Cuencas Sedimentarias

Introducción

Las capas de rocas sedimentarias normalmente yacen sobre un complejo de rocas ígneas y metamórficas en áreas continentales llamado basamento. Una cuenca sedimentaria ocupa una depresión en la superficie del basamento.

En Geología, normalmente se denomina cuenca a la depresión y al grueso paquete de sedimentos que la rellenan. Sin embargo, el término cuenca tiene dos acepciones:

1. Una acepción general (geomorfológica) donde el término cuenca involucra toda la depresión rellena de sedimentos sin dividirla en ambientes sedimentarios.
2. Una acepción sedimentológica donde la cuenca se subdivide en todos los ambientes sedimentarios que tienen lugar en ella.

Una cuenca puede tener cualquier forma o tamaño, desde cientos de Km² hasta miles de Km² de área, así como cientos de metros hasta miles de metros de espesor de sedimentos.

Modelo Idealizado de una Cuenca Sedimentaria

Al prospectar una cuenca sedimentaria es necesario tener en mente:

• ¿Cómo se forma una cuenca?
• ¿Cuántos tipos de cuencas existen?
• ¿Existe un sistema generador?
• ¿Objetivos alcanzables?

El Interior de la Tierra y la Tectónica de Placas

La Tierra tiene un diámetro de 12,756 kilómetros (7,972 millas). El interior de la Tierra consiste de roca y metal. El movimiento de este material en lo más profundo de la Tierra podría hacer que las grandes placas, compuestas por corteza y manto superior, se muevan lentamente sobre la superficie. Se considera que estos movimientos generan el campo magnético de la Tierra.

1. Núcleo interior: Constituido de metal sólido (hierro y níquel), tiene 1,200 Km. de diámetro.
2. Núcleo exterior: Es un núcleo fundido fluido de níquel y hierro.
3. Manto: Es denso y consiste básicamente de rocas en estado plástico, tiene una profundidad de hasta 2,900 Km.
4. Corteza: Es una capa delgada de material rocoso de densidad baja.
   • SIAL: Rocas que constituyen la corteza continental (sílice y aluminio).
   • SIMA: Rocas que constituyen la corteza oceánica (sílice y magnesio).

Corteza Terrestre

1) Corteza Continental

• Composición ácida (60% de SiO2).
• Menos densa que la oceánica.
• Espesor promedio de 35 Km.
• El espesor promedio debajo de las cadenas montañosas varía entre 70 y 80 Km.

2) Corteza Oceánica

• Composición más básica.
• Menos del 50% de SiO2.
• Más densa que la continental.
• Espesor promedio de 7 Km.

Corteza Transicional

Se presenta, como su nombre lo indica, en la zona de transición entre la Corteza Continental y la Corteza Oceánica, y es formada por el proceso de “rift”. Puede ser Corteza Continental adelgazada y/o intrusionada por cuerpos ígneos básicos.

Litosfera y Astenosfera

Litósfera: Costra externa de la Tierra que incluye la Corteza y la parte superior del Manto, de carácter rígido y elástico, espesor promedio 100 Km.

Astenósfera: Capa plástica de baja velocidad, con temperatura de aproximadamente 1300° C, con cambios térmicos rápidos, por corrientes de convección, forma parte del manto.

• Compensación Isostática.
• Medio rígido sobre medio viscoso.

La temperatura en el núcleo es más caliente que la superficie del Sol. Este intenso calor proveniente del núcleo interno hace que el material existente en el núcleo externo y en el manto se desplace.

Tipos de Ondas Sísmicas

Ondas P: Ondas longitudinales o compresionales, lo cual significa que el suelo es alternadamente comprimido y dilatado en la dirección de la propagación. Son las más rápidas y las que llegan antes. La vibración se produce en el sentido de avance de la onda.

Ondas S: Ondas en las cuales el desplazamiento es transversal a la dirección de propagación. Su velocidad es menor que la de las ondas primarias. Son más lentas, puesto que la vibración se produce en el sentido perpendicular a la propagación de la onda. Sólo se trasladan a través de elementos sólidos.

Aspectos Característicos por Era

• Precámbrico: No existe evidencia de vida.
• Paleozoico: Abundancia de plantas y animales invertebrados marinos.
  • Ordovícico: Peces como primeros vertebrados.
  • Silúrico: Plantas y animales terrestres.
  • Carbonífero: Grandes pantanos.
  • Pérmico: Clima seco y árido, creación de grandes desiertos, lagartos, primera gran extinción (90%).
• Mesozoico: Grandes reptiles.
  • Jurásico: Mamíferos y aves.
  • Cretácico: Gran extinción, dinosaurios, reptiles voladores, reptiles anfibios; 75% de las especies de plantas y animales.
• Cenozoico: Mamíferos y pasto.
  • Plioceno: Primeros vestigios del hombre (5 millones de años).
  • Pleistoceno: Glaciación.

