2. Estructuras Endogenéticas

Estructuras de carga.- Son intrusiones con formas redondeadas o de lenguas provocadas por la diferencia de densidades entre los materiales de capas adyacentes. Unas son por hundimientos en forma de calcos de materiales mas densos (vg. arenas húmedas) en menos densos (arcillas) de capas inferiores: "calcos de carga". Otras son por inyecciones linguiformes con punta hacia arriba o diapiros de materiales menos densos (vg. sales o arcillas) en otros de mayor densidad (arenas), situados en capas superiores: "estructuras de flama" y diapiros. Su formación puede producirse por la diferencia de densidades a lo largo del tiempo o bien ser favorecidas por un evento detonante como un sismo con liquefacción del sedimento.  Un caso particular de estructura de carga son las piedras de caida o "dropstones" (del inglés) provenientes de materiales que cayeron en un sedimento recientemente depositado relativamente ajeno a las condiciones del depósito en que se encuentra, lo cual es frecuente en sedimentos volcaniclásticos o sedimentarios finos inconsolidados en los que caen materiales balísticos de alguna explosión volcánica posterior y se hunden en ellos.

Formación de estructuras de carga. A. calcos y almohadillas. B. flamas, C. diapiros. D Ejemplo en rocas calcareas de Caliza Otlaltepec (fotografía de: Cecilia Caballero)

Formación de dropstones o piedras de caida: E-G serie de pasos durante la caida de una piedra en sedimento inconsolidado previo. H descripción de características de la estructura. I-J : Dropstones en sedimenatos vulcanogénicos de Formación Nazas,del  Jurásico Medio, Zac. (fotografía de: Cecilia Caballero)

Estratificación y laminación convoluta.-  Son estructuras de pequeña a gran escala, generalmente pequeña, de pliegues intrincados al interior de paquetes de estratos mayores, frecuentemente cortados por los planos de estratificación principales. Se desarrollan en estratos con granulometría de arenas y limos. El espesor de estas unidades es de 3 a 25 m (Potter y Pettijohn, 1977). Se originan por la deformación plástica de sedimentos inconsolidados que sufrieron liquefacción parcial.  Su ocurrencia principal es en depositos subacuosos en planicies de intermarea y en depositos de turbiditas, aunque tambien se observa en algunos depositos eólicos. Los ejes de los pliegues con frecuencia coinciden con la dirección de las paleocorrientes.

Slumps  y Olitostromas.- Son bloques de sedimentos semi-consolidados a parcialmente cementados, desprendidos de su lugar original, deslizados y depositados en secuencias aledañas, dentro de las que destacan por su naturaleza contrastante con respecto a la secuencia donde se encuentran finalmente.
Los slumps son resultado de un flujo de masas en bloques deslizados como una unidad de material inestable semi a no consolidado, dirigidos por la gravedad, que presentan rotación de sus elementos hacia sus cabaceras y en el resto deformación interna penecontemporánea al lapso deposito-deslizamiento. Se identifican por su intrincada deformacion interna y porque las capas arriba y abajo de estos bloques no se encuentran plegadas ni deformadas.

Formación de estratificación contorsionada y slumps.
A. Mecanismos de formación de un slump, con desarrollo estratificación contorsionada y relativo poco desplazamiento (modificado de: Alsop, G.I.,  Marco, S., 2014)
B. Bloque de slump muy desplazado de su sitio de desprendimiento dentro de una secuencia estratigráfica.

Los olistostromas también son resultado de transporte de flujos de masa en grandes bloques acarreados por gravedad en forma de avalanchas o flujos de bloques, desde su lugar de formación original a zonas aledañas donde se acumulan en espersores considerables de escala decamétrica a kilométrica. Están constituidos por material bien cementado que se presenta fragmentado y heteogéneo con una morfología caotica que puede tener una matriz arcillosa. Se identifican por lo contrastante de esta morfologia intercalada dentro de una secuencia de “estratificación normal”. Son frecuentes olitostromas de rocas arrecifales fragmentadas dentro de secuencias de aguas profundas. Los bloques de mayor tamaño suelen designarse como olitostromas en tanto que bloques menores ya sea dentro de un olitostroma o desprendido de él suelen designarse como olistolitos, no obstante muchas veces se designan indistintamente.

