a conseqüència de la meteorització i
sense erosió, transport i sedimentació.
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
bauxita
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Les roques sedimentàries són el producte del cicle geodinàmic extern, però en
determinades condicions poden passar al domini del cicle geodinàmic intern.
Les conques sedimentàries: el destí dels sediments
Àrea de superfície terrestre en la qual durant un interval de temps prolongat s’han
acumulat gruixos importants de sediments, produint-se fenòmens de subsidència.
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Subsidència
•Enfonsament provocat pels materials sedimentaris
(sobrecàrrega sedimentària).
• per sobrecàrrega d’aigua.
•Per raons tectòniques (límits coincidents amb falles actives)
Eustatisme
•Transgressions: pujades relatives del nivell del mar.
•Regressions: baixades relatives del nivell del mar.
Tectònica
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
tres peculiaritats de les roques sedimentàries
El lloc on s’originen les roques sedimentàries, com també la manera
com es formen, és la primera gran peculiaritat que permet diferenciar-les
de la resta de roques.
Roques
sedimentàries
•Estratificació: nivells o capes.
•Estructures sedimentàries
•Fòssils
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
tres peculiaritats de les roques sedimentàries
Excepcionalment hi ha roques sedimentàries que no presenten ni
estratificació ni estructures sedimentàries ni fòssils.
Algunes roques metamòrfiques mantenen aquestes característiques del
protolit original.
Roques
sedimentàries
•Estratificació: nivells o capes.
•Estructures sedimentàries
•Fòssils
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Els estrats una qüestió de geometria i gènesi
Estrat (STRATUM) coberta o capa, s’utilitza per referir-se a les capes
o als nivells que es troben en la majoria de les roques sedimentàries.
Estratificació: és la disposició en estrat que presenta la majoria de les
roques sedimentàries.
Estratigrafia: branca de la geologia que s’encarrega d’estudiar les
roques sedimentàries estratificades.
Estrat
•GEOMETRIA
•GÈNESI
Estrat: nivell de roca sedimentària, de litologia usualment
homogènia o gradacional (que varia gradualment) disposat
d’una manera contínua durant un interval de temps definit
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Disposició geomètrica
Els estrats són cossos tridimensionals de geometria i
dimensions molt variades. Les geometries bidimensionals
dels estrats estan condicionades per la superfície
d’estratificació (base i sostre) i per la relació entre
l’extensió lateral i la potència..
GEOMETRIA
D’UNESTRAT
•Superfícies d’estratificació
•Base o mur (inferior) i sostre (superior)
•Potència (espesor) de l’estrat
•Làmines/laminacions (estrats <1cm de potència)
•Extensió lateral molt variable, amb acabaments
majoritàriament amb aprimaments progressius.
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Disposició geomètrica dels estrats
Els estrats són cossos tridimensionals de geometria i dimensions
molt variades. Les geometries bidimensionals dels estrats estan
condicionades per la superfície d’estratificació (base i sostre) i per la
relació entre l’extensió lateral i la potència.
GEOMETRIES
BIDIMENSIONALS
•Tabular
•Amb base erosiva
•En forma de canal
•Lenticulars
•Ondulats
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Connotacions genètiques dels estrats
Les superfícies d’estratificació representen un interval de temps de no-
deposició o un canvi en les condicions de sedimentació. Com a norma
general, les superfícies d’estratificació són més evidents quan el temps de
no deposició ha estat elevat o quan les superfícies d’estratificació posen
en contacte estrats amb litologuies diferents.
CONNOTACIONS
GENÈTIQUES
•Nivell de roca sedimentària dipositat d’una manera
contínua durant un interval de temps definit.
•La potencia d’un estrat no sempre és proporcional
a la magnitud de l’interval de temps que representa.
•Les superfícies d’estratificació representen un
interval de temps de no-deposició o un canvi en les
condicions de sedimentació.
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Principi d’horitzontalitat dels estrats
Steno (Niels Stensen (1638-1686)) va ser el primer en utilitzar el
terme estrat en sentit estratigràfic. Va establir alguns dels principis
bàsics en què es fonamenta l’Estratigrafia i per això se’l considera el
impulsor d’aquesta branca de la Geologia.
•Principi d’horitzontalitat (presenta limitacions en
roques detrítiques i organògenes)
•Principi de superposició dels estrats
•Principi de continuïtat lateral
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Les estructures sedimentàries: jeroglífics en els estrats
Les estructures sedimentàries consisteixen en diverses distribucions
característiques de tots o alguns elements materials (les partícules
sòlides o els ions precipitats) que formen les roques sedimentàries, o
només d’alguns d’aquells.
La causa d’aquestes distribucions és la reorganització -l’estructuració-
que sovint sofreixen els elements materials d’un sediment com a resultat
dels processos físics, químics, o biològics que es donen durant la
sedimentació o després d’aquesta.
Estructures
sedimentàries
•Criteris genètics
•Criteris geomètrics
Origen inorgànic/orgànic
Contemporaneïtat
1s, sinsedimentàries o sindeposicionals
2s o postsedimentàries
Segons la localització
d’ordenament intern
de les superfícies d’estratificació
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Les estructures sedimentàries: jeroglífics en els estrats
Les roques sedimentàries poden presentar una gran varietat
d’estructures sedimentàries. Les més usuals són:
Estructures
sedimentàries
• Laminacions
•Granoclassificacions
•Ripples
•Marques de corrents
•Burrows
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Laminacions
Nivells <1cm que sovint s’observen dins d’un estrat.
Freqüents en estrats de roques detrítiques (gresos).
Responen al retreballament de les partícules de sediment per l’acció
mecànica d’un flux d’aigua o aire.
laminacions
• paral·lela
•encreuada
•entrecreuada
•oblíqua
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Ripples
Estructures sedimentàries inorgàniques primàries que
es localitzen a les superfícies d’estratificació,
generalment al sostre dels estrats.
S’originen a causa del retreballament produït per
l’acció mecànica d’un flux d’aigua o aire.
Són la manifestació externa de la laminació encreuada
ripples
• assimètrics (ripples de corrent)
•Simètrics (ripples d’onades)
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Granoclassificacions
Gradació progressiva de la mida de partícules que formen
un estrat de roca detrítica.
Es produeixen quan un flux d’aigua o aire perd o guanya
progressivament energia i diposita ordenadament les
partícules.
Granoclassificació inversa: a la base partícules més fines.
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Estructures sedimentàries inorgàniques secundàries
Les marques de corrent, les esquerdes de dessecació i
les empremtes de pluja i de cristalls són estructures
sedimentàries inorgàniques secundàries que es
localitzen en les superfícies d’estratificació.
Són característiques del sostre d’un estrat però es
conserven millor com a motlles en la base de l’estrat
situat immediatament per sobre.
estructures
• marques de corrent
•Esquerdes de dessecació o de retracció
•Empremtes de pluja
• Empremtes de cristalls
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Estructures bioconstruïdes, els burrows i les pistes
Les estructures bioconstruïdes, els burrows, les
perforacions, i les pistes tenen en comú l’origen orgànic.
Poden ser 1s o 2s i localitzar-se en les superfícies
d’estratatificació o afectar l’ordenament intern dels
estrats.
Les estructures sedimentàries orgàniques també són
considerades fòssils.
estructures
•Estructures bioconstruïdes (1s): construccions de roques
(cianobacteris, cianòfits, cianofícies o algues procariotes)
•Burrows, galeries d’excavador, estructures tabulars, perforacions (2s)
•Pistes (traces fòssils o rastres/icnites) (2s)
Cianobacteris: estructures algals
Estromatòlits: laminació ondulada
bioturbació
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Els fòssils: les restes d’antigues formes de vida
Els fòssils són restes antigues conservades a les roques
d’organismes pretèrits o bé corresponen a mostres de la
seua activitat.
La paleontologia és la ciència que els hi estudia: com es
varen formar, a quins antics organismes pertanyien, com
eren, on i com vivien, com varen evolucionar.
Només una petita part dels organismes que han existit o
existeixen esdevindran fòssils
Fòssilsguia
-bona dispersió en l’espai
-curta dispersió en el temps
-fàcil de reconèixer
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Dels estrats als conjunts d’estrats
L’estratificació, és a dir, la disposició en estrats que
presenten les roques sedimentàries, implica necessàriament
l’existència d’un conjunt d’estrats sobreposats els uns
damunt els altres. La formació d’estrats i, per tant, la
mateixa estratificació, són dos efectes inherents a la
dinàmica de formació de les roques sedimentàries.
Segonsladistribució
delespotències
•Uniforme
•De potència variable
•estratocreixent
•Estratodecreixent
Segonslalitologia
•Homogènia
•Heterogènia
•Rítmica
•Cíclica
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Les fàcies i les unitats estratigràfiques
Aspecte de les roques estratificades.
Conjunt de característiques litològiques que diferencien un
estrat o un conjunt d’estrats dels altres estrats o conjunts
d’estrats veïns.
Fàcies
•Composició
•Color
•Textura
•Estructures sedimentàries
•Fòssils
•Geometria dels estrats
•Tipus d’estratificació
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Les fàcies i les unitats estratigràfiques
Una fàcies determinada pot estar relacionada
genèticament amb la fàcies situada damunt seu, a sota o al
costat, i delimitar una associació de fàcies, un conjunt de
fàcies que s’han format en les mateixes condicions.
Unitat estratigràfica: cos rocós susceptible de ser
reconegut com una unitat en la seua totalitat de les roques
estratificades de la Terra, segons un caràcter, una propietat o
un atribut específic.
Les unitats estratigràfiques es designen amb noms referits
a la litologia o les litologies dominants i al lloc geogràfic on
es troben.
Guia estratigràfica
internacional
Subcomissió Internacional de
Classificació Estratigràfica
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
La superposició d’unitats estratigràfiques: continuïtat i discontinuïtat
La superposició de dues unitats estratigràfiques és
determinada per les relacions geomètriques i genètiques
existents entre la unitat inferior i la unitat estratigràfica superior
Relacions
genètiques
f(temps)
•Continuïtat
•Discontinuïtat: hi hagut una
interrupció sedimentària
•Hiat
•Llacuna estratigràfica
Relacions
geomètriques
f(geometriai
característiquesdela
superfície)
•Concordança
•Discordança
•Superfície plana
•Superfície erosiva
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
La superposició d’unitats estratigràfiques: continuïtat i discontinuïtat
Relacionsgenètiquesigeomètriques
Continuïtat amb concordança: no hi ha cap
interrupció.
Discontinuïtat amb concordança: s’ha
produït una interrupció sedimentària.
Discontinuïtat amb discordança: si ha tingut
lloc una interrupció sedimentària important,
amb una fase d’erosió, i l’estratificació de la
unitat estratigràfica inferior no és paral·lela amb
la superior.
Discordança progressiva o sintectònica:
l’angle en què descansa la unitat estratigràfica
superior va disminuint fins a desaparèixer i
convertir-se en una continuïtat amb
concordança.
Inconformitat o discordança basal: relació
existent entre una unitat estratigràfica que
reposa sobre roques no estratificades.
•Paraconformitat: superfície plana
•Disconformitat: superfície erosiva
•Discordança angular: superfície plana
•Discordança erosiva: superfície erosiva
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
La superposició d’unitats estratigràfiques: continuïtat i discontinuïtat
El conjunt d’unitats estratigràfiques ordenades que
succeeixen les unes a les altres d’acord amb el principi de
superposició rep el nom de successió/secció/sèrie
estratigràfica.
Sèrie estratigràfica composta: quan es relaciona diverses
sèries estratigràfiques equivalents. Poden ser locals,
regionals, globals (àmbit de conca sedimentària).
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
La superposició d’unitats estratigràfiques: continuïtat i discontinuïtat
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
L’encaix lateral de les unitats estratigràfiques: les correlacions
Una correlació és la comparació entre dues o més
successions estratigràfiques per tal d’establir diverses
equivalències entre estrats o superfícies d’estratitificació,
d’acord amb la continuïtat de les litologies, el contingut fòssil
o l’edat dels estrats.
Les correlacions permeten relacionar lateralment
successions estratigràfiques separades en l’espai i que
corresponen a un interval de temps semblant.
Criteris de correlació: cadascun dels caràcters utilitzats per
realitzar la correlació.
Criteris
• litològics
•Paleontològics
•geofísics
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
L’encaix lateral de les unitats estratigràfiques: les correlacions
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
L’encaix tridimensional de les unitats estratigràfiques: l’anàlisi de conques
Consisteix en l’encaix vertical i horitzontal de les unitats
estratigràfiques que formen cadascuna de les conques
sedimentàries.