Mecanismo Formador de Cuencas: La Tectónica de Placas

La placa tectónica es la unidad cinemática fundamental del estudio de los procesos tectónicos superficiales.

El concepto de placa tectónica se basa en:

• La actividad tectónica de ciertas áreas de la superficie terrestre, la cual se manifiesta por una intensa actividad sísmica.
• Los conceptos de Litósfera y Astenósfera.
• La comprobación de los conceptos de deriva continental y de expansión del piso oceánico.

Alfred Lothar Wegener (1880-1930)

Astrónomo y meteorólogo alemán. En 1915 publicó “Die Entstehung der Kontinente und Ozeane” (El Origen de los Continentes y los Océanos). En su libro estableció el esbozo básico de su hipótesis sobre la Deriva Continental.

Placas Tectónicas

Existen en total 15 placas: Africana, Antártica, Arábiga, Australiana, de Cocos, del Caribe, Escocesa, Euroasiática, Filipina, Indo-Australiana, Juan de Fuca, de Nazca, del Pacífico, Norteamericana, Sudamericana.

W. J. Morgan (1968) identificó inicialmente seis grandes placas principales: Pacífica, Americana, Africana, Euroasiática, Indo-Australiana, Antártica.

Tipos de placas:

• Marinas u Oceánicas: Constituidas exclusivamente por corteza oceánica.
• Continentales: Constituidas exclusivamente por corteza continental.
• Mixtas: Constituidas en una porción por corteza oceánica y en otra por corteza continental.

Límites de Placas

Hay tres clases de límites de placas:

• Divergentes: Las placas se separan unas de otras y emerge magma desde regiones más profundas (ejemplo: dorsal mesoatlántica).
• Convergentes: Una placa choca contra otra, formando una zona de subducción o un cinturón orogénico.
• Transformantes: Los bordes de las placas se deslizan una con respecto a la otra a lo largo de una falla de transformación.

Límite Divergente o Constructivo

Las dorsales son las zonas de la litósfera en que se forma nueva corteza oceánica y en las cuales se separan las placas.

Límite Convergente o Destructivo

Las características de los bordes convergentes dependen del tipo de litósfera de las placas que chocan.

Límites Transformantes de Placas

Región en la que dos placas se deslizan lateralmente una al lado de la otra.

Clasificación de Cuencas

Cuenca Interior

Es el tipo de cuenca más simple, posee un perfil asimétrico, generalmente se encuentran en antiguas áreas Paleozoicas en el interior de los continentes. Son rellenadas con una mezcla de sedimentos siliciclásticos o carbonatados.

Cuencas Foreland o Compuestas y Cuencas Foreland Complejas

Son grandes, lineares a elípticas, intracontinentales. Poseen un perfil asimétrico. Estas cuencas son compuestas, exhiben varios ciclos.

Cuencas Foreland

Este tipo de cuencas se inician como cuencas interiores, cuando el primer ciclo es interrumpido por un levantamiento, entonces inicia un segundo ciclo de depósito separado por una discordancia.

Cuenca Tipo Rift

Este tipo de cuenca son pequeñas, lineales con un perfil irregular, captan un gran volumen de sedimentos. Su relleno es principalmente clástico.

Cuenca Pull Apart

Este tipo de cuenca son grandes, lineales, son rellenadas por grandes volúmenes de sedimentos y poseen un perfil asimétrico. Se ubican entre la gruesa corteza continental y la delgada corteza oceánica, generalmente costa afuera.

Cuencas Producidas por Subducción

Existen tres tipos de cuencas asociadas a una zona convergente: antearco, postarco y de colisión. Son pequeñas, lineales, se forman sobre corteza intermedia, normalmente son de edad Cretácico y Terciario, son rellenadas con sedimentos inmaduros.

Tema VI: Procesos Sedimentarios

Las diferentes partes de la superficie de la tierra son física, química y biológicamente distintas unas de otras. Variables: temperatura, profundidad del agua, incidencia solar, salinidad, pH, disponibilidad de oxígeno, minerales, cubierta vegetal, bio-erosión, bioprecipitación, precipitación del sedimento, etc.

Procesos Sedimentarios:

• Intemperismo
• Transporte
• Depositación
• Litificación

Ambiente Sedimentario

El conjunto de estas características imprime al sedimento o facies sedimentaria las propiedades que les hacen diferenciables al resto de los sedimentos depositados en otros ambientes.

Medios Sedimentarios

Son el complejo de las condiciones físicas, químicas y biológicas bajo las cuales se acumula un sedimento. Determinan el tipo de depositación de los sedimentos.

Clasificación de los Medios Ambientes

• Continental: Glacial, aluvial, fluvial, eólico, lacustre.
• Transicional: Paludal, estuario, deltaico, islas de barrera, playa.
• Marino: Plataforma, arrecife, talud, cuenca, abisal.

Clasificación de los medios ambientes:

• Continental / Transicional / Marino
• Erosional / Equilibrio / Deposicional
• Siliciclástico / Carbonatado