Olistolito en Fm. Perapertú, del Pensilvánico (norte de España).  Dimensión aproximada: 60x25 m, incluido en una matriz de lutitas oscuras.  Foto tomada de: Inventario Español de Lugares de Interés Geológico: https://info.igme.es/ielig/LIGInfo.aspx?codigo=CA007 Olistolito de Piedras luengas (N de España)

Primarias: 

Estromatolitos (thrombolitos).-  Son estructuras laminadas plano-curveadas compuestas por sedimentos tamaño limo y arcilla, ocasionalmente arena, compuesta generalmente por carbonato de calcio o material orgánico; atrapados por los filamentos algales de cianobacterias durante su crecimiento. Tienen formas hemisféricas que semejan panecillos o calabazas. Las láminas son de menos de 1 mm de espesor. Pueden tener diversas formas específicas y desarrollar grandes edificios piso sobre piso. 

Oncolitos .-  Partículas con estructuras y origen similar a los estromatolitos. De formas esféricas a subesféricas, compuestas por un núcleo y una corteza irregular constituida por envolturas micríticas no concéntricas y parcialmente superpuestas. Se forman por crecimiento de cianobacterias, microbios y algas. Pueden tener hasta 30 cm de tamaño. Son comunes en ambientes de marea y lacustres. Se forman en condiciones de relativa tranquilidad, pero interrumpidas por episodios de alta energía en aguas agitadas.

Formación y aspecto de de estromatolitos y oncolitos fósiles. La convexidad de las láminas de crecimiento de estromatolitos apunta estrato arriba

Primarias a posdeposicionales:  

Bioturbación.- Se conocen como fósiles traza o ichnofósiles y se refieren a los rastros, perforaciones y excavaciones dejados por organismos en el sustrato rocoso o sedimento suave previamente depositado, debido a sus actividades de locomoción, alimentación y/o habitación. 
Las más importantes son: a) las estructuras debidas a la bioturbación del sedimento por locomoción de organismos vertebrados e invertebrados, dejando pistas, huellas o rastros sobre la superficie del sustrato, (b) las estructuras de bio-erosión del sustrato por organismos vermiformes y moluscos, entre los más frecuentes, pero tambien por muchos otros vertebrados e invertebrados debido a su alimentación, excavación de madrigueras, arañaduras o mordeduras del sustrato, así como también raíces de plantas.
Son de una gran variedad, se pueden identificar formas características asociadas con organismos específicos o bien, por su forma, ser relacionadas con ambientes muy particulares (ichnofacies). Los estudia una disciplina emergente denominada ichnologia, que incluye clasificaciones en “ichnogéneros” y hasta en “ichonoespecies” y abarca todos los campos de estructuras e incluso textura (ej.: ichnofábrica) derivadas de actividad orgánica.

Estructuras de bioturbación. A y B: Fosiles traza o ichnofosiles: perforaciones y excavaciones. C: Trypanites, ichnofosil del Ordovicico, localidad al norte de Kentucky, USA. D posible Psilonichus, ichnofosil, localidad: Unidad Dorado Tepexi, Turoniano, localidad: al norte de Ixcaquixtla, Pue. E: huella de dinosaurios, localidad: Atexcal, Pue., Fm Sn Juan Raya, del Aptiano. F: huellas de camélidos, Fm. Pie de Vaca, del Plioceno, Tepexi de Rodriguez, Pue. (créditos de fotografías: C de Wilson4491, Wikipedia; fotos D, E y F de Cecilia Caballero) 

video de como se forman perforaciones y excavaciones

Primarias - Diagenéticas:

Fósiles.-  Son restos de macro o micro organismos que vivieron y se depositaron al tiempo del depósito en que se encuentran, que han sido conservados como moldes o impresiones. Los moldes, o calcos, pueden ser externos: petrificaciones o permineralizaciones o bien internos. En ellos las partes duras se conservan por procesos de recristalización, permineralización o reemplazamiento durante la diagénesis. Las impresiones es la conservación, como una huella, de la forma exterior del organismo en sedimentos suaves al depositarse o por compresión carbonosa, lo cual ocurre principalmente en plantas. Otras formas de conservación, de alcance más limitado en el registro geológico son: la conservación de restos en brea o turberas (medios anóxicos), ó dentro de resinas (ámbar), la desecación o momificación, la congelación y la saponificación (conversión de tejidos grasos en jabón en ambientes húmedos, alcalinos y anóxicos).  Para que ocurra la fosilización, se requiere: (a) una población abundante de organismos y (b) condiciones químicas (pH y EH) favorables para su conservación desde su muerte, que eviten su pronta descomposición así como durante la diagénesis. Su utilidad es que son indicadores ya sea de tiempo (fosiles índice) y/o de un ambiente específico, por lo que son de utilidad para reconstrucciones paleogeográfico-ambientales. Los más útiles son los microfósiles debido a que por su tamaño son más abudnantes y de una mucho mayor variedad. La Paleontología es la ciencia que estudia estos procesos y la diversidad de organismos que vivieron en el pasado según el registro fósil.

Ejemplos de diversos grupos de fósiles de utilidad en Estratigrafía. Macrofósiles: braquiópodos, trilobites, amonites, todos ellos de habitat marino; hojas de plantas de ambiente continental. Microfósiles: foraminíferos tipo nummulites y miliolidos marinos; ostrácodos y diatomeas de agua dulce. Fotografias de: Cecilia Caballero; diatomeas de: Margarita Caballero

Estructuras de biodepositación: coprolitos, regurgitalitos, cololitos. Son partículas producidas por actividades derivadas de los procesos de vida de los organismos cuya composición favorece su concentración en los sedimentos. Coprolitos y cololitos son desechos del final del tubo digestivo y los regurgitalitos son desechos por regurgitación, todos ellos fosilizados. Se conservan como resultado de petrificación de los materiales. Un caso especial es la conservación en desechos de organismos u organismos enteros en materiales como el ámbar. 

De precipitación o acreción. 

Estructuras redondeadas, subesféricas a globulares que se forman por precipitaciones generalmente alrededor de uno o varios centro de precipitación. Se forman preferentemente donde el sedimento es poroso y permeable, por ejemplo en capas de arena, lutita o caliza. A veces es evidente que se forman muy pronto después del depósito, cuando las capas dentro de las lutitas son del mismo material que las concreciones. Ejemplos son:  concreciones, nódulos, rosetas, esferulitas, geodas, septarias, clastos armados

 Nodulos y Concreciones. - Subesféricas a globulares por precipitación localizada de un cementante alrededor de un pequeño objeto que se convierte en el núcleo de la precipitación. Estos núcleos pueden ser de la misma composición que el material que precipita o bien ser de una composición diferente. Los sobrecrecimientos en detritos de cuarzo son particularmente comunes en muchas areniscas. El sílice puede precipitar como pedernal (cuarzo microcristalino) u ópalo. Otras cementantes de concreciones pueden ser calcita, aragonita, dolomita, hematita o limonita, barita, yeso, siderita o pirita. 

Los restos de plantas y animales crean concentraciones localizadas de material orgánico que favorecen reacciones bioquímicas en el sedimento. Estas heterogeneidades tienen el efecto de que el cemento se dispersa desigualmente quedando unas partes mejor y más rápidamente cementadas que otras, cuando estas diferencias son muy marcadas, las partes más endurecidas forman los nódulos y concreciones. Algunos nódulos contienen algun fósil en su interior y otros muestran el cementante en capas o bandas concéntricas sucesivas.

 La septaria es un tipo especial de concrecion usualmente calcárea dentro de lutitas que muestran un arreglo interno de grietas rellenas de calcita espática. Se piensa que su formaron en etapas tempranas de enterramiento y que las grietas pueden ser el resultado de desecación.

 Los clastos armados se forman por acreción, alrededor de un clasto fangoso o de lodo calcáreo, de granos siliciclásticos recojidos del fondo de rampas durante episodios de tormenta o alta energía

De disolución.  

Estilolitas: Son planos de debilidad, pueden ser de estratificación o fracturas, a lo largo de los cuales ha habido procesos de disolución por presión, por lo que se encuentran sobre todo en calizas. Se identifican por su aspecto como de suturas o sismogramas y cuando los planos se exhiben tienen una superficie rugosa irregular. En los planos de disolución suelen quedar residuos arcillosos insolubles que con frecuencia se oxidan parcialmente. Cuando se forman por presión por compactación ocurren a profundidades entre 200 a 1500 m y suelen ser paralelas a la estratificación. Cuando la presión es por deformación tectónica, pueden formarse paralelas a los planos de fracturamiento desarrollados por la deformación.

Formación de nodulos, concreciones y estilolitas con fotografias ilustrativas.
Fotos de nodulo con pez y concreciones de: Cecilia Caballero; fotos de nodulo pedernal y estilolita de wikimedia.org