Les unitats estratigràfiques són cossos tridimensionals
finits amb geometries molt variables, de manera que
aquestes poden ocupar la totalitat de l’extensió d’una conca
o només una petita part.
Les successions estratigràfiques és l’ordenació vertical de
les unitats estratigràfiques..
Un cop establertes diferents successions estratigràfiques
locals de cap a cap de la conca sedimentària, el pas següent
es correlacionar-les horitzontalment.
Encaix final: relacions espacials i temporals que hi ha entre
les diferents unitats estratigràfiques.
Ànaliside
conques
• geometria
•gènesi
Història
geològica
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
El registre estratigràfic: el relat dels estrats
L’objectiu final de l’estratigrafia és conèixer com s’han
format els estrats, la seua gènesi, i partir d’ací la història
geològica del planeta.
ESTRATIGRAFIA
•Geologia històrica
•Sedimentologia
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
El registre estratigràfic: el relat dels estrats
Són les roques sedimentàries estratificades les que aporten
major informació per conèixer la Terra en el passat: com era
el relleu, on hi havia oceans, mars, llacs, planes, muntanyes;
com era el clima; com eren els organismes que hi vivien;
quines relacions hi havia entre aquests organismes i el medi.
Sovint es compara els estrats amb les pàgines d’un llibre en
que queda enregistrada la història geològica de laTerra.
Principi de
l’actualisme
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Els ambients sedimentaris: com i on s’escriuen els estrats
L’estratigrafia i la sedimentologia comparteixen el repte de
conèixer les condicions de formació de les roques sedimentàries
estratificades: investiguen els llocs on actualment s’estan
formant roques sedimentàries, com també els mecanismes de
formació, i apliquen, d’acord amb el principi de l’actualisme,
aquest coneixements per interpretar com es van formar els
estrats que avui omplen antigues conques sedimentàries.
Ambient sedimentari: part de la superfície terrestre que es
diferencia de la resta per l’existència d’uns factors físics, químics i
biològics determinats.
En els ambients sedimentaris poden tenir lloc tots els processos
geològics del cicle geodinàmic extern: meteorització, erosió,
transport, sedimentació, i diagènesi.
A la superfície del planeta hi ha un nombre finit d’ambients
sedimentaris, que es repeteixen en diferents indrets de la història
geològica de laTerra.
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Els ambients sedimentaris: com i on s’escriuen els estrats
.
•Continentals
•De transició
•Marins
Ambients
sedimentaris
• Factors físics
•Factors químics
•Factors ambientals
Glacials
Desèrtics
Al·luvials
Fluvials
Lacustres i palustres
Estuarins i deltaics
Costaners
De plataforma continental
De talús continental
De plana abissal
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Els ambients sedimentaris glacials
Zones d’altes latituds o alta muntanya.
La neu a causa de la pressió es transforma en gel.
La masses de gel es mouen lentament per l’acció
de la gravetat.
•Glaceres continentals,
casquets polars o inlandsis
•Glaceres alpines, de
muntanya o de vallAmbients sedimentaris
GLACIARS
Ocupen grans extensions de zones
polars.
Formació d’icebergs.
Circs glacials
Llengües de glacera
Front glacial
Morenes
Til·lites
Valls en forma d’U
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Els ambients sedimentaris desèrtics
 Es localitzen a les zones amb precipitacions inferiors a
200mm/any i una taxa d’evaporació molt superior a les
precipitacions, que provoca l’absència total de vegetació.
• Reg
•Erg
•Loess
•Abrasió
•Deflació
•Dunes
•Roques amb forma de bolet
•Playa lake
A.S. Desèrtics
• Deserts polars
•Deserts costaners o litorals
•Deserts tropicals i subtropicals
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Els ambients sedimentaris al·luvials
•Conca de recepció
•Canal de desguàs
•Ventall al·luvial
(con de dejecció)
A.S. Al·luvials
• torrents o barrancs
•Cursos d’aigua de poc recorregut
•Fort desnivell
•Predominen els processo físics
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Els ambients sedimentaris fluvials
Un riu és un curs d’aigua que drena una superfície, conca
fluvial, de manera permanent.
Les característiques orogràfiques i climàtiques del nostre
territori fan que els nostres rius tinguen cabals irregulars i
conques fluvials xicotetes.
Els cursos intermedis reben el nom de rieres, rials, rambles,
etc.
•Curs alt
•Curs mitjà
•Curs baixA.S. Fluvials
• Predominen els processo físics
•El principal agent és l’aigua precipitada a
la conca fluvial, aigües subterrànies,
desglaç
•El pendent condiciona l’energia mecànica
-rectilinis
-erosió
-meandriforme
-transport
-meandriforme,
trenat, anastosomat
-sedimentació:
aluvions
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Els ambients sedimentaris lacustres i palustres
Ambients lacustres corresponen a llacs o estanys.
Ambients palustres: aiguamolls, llacunes, pantans i maresmes.
Presenten una gran varietat d’ambients: des del llacs d’origen glacial
fins als llacs salats del desert, des dels petits aiguamolls litorals fins als
grans llacs.
Característiques físiques, químiques, i orgàniques de l’aigua molt
diversa (temperatura, densitat, salinitat, contingut en oxigen, etc.).
El procés geològic que hi predomina és la sedimentació: detrítica,
carbonàtica, evaporita o organògena.
•Sedimentació detrítica
•Sedimentació carbonàtica
•Sedimentació evaporita:
ions SO4
2-, Cl-, Ca2+, Na+, K+, etc.
•Sedimentació organògena
A.S. Lacustres-palustres
-Deltes
-Turbidites
-Cons de dejecció
Varves glacials
-part subaèria
-part submergida
-aiguamolls, pantans, maresmes
-acumulació abundant de matèria org.
-Carbonització: restes vegetals
-torberes: zones palustres on s’acumulen
restes vegetals
Fitoplancton-sapropel-petroli
• plana deltaica
• front deltaic
•prodelta
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Els ambients sedimentaris estuarins i deltaics
Es localitzen de manera aïllada al llarg les costes del planeta.
Els deltes poden situar-se en la desembocadura d’un riu al mar o llac.
Predominen els processos físics enfront dels químics, però en alguns casos
l’activitat orgànica pot ser significativa.
El principal agent geològic és l’aigua.
El total de sediments es sotmés a una intensa remobilitazació i
retraballament continu per part del diferents fluxos o corrents d’origen marí.
•Corrents
•Delta
•Estuaris: valls envaïdes pel mar (ria, fiord)
A.S. Estuarins-Deltaics
-fluvials
-metereològics (onades)
-marea
-oceànics (de deriva)
-part subaèria
-part submergida
• plana deltaica: canals fluvials, platges, aiguamolls
• front deltaic: barres de desembocadura o de gola
deltaica
•Prodelta: corrents de turbiditat (turbidites)
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Els ambients sedimentaris costaners
Gran variabilitat: penya-segats costaners, platges,
cordons litorals, lagoons, i albuferes.
Predominen els processos físics amb una
Activitat biològica molt variable.
Principal agent geològic és l’aigua.
•Erosió:
•Transport
•Sedimentació
A.S. costaners
-Penya-segats
-albuferes
-llacunes, aiguamolls i
maresmes
-platges
-barres litorals, cordons litorals, o illes barrera
-lagoons
-esculls coral·lins lagoons
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Els ambients sedimentaris marins
Localitzats a les àrees submergides, per sota de la línia
de costa, fora de l’abast dels processos continentals.
•Plataforma continental
(fins 200m de fondària, truncada pels
canons, gran zona de sedimentació,
alta biodiversitat)
•Talús continentals
•Plana abissal
(Fondàries entre 3000m-6000m,
pendents de l’1%o)
A.S. marins
-sedimentació detrítica: plataformes siliciclàstiques
-sedimentació carbonàtica: plataformes carbonàtiques
(bioconstructors que formen els esculls coral·lins)
-Pendents entre 5-15%
-enllaça la plataforma continental amb la plana abissal
(3000 a 6000m)
-predominen els processos físics, manca d’il·luminació i
oxigenació.
-Són freqüents les esllavissades submarines: corrents
de turbiditat
-zona de sedimentació de canons submarins
-corrents de terbolesa: ventalls submarins, cons
submarins, deltes submarins, turbidites.
-decantació de sediments detrítics de lutites
-acumulació dels esquelets silicis dels radiolaris
(radiolarites)
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
http://hays.outcrop.org/GSCI100/lecture29s.html
http://higheredbcs.wiley.com/legacy/college/levin/0471697435/chap_tut/chaps/chapter
05-07.html
http://www.geol.umd.edu/~tholtz/G102/102time1.htm
http://www.indiana.edu/~geol105/images/gaia_chapter_5/sedimentary_structures.htm
http://strata.uga.edu/
http://walrus.wr.usgs.gov/seds/bedforms/pindex.html
http://wps.prenhall.com/esm_lutgens_essentials_9/33/8669/2219418.cw/index.html
http://www.kalipedia.com/ciencias-tierra-universo/

T3 Els processos que transformen les roques

  • 1.
    TEMA 3 ELSESTRATS I EL REGISTRE ESTRATIGRÀFIC Sergi Meseguer Costa Unitat de Mineralogia Aplicada i Ambiental (Àrea de Cristal·lografia i Mineralogia) Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural, Universitat Jaume I
  • 2.
    1. Les roquessedimentàries 2. Estrats, estructures sedimentàries i fòssils A. Els estrats B. Les estructures sedimentàries C. Els fòssils 3. Dels estrats al conjunt d’estrats A. Les fàcies i les unitats estratigràfiques B. La superposició d’unitats d’estratatigràfiques C. L’encaix lateral de les unitats estratigràfiques:les correlacions D. L’encaix tridimensional de les unitats estratigràfiques Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
  • 3.
    4. El registreestratigràfic 5. Els ambients sedimentaris A. Els ambients sedimentaris continentals B. Els ambients sedimentaris de transició C. Els ambients sedimentaris de marins Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
  • 4.
    ROQUES SEDIMENTÀRIES Cicle geodinàmicextern meteorització erosió transport sedimentació diagènesi Registre estratigràfic Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
  • 5.
    Els estrats iel registre estratigràfic ROQUES SEDIMENTÀRIES Característiques •Estructures sedimentàries •Estrats Fàcies Conjunt de fàcies Unitats estratigràfiques •Fòssils en dues dimensions en tres dimensions Relacions d’unitats estratigràfiques verticals horitzontals continuitat discontinuitat concordança discordança Correlacions estratigràfiques Successions estratigràfiques Anàlisi de conques Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
  • 6.
    Els estrats iel registre estratigràfic ROQUES SEDIMENTÀRIES Onesformen Conca sedimentaria •Ambients continentals glacials desèrtics Al·luvials fluvials Ambients sedimentaris deltaics costaners •Ambients de transició •Ambients marins de plataforma continental de talús continental de plana abissal Àrees generadores Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
  • 7.
    Els rius vantots a la mar, i la mar no s’omple; d’allà on va venir tornen de nou, per tornar a correr. El que va ser, això serà. El que ja es va fer, això és el que és farà; no es fa res de nou sota el sol James Hutton,Theory of the Earth (1795) L'uniformisme o actualisme, en filosofia de la ciència, és el principi segons el qual els processos naturals que actuaren en el passat són els mateixos que actuen en el present. El seu significat metodològic es resumeix sovint en la declaració: "El present és la clau del passat". L'uniformisme s'oposa al catastrofisme, segons el qual, els caràcters geològics actuals s'originaren sobtadament en el passat per processos geològics radicalment distints als del present. Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
  • 8.
    Les roques sedimentarieshan heretat de les seues predecessores una característica que les fa úniques i peculiars. Es disposen en capes, estrats, on han quedat enregistrats moltes de les visicituts de la seua formació Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
  • 9.
    Les roques sedimentàriessón formades per sediments. Els sediments s’originen a partir de l’acumulació de partícules sòlides o bé com a resultat de la precipitació d’ions dissolts a l’aigua. Les partícules sòlides poden ser fragments d’altres roques (clasts), minerals o bé restes d’organismes. Aquestes partícules s’acumulen per processos físics i els ions precipiten químicament o biològicament. ROQUES EXÒGENES Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
  • 10.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural
  • 11.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural
  • 12.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural
  • 13.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural
  • 14.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural
  • 15.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural
  • 16.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural
  • 17.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural
  • 18.
    •Detrítiques o clàstiques Classificació •Nodetrítiques carbonàtiques •No detrítiques evaporítiques o evaporites •No detrítiques silíciques d’origen orgànic o químic •No detrítiques organògenes •Fosfatades •No detrítiques aluminoferruginoses d’origen químic Les roques sedimentàries es formen a la superfície terrestre. litosfera atmosfera criosfera biosfera hidrosfera Agents geològics externs Processos geològics externs EnergiadelSol +Gravetat Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
  • 19.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural
  • 20.
    Les roques detrítiquesclàstiques Resultat de l’acumulació de partícules sòlides. Són les més abundants, 84% de les roques sedimentàries. Es classifiquen en funció de la mida de gra i/o composició. Àrea generadora •Rudites o psefites: Conglomerats >2mm Bretxa Conglomerat (Pudinga) graves Conca sedimentària Limolites 1/16 i 1/256mm Argilites <1/256mm Llims Argiles •Arenites o psammites: Gresos (sorrenques o arenisques) 2mm i 1/16mm •Lutites o pelites <1/16mm Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
  • 21.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural
  • 22.
    Les roques nodetrítiques carbonàtiques Resultat de les acumulacions d’ions precipitats per causes químiques o bioquímiques, sovint contenen restes esquelètiques d’organismes. Corresponen al 15% de les roques sedimentàries. Es classifiquen segons criteris descriptius i genètics (Folch i Dunham). Roques carbonàtiques •Precipitació bioquímica dels carbonats que hi ha dissolts a les aigües dels mars i llacs. calcàries •Per l’acumulació de restes esquelètiques carbonatades. •A la seua formació són molt importants certs éssers vius, ja que l’activitat biològica d’aquests facilita la precipitació de carbonats alhora que els seus esquelets carbonatats s’acumulen en els fons marins o lacustres quan moren. dolomies Calcita CaCO3 Dolomita CaMg(CO3)2 Margues (lutites carbonatades) Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
  • 23.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural
  • 24.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural
  • 25.
    Les roques nodetrítiques evaporites o evaporítiques Es formen per la precipitació química de sals (clorurs i sulfats) dissoltes a les aigües de mars i llacs sotmesos a una forta evaporació.. Són sempre formades per un mineral majoritari, del qual reben el nom (guix, anhidrita, halita, silvinita, carnal·lita, etc. Àrea generadora •Guix (CaSO4x 2H2O) Conca sedimentària •Anhidrita (CaSO4) •Sulfats •Halita (NaCl) •Silvinita (KCl) •Carnalita (KMgCl x H2O) •Clorurs Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
  • 26.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural
  • 27.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural
  • 28.
    Detall del rascleri dels diferents minerals de la Muntanya de Sal de Cardona. Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
  • 29.
    Les roques nodetrítiques organògenes (carbó i petroli) Són el resultat de l’acumulació de restes orgàniques no esquelètiques, és a dir, de les parts toves. Àrea generadora •Torba (actualment) •Lignit (Cretaci) •Hulla (Permià,Triàsic i Juràssic) •Antracita (Carbonífer 280-345 m.a.) Conca sedimentària •Carbó •Petroli •Gas natural•Petroli Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
  • 30.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural
  • 31.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural
  • 32.
    Les roques nodetrítiques fosfatades Són el producte de l’acumulació de restes orgàniques riques en fòsfor (excrements i óssos d’aus, guano). Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
  • 33.
    Les roques nodetrítiques aluminoferrginoses d’origen químic Conegudes com a roques sedimentàries residuals: laterites, bauxites,etc. Són regolites o mantells d’alteració formats in situ com a conseqüència de la meteorització i sense erosió, transport i sedimentació. Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural bauxita
  • 34.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural Les roques sedimentàries són el producte del cicle geodinàmic extern, però en determinades condicions poden passar al domini del cicle geodinàmic intern.
  • 35.
    Les conques sedimentàries:el destí dels sediments Àrea de superfície terrestre en la qual durant un interval de temps prolongat s’han acumulat gruixos importants de sediments, produint-se fenòmens de subsidència. Sergi Meseguer Costa Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural Subsidència •Enfonsament provocat pels materials sedimentaris (sobrecàrrega sedimentària). • per sobrecàrrega d’aigua. •Per raons tectòniques (límits coincidents amb falles actives) Eustatisme •Transgressions: pujades relatives del nivell del mar. •Regressions: baixades relatives del nivell del mar. Tectònica
  • 36.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural
  • 37.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural tres peculiaritats de les roques sedimentàries El lloc on s’originen les roques sedimentàries, com també la manera com es formen, és la primera gran peculiaritat que permet diferenciar-les de la resta de roques. Roques sedimentàries •Estratificació: nivells o capes. •Estructures sedimentàries •Fòssils
  • 38.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural tres peculiaritats de les roques sedimentàries Excepcionalment hi ha roques sedimentàries que no presenten ni estratificació ni estructures sedimentàries ni fòssils. Algunes roques metamòrfiques mantenen aquestes característiques del protolit original. Roques sedimentàries •Estratificació: nivells o capes. •Estructures sedimentàries •Fòssils
  • 39.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural Els estrats una qüestió de geometria i gènesi Estrat (STRATUM) coberta o capa, s’utilitza per referir-se a les capes o als nivells que es troben en la majoria de les roques sedimentàries. Estratificació: és la disposició en estrat que presenta la majoria de les roques sedimentàries. Estratigrafia: branca de la geologia que s’encarrega d’estudiar les roques sedimentàries estratificades. Estrat •GEOMETRIA •GÈNESI Estrat: nivell de roca sedimentària, de litologia usualment homogènia o gradacional (que varia gradualment) disposat d’una manera contínua durant un interval de temps definit
  • 40.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural Disposició geomètrica Els estrats són cossos tridimensionals de geometria i dimensions molt variades. Les geometries bidimensionals dels estrats estan condicionades per la superfície d’estratificació (base i sostre) i per la relació entre l’extensió lateral i la potència.. GEOMETRIA D’UNESTRAT •Superfícies d’estratificació •Base o mur (inferior) i sostre (superior) •Potència (espesor) de l’estrat •Làmines/laminacions (estrats <1cm de potència) •Extensió lateral molt variable, amb acabaments majoritàriament amb aprimaments progressius.
