Estructuras Exogenéticas
1. Las relacionadas con el orden o arreglo de la estratificación (formadas principalmente por el depósito)
1.1. Tipos de estratificación / Laminación
1.2. Forma de estratificación
2. Las que se forman sobre los planos o superficies de estratificación (formadas por erosión del sustrato antes del depósito del estrato subsecuente)
1. Orden o arreglo de la estratificación . Los siguientes son los principales tipos o arreglos ó estructuras, de la estratificación
1.1. Tipos de estratificación / Laminación . Los siguientes son los principales tipos o arreglos ó estructuras, de la estratificación
Plano-paralela .- Capas cuyos planos limítrofes inferior y superior son aproximadamente paralelos entre sí y cuya estructura interna, en caso de tener, no es diagonal a la estratificación principