Rs Sedimentarias: Fábrica primaria por procesos sedimentarios: origen y evaluación | TAV

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La fábrica es una propiedad que pueden tener todos los tipos de roca, no solo las sedimentarias, por lo que su origen puede ser diverso y en función de este origen es el interés para su estudio. En las rocas sedimentarias se observa en el arreglo de sus granos detríticos o epiclásticos y en las rocas cristalinas se observa en el arreglo preferencial de sus granos minerales. Los principales orígenes de la fábrica de las rocas son:
(1) Fábricas primarias: originadas durante y debido a los procesos que forman a las rocas, por lo que su evaluación brinda información relativa a estos procesos.
(2) Fábricas secundarias o téctónicas: originadas por procesos posteriores a la formación de las rocas, particularmente procesos de deformación tectónica.
Este atributo, en las rocas sedimentarias, se observa mejor en el arreglo de los granos de mayor tamaño, equivalentes a arena gruesa-grava, lo cual se observa mejor en afloramientos de campo, donde se toman mediciones de estos arreglos. Sin embargo también puede ser observado en partículas pequeñas equivalentes a tamaños de arena fina-limo, para lo cual las observaciones y mediciones se realizan bajo microscopio en muestras orientadas en campo.
Para evaluar la fábrica de las rocas, sea cual sea su origen, se mide la orientación de sus granos mediante algún método o técnica

Origen de fábricas primarias sedimentarias:

Los granos con formas de baja esfericidad, esto es los que tienen un eje más alargado que los otros (formas proladas y obladas-alargadas) pueden adquirir con mayor facilidad orientaciones preferenciales debido al flujo que las transporta y tener un mayor grado de empacamiento.

Las orientaciones preferenciales de los granos generalmente son un efecto del tipo de flujo que los transporta, son una respuesta de los clastos depositados a posiciones de estabilidad ante el flujo (dibujos 1 a 4 de figura).
No todos los flujos son capaces de orientar las partículas, ni todas las partículas se orientan.
Los flujos de baja velocidad usualmente no son capaces de orientar a las partículas (dibujo A de figura). Los flujos laminares relativamente altos, por debajo de la velocidad crítica, usualmente orientan el eje de largo de las partículas de forma paralela al flujo (dibujo B de figura). Los flujos turbulentos, por arriba de la velocidad crítica con frecuencia no permiten la orientación, no obstante en diversas ocasiones se produce una orientación de los ejes largos de forma perpendicular a la dirección del flujo en virtud a que los granos alargados tienden a rodar como carga de arrastre con el flujo (dibujo D de figura).

Imbricación

Además de la orientación de alguno de los ejes, ya sea el más largo o el más corto, presumiblemente con respecto al flujo. Los arreglos de partículas alargadas muestran una inclinación preferencial de estos ejes con respecto a la superficie del flujo, la que, una vez convertidos los sedimentos en roca, corresponde aproximadamente con los planos de estratificación. Este arreglo inclinado de ejes se denomina "imbricación " y se reconoce porque las partículas se sobreponen unas a otras, como las escamas de un pez o, las tejas de un techo (dibujos B y C de figura).
Estos arreglos son los que más reflejan el sentido del flujo.

La dirección de la imbricación se identifica por la inclinación del eje mayor (eje a) de los granos cuando son prolados (ver diagrama B) o la inclinación del plano discoidal (plano de ejes a-b) de los granos cuando son oblados (ver diagrama C).
La dirección de esta inclinación apunta corriente arriba cuando los granos son depositados por un flujo laminar.
Esta inclinación forma un ángulo de alrededor de 20º y hasta los 30º con respecto a la dirección de flujo, esto es con respecto a la horizontal, que corresponde con el plano principal de estratificación. El ángulo de 30º o 33º se considera usualmente el ángulo máximo de reposo en flujos fluviales tanto para la inclinación de partículas, como también para la estratificación cruzada.

imbricacion

En 1 a 2 se muestran como rotan los ejes de los granos prolados a oblados dentro de una corriente,
debido a su flujo, a posiciones dinámicamente estables. En 3 y 4 se observan los ejes largos de
los granos orientados dominantemente paralelos entre sí, en posiciones en equilibrio con el flujo.
En A la fábrica es aleatoria. En B y D son "fábricas lineadas": orientación preferencial de los ejes
largos de los granos (ejes a). En B la fábrica es lineada e imbricada en granos prolados,
arreglo de ejes largos orientados paralelos al flujo, la imbricación apunta corriente arriba.
En C es "fábrica foliada": lineada e imbricada granos oblados (foliación definida por ejes a y b)
paralelos entre sí; la imbricación apunta corriente arriba.
En D la lineación no muestra arreglo correspondiente a ejes c perpendiculares al flujo
debido al rodamiento de estos ejese en un flujo turbulento.
En C es "fábrica foliada": lineada e imbricada granos oblados (foliación definida por ejes a y b)
paralelos entre sí; la imbricación apunta corriente arriba.

Evaluación

Para evaluar la fábrica de una roca idealmente se requeriría la medición de los 3 ejes principales de la totalidad de los granos de un sedimento, ó para efectos prácticos, de una muestra representativa de ellos. Sin embargo en las rocas sedimentarias se considera suficiente la medición del eje largo de una muestra representativa de granos, para de esta manera evaluar la dirección de imbricación de los mismos. La medición se hace entonces a una población de n granos en una misma localidad, donde n debe ser lo más grande y representativo posible, generalmente mayor de 20 por localidad. Estas mediciones deben repetirse en diversas localidades donde se observe el mismo cuerpo de roca y de esta manera se puede evaluar la fábrica e inferir la paleodirección del flujo que originó el depósito del cuerpo de roca estudiado. Para realizar estas mediciones deben seguirse métodos de geología estructural que salen fuera del alcance de esta cápsula, pero que implican tomar los datos del plano de estratificación donde se toman las mediciones con el fin de restaurar los datos a la paleohorizontal en caso de estar en estratos inclinados.

Los resultados se vierten en diagramas de rosetas (histogramas circulares) con datos divididos en radianes de 10º de amplitud y se calculan los parámetros estadísticos para inferir las posibles direcciones de paleocorrientes.
Dado que en los sistemas fluviales, donde es frecuente tener arreglos imbricados, la dirección de flujo puede ser muy variable debido a las curvas propias de los ríos, pero sobre todo a que la dirección de flujo en algunas barras y en llanuras de inundación, particularmente en los rios meándricos, no corresponde con la dirección de la corriente principal, se debe tener mucho cuidado con el significado de estas direcciones en el sistema fluvial analizado. El mismo cuidado debe tenerse en los arreglos imbricados producto de otros ambientes de depósito.

La fábrica de las rocas puede ser evaluada mediante métodos indirectos como la anisotropía magnética que refleja el arreglo de las partículas magnéticas (fábrica magnética) de la fracción más fina del sedimento. Aunque se pudiera considerar que ambos arreglos no tienen que coincidir, se ha observado que esta fábrica corresponde con la orientación de la fábrica general de la roca definida por los granos de mayor tamaño.
Esto en virtud de que los espacios entre los clastos mayores que son rellenados por las fracciones finas, tienen arreglos similares a los clastos mayores y esta geometría controla la fábrica de las fracciones finas.

Existen otras estructuras sedimentarias, como la estratificación cruzada y otras estructuras debido al flujo de la corriente (módulo de estructuras sedimentarias) que igualmente brindan información sobre las direcciones de paleocorrientes. En la medida de lo posible es conveniente usar todos los indicadores disponibles de forma complementaria.