  • 41.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural Disposició geomètrica dels estrats Els estrats són cossos tridimensionals de geometria i dimensions molt variades. Les geometries bidimensionals dels estrats estan condicionades per la superfície d’estratificació (base i sostre) i per la relació entre l’extensió lateral i la potència. GEOMETRIES BIDIMENSIONALS •Tabular •Amb base erosiva •En forma de canal •Lenticulars •Ondulats
  • 42.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural Connotacions genètiques dels estrats Les superfícies d’estratificació representen un interval de temps de no- deposició o un canvi en les condicions de sedimentació. Com a norma general, les superfícies d’estratificació són més evidents quan el temps de no deposició ha estat elevat o quan les superfícies d’estratificació posen en contacte estrats amb litologuies diferents. CONNOTACIONS GENÈTIQUES •Nivell de roca sedimentària dipositat d’una manera contínua durant un interval de temps definit. •La potencia d’un estrat no sempre és proporcional a la magnitud de l’interval de temps que representa. •Les superfícies d’estratificació representen un interval de temps de no-deposició o un canvi en les condicions de sedimentació.
  • 43.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural Principi d’horitzontalitat dels estrats Steno (Niels Stensen (1638-1686)) va ser el primer en utilitzar el terme estrat en sentit estratigràfic. Va establir alguns dels principis bàsics en què es fonamenta l’Estratigrafia i per això se’l considera el impulsor d’aquesta branca de la Geologia. •Principi d’horitzontalitat (presenta limitacions en roques detrítiques i organògenes) •Principi de superposició dels estrats •Principi de continuïtat lateral
  • 44.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural Les estructures sedimentàries: jeroglífics en els estrats Les estructures sedimentàries consisteixen en diverses distribucions característiques de tots o alguns elements materials (les partícules sòlides o els ions precipitats) que formen les roques sedimentàries, o només d’alguns d’aquells. La causa d’aquestes distribucions és la reorganització -l’estructuració- que sovint sofreixen els elements materials d’un sediment com a resultat dels processos físics, químics, o biològics que es donen durant la sedimentació o després d’aquesta. Estructures sedimentàries •Criteris genètics •Criteris geomètrics Origen inorgànic/orgànic Contemporaneïtat 1s, sinsedimentàries o sindeposicionals 2s o postsedimentàries Segons la localització d’ordenament intern de les superfícies d’estratificació
  • 45.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural Les estructures sedimentàries: jeroglífics en els estrats Les roques sedimentàries poden presentar una gran varietat d’estructures sedimentàries. Les més usuals són: Estructures sedimentàries • Laminacions •Granoclassificacions •Ripples •Marques de corrents •Burrows
  • 46.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural Laminacions Nivells <1cm que sovint s’observen dins d’un estrat. Freqüents en estrats de roques detrítiques (gresos). Responen al retreballament de les partícules de sediment per l’acció mecànica d’un flux d’aigua o aire. laminacions • paral·lela •encreuada •entrecreuada •oblíqua
  • 47.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural
  • 48.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural Ripples Estructures sedimentàries inorgàniques primàries que es localitzen a les superfícies d’estratificació, generalment al sostre dels estrats. S’originen a causa del retreballament produït per l’acció mecànica d’un flux d’aigua o aire. Són la manifestació externa de la laminació encreuada ripples • assimètrics (ripples de corrent) •Simètrics (ripples d’onades)
  • 49.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural Granoclassificacions Gradació progressiva de la mida de partícules que formen un estrat de roca detrítica. Es produeixen quan un flux d’aigua o aire perd o guanya progressivament energia i diposita ordenadament les partícules. Granoclassificació inversa: a la base partícules més fines.
  • 50.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural Estructures sedimentàries inorgàniques secundàries Les marques de corrent, les esquerdes de dessecació i les empremtes de pluja i de cristalls són estructures sedimentàries inorgàniques secundàries que es localitzen en les superfícies d’estratificació. Són característiques del sostre d’un estrat però es conserven millor com a motlles en la base de l’estrat situat immediatament per sobre. estructures • marques de corrent •Esquerdes de dessecació o de retracció •Empremtes de pluja • Empremtes de cristalls
  • 51.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural
  • 52.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural Estructures bioconstruïdes, els burrows i les pistes Les estructures bioconstruïdes, els burrows, les perforacions, i les pistes tenen en comú l’origen orgànic. Poden ser 1s o 2s i localitzar-se en les superfícies d’estratatificació o afectar l’ordenament intern dels estrats. Les estructures sedimentàries orgàniques també són considerades fòssils. estructures •Estructures bioconstruïdes (1s): construccions de roques (cianobacteris, cianòfits, cianofícies o algues procariotes) •Burrows, galeries d’excavador, estructures tabulars, perforacions (2s) •Pistes (traces fòssils o rastres/icnites) (2s) Cianobacteris: estructures algals Estromatòlits: laminació ondulada bioturbació
  • 53.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural Els fòssils: les restes d’antigues formes de vida Els fòssils són restes antigues conservades a les roques d’organismes pretèrits o bé corresponen a mostres de la seua activitat. La paleontologia és la ciència que els hi estudia: com es varen formar, a quins antics organismes pertanyien, com eren, on i com vivien, com varen evolucionar. Només una petita part dels organismes que han existit o existeixen esdevindran fòssils Fòssilsguia -bona dispersió en l’espai -curta dispersió en el temps -fàcil de reconèixer
  • 54.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural Dels estrats als conjunts d’estrats L’estratificació, és a dir, la disposició en estrats que presenten les roques sedimentàries, implica necessàriament l’existència d’un conjunt d’estrats sobreposats els uns damunt els altres. La formació d’estrats i, per tant, la mateixa estratificació, són dos efectes inherents a la dinàmica de formació de les roques sedimentàries. Segonsladistribució delespotències •Uniforme •De potència variable •estratocreixent •Estratodecreixent Segonslalitologia •Homogènia •Heterogènia •Rítmica •Cíclica
  • 55.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural Les fàcies i les unitats estratigràfiques Aspecte de les roques estratificades. Conjunt de característiques litològiques que diferencien un estrat o un conjunt d’estrats dels altres estrats o conjunts d’estrats veïns. Fàcies •Composició •Color •Textura •Estructures sedimentàries •Fòssils •Geometria dels estrats •Tipus d’estratificació
  • 56.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural Les fàcies i les unitats estratigràfiques Una fàcies determinada pot estar relacionada genèticament amb la fàcies situada damunt seu, a sota o al costat, i delimitar una associació de fàcies, un conjunt de fàcies que s’han format en les mateixes condicions. Unitat estratigràfica: cos rocós susceptible de ser reconegut com una unitat en la seua totalitat de les roques estratificades de la Terra, segons un caràcter, una propietat o un atribut específic. Les unitats estratigràfiques es designen amb noms referits a la litologia o les litologies dominants i al lloc geogràfic on es troben. Guia estratigràfica internacional Subcomissió Internacional de Classificació Estratigràfica
  • 57.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural La superposició d’unitats estratigràfiques: continuïtat i discontinuïtat La superposició de dues unitats estratigràfiques és determinada per les relacions geomètriques i genètiques existents entre la unitat inferior i la unitat estratigràfica superior Relacions genètiques f(temps) •Continuïtat •Discontinuïtat: hi hagut una interrupció sedimentària •Hiat •Llacuna estratigràfica Relacions geomètriques f(geometriai característiquesdela superfície) •Concordança •Discordança •Superfície plana •Superfície erosiva
  • 58.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural La superposició d’unitats estratigràfiques: continuïtat i discontinuïtat Relacionsgenètiquesigeomètriques Continuïtat amb concordança: no hi ha cap interrupció. Discontinuïtat amb concordança: s’ha produït una interrupció sedimentària. Discontinuïtat amb discordança: si ha tingut lloc una interrupció sedimentària important, amb una fase d’erosió, i l’estratificació de la unitat estratigràfica inferior no és paral·lela amb la superior. Discordança progressiva o sintectònica: l’angle en què descansa la unitat estratigràfica superior va disminuint fins a desaparèixer i convertir-se en una continuïtat amb concordança. Inconformitat o discordança basal: relació existent entre una unitat estratigràfica que reposa sobre roques no estratificades. •Paraconformitat: superfície plana •Disconformitat: superfície erosiva •Discordança angular: superfície plana •Discordança erosiva: superfície erosiva
  • 59.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural La superposició d’unitats estratigràfiques: continuïtat i discontinuïtat El conjunt d’unitats estratigràfiques ordenades que succeeixen les unes a les altres d’acord amb el principi de superposició rep el nom de successió/secció/sèrie estratigràfica. Sèrie estratigràfica composta: quan es relaciona diverses sèries estratigràfiques equivalents. Poden ser locals, regionals, globals (àmbit de conca sedimentària).
  • 60.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural La superposició d’unitats estratigràfiques: continuïtat i discontinuïtat
  • 61.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural L’encaix lateral de les unitats estratigràfiques: les correlacions Una correlació és la comparació entre dues o més successions estratigràfiques per tal d’establir diverses equivalències entre estrats o superfícies d’estratitificació, d’acord amb la continuïtat de les litologies, el contingut fòssil o l’edat dels estrats. Les correlacions permeten relacionar lateralment successions estratigràfiques separades en l’espai i que corresponen a un interval de temps semblant. Criteris de correlació: cadascun dels caràcters utilitzats per realitzar la correlació. Criteris • litològics •Paleontològics •geofísics
  • 62.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural L’encaix lateral de les unitats estratigràfiques: les correlacions
  • 63.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural L’encaix tridimensional de les unitats estratigràfiques: l’anàlisi de conques Consisteix en l’encaix vertical i horitzontal de les unitats estratigràfiques que formen cadascuna de les conques sedimentàries. Les unitats estratigràfiques són cossos tridimensionals finits amb geometries molt variables, de manera que aquestes poden ocupar la totalitat de l’extensió d’una conca o només una petita part. Les successions estratigràfiques és l’ordenació vertical de les unitats estratigràfiques.. Un cop establertes diferents successions estratigràfiques locals de cap a cap de la conca sedimentària, el pas següent es correlacionar-les horitzontalment. Encaix final: relacions espacials i temporals que hi ha entre les diferents unitats estratigràfiques. Ànaliside conques • geometria •gènesi Història geològica
  • 64.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural
  • 65.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural El registre estratigràfic: el relat dels estrats L’objectiu final de l’estratigrafia és conèixer com s’han format els estrats, la seua gènesi, i partir d’ací la història geològica del planeta. ESTRATIGRAFIA •Geologia històrica •Sedimentologia
  • 66.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural El registre estratigràfic: el relat dels estrats Són les roques sedimentàries estratificades les que aporten major informació per conèixer la Terra en el passat: com era el relleu, on hi havia oceans, mars, llacs, planes, muntanyes; com era el clima; com eren els organismes que hi vivien; quines relacions hi havia entre aquests organismes i el medi. Sovint es compara els estrats amb les pàgines d’un llibre en que queda enregistrada la història geològica de laTerra. Principi de l’actualisme
  • 67.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural
  • 68.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural Els ambients sedimentaris: com i on s’escriuen els estrats L’estratigrafia i la sedimentologia comparteixen el repte de conèixer les condicions de formació de les roques sedimentàries estratificades: investiguen els llocs on actualment s’estan formant roques sedimentàries, com també els mecanismes de formació, i apliquen, d’acord amb el principi de l’actualisme, aquest coneixements per interpretar com es van formar els estrats que avui omplen antigues conques sedimentàries. Ambient sedimentari: part de la superfície terrestre que es diferencia de la resta per l’existència d’uns factors físics, químics i biològics determinats. En els ambients sedimentaris poden tenir lloc tots els processos geològics del cicle geodinàmic extern: meteorització, erosió, transport, sedimentació, i diagènesi. A la superfície del planeta hi ha un nombre finit d’ambients sedimentaris, que es repeteixen en diferents indrets de la història geològica de laTerra.
  • 69.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural
  • 70.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural
  • 71.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural Els ambients sedimentaris: com i on s’escriuen els estrats . •Continentals •De transició •Marins Ambients sedimentaris • Factors físics •Factors químics •Factors ambientals Glacials Desèrtics Al·luvials Fluvials Lacustres i palustres Estuarins i deltaics Costaners De plataforma continental De talús continental De plana abissal
  • 72.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural Els ambients sedimentaris glacials Zones d’altes latituds o alta muntanya. La neu a causa de la pressió es transforma en gel. La masses de gel es mouen lentament per l’acció de la gravetat. •Glaceres continentals, casquets polars o inlandsis •Glaceres alpines, de muntanya o de vallAmbients sedimentaris GLACIARS Ocupen grans extensions de zones polars. Formació d’icebergs. Circs glacials Llengües de glacera Front glacial Morenes Til·lites Valls en forma d’U
  • 73.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural
  • 74.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural Els ambients sedimentaris desèrtics  Es localitzen a les zones amb precipitacions inferiors a 200mm/any i una taxa d’evaporació molt superior a les precipitacions, que provoca l’absència total de vegetació. • Reg •Erg •Loess •Abrasió •Deflació •Dunes •Roques amb forma de bolet •Playa lake A.S. Desèrtics • Deserts polars •Deserts costaners o litorals •Deserts tropicals i subtropicals
  • 75.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural
  • 76.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural
  • 77.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural
  • 78.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural
  • 79.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural Els ambients sedimentaris al·luvials •Conca de recepció •Canal de desguàs •Ventall al·luvial (con de dejecció) A.S. Al·luvials • torrents o barrancs •Cursos d’aigua de poc recorregut •Fort desnivell •Predominen els processo físics
  • 80.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural
  • 81.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural Els ambients sedimentaris fluvials Un riu és un curs d’aigua que drena una superfície, conca fluvial, de manera permanent. Les característiques orogràfiques i climàtiques del nostre territori fan que els nostres rius tinguen cabals irregulars i conques fluvials xicotetes. Els cursos intermedis reben el nom de rieres, rials, rambles, etc. •Curs alt •Curs mitjà •Curs baixA.S. Fluvials • Predominen els processo físics •El principal agent és l’aigua precipitada a la conca fluvial, aigües subterrànies, desglaç •El pendent condiciona l’energia mecànica -rectilinis -erosió -meandriforme -transport -meandriforme, trenat, anastosomat -sedimentació: aluvions
  • 82.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural
  • 83.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural
  • 84.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural
  • 85.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural
  • 86.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural
  • 87.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural
  • 88.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural
  • 89.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural
  • 90.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural
  • 91.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural Els ambients sedimentaris lacustres i palustres Ambients lacustres corresponen a llacs o estanys. Ambients palustres: aiguamolls, llacunes, pantans i maresmes. Presenten una gran varietat d’ambients: des del llacs d’origen glacial fins als llacs salats del desert, des dels petits aiguamolls litorals fins als grans llacs. Característiques físiques, químiques, i orgàniques de l’aigua molt diversa (temperatura, densitat, salinitat, contingut en oxigen, etc.). El procés geològic que hi predomina és la sedimentació: detrítica, carbonàtica, evaporita o organògena. •Sedimentació detrítica •Sedimentació carbonàtica •Sedimentació evaporita: ions SO4 2-, Cl-, Ca2+, Na+, K+, etc. •Sedimentació organògena A.S. Lacustres-palustres -Deltes -Turbidites -Cons de dejecció Varves glacials -part subaèria -part submergida -aiguamolls, pantans, maresmes -acumulació abundant de matèria org. -Carbonització: restes vegetals -torberes: zones palustres on s’acumulen restes vegetals Fitoplancton-sapropel-petroli • plana deltaica • front deltaic •prodelta
  • 92.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural Els ambients sedimentaris estuarins i deltaics Es localitzen de manera aïllada al llarg les costes del planeta. Els deltes poden situar-se en la desembocadura d’un riu al mar o llac. Predominen els processos físics enfront dels químics, però en alguns casos l’activitat orgànica pot ser significativa. El principal agent geològic és l’aigua. El total de sediments es sotmés a una intensa remobilitazació i retraballament continu per part del diferents fluxos o corrents d’origen marí. •Corrents •Delta •Estuaris: valls envaïdes pel mar (ria, fiord) A.S. Estuarins-Deltaics -fluvials -metereològics (onades) -marea -oceànics (de deriva) -part subaèria -part submergida • plana deltaica: canals fluvials, platges, aiguamolls • front deltaic: barres de desembocadura o de gola deltaica •Prodelta: corrents de turbiditat (turbidites)
  • 93.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural
  • 94.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural
  • 95.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural
  • 96.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural Els ambients sedimentaris costaners Gran variabilitat: penya-segats costaners, platges, cordons litorals, lagoons, i albuferes. Predominen els processos físics amb una Activitat biològica molt variable. Principal agent geològic és l’aigua. •Erosió: •Transport •Sedimentació A.S. costaners -Penya-segats -albuferes -llacunes, aiguamolls i maresmes -platges -barres litorals, cordons litorals, o illes barrera -lagoons -esculls coral·lins lagoons
  • 97.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural
  • 98.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural Els ambients sedimentaris marins Localitzats a les àrees submergides, per sota de la línia de costa, fora de l’abast dels processos continentals. •Plataforma continental (fins 200m de fondària, truncada pels canons, gran zona de sedimentació, alta biodiversitat) •Talús continentals •Plana abissal (Fondàries entre 3000m-6000m, pendents de l’1%o) A.S. marins -sedimentació detrítica: plataformes siliciclàstiques -sedimentació carbonàtica: plataformes carbonàtiques (bioconstructors que formen els esculls coral·lins) -Pendents entre 5-15% -enllaça la plataforma continental amb la plana abissal (3000 a 6000m) -predominen els processos físics, manca d’il·luminació i oxigenació. -Són freqüents les esllavissades submarines: corrents de turbiditat -zona de sedimentació de canons submarins -corrents de terbolesa: ventalls submarins, cons submarins, deltes submarins, turbidites. -decantació de sediments detrítics de lutites -acumulació dels esquelets silicis dels radiolaris (radiolarites)
  • 99.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural
  • 100.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural
  • 101.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural
  • 102.
    Sergi Meseguer CostaDepartament de Ciències Agràries i del Medi Natural http://hays.outcrop.org/GSCI100/lecture29s.html http://higheredbcs.wiley.com/legacy/college/levin/0471697435/chap_tut/chaps/chapter 05-07.html http://www.geol.umd.edu/~tholtz/G102/102time1.htm http://www.indiana.edu/~geol105/images/gaia_chapter_5/sedimentary_structures.htm http://strata.uga.edu/ http://walrus.wr.usgs.gov/seds/bedforms/pindex.html http://wps.prenhall.com/esm_lutgens_essentials_9/33/8669/2219418.cw/index.html http://www.kalipedia.com/ciencias-tierra-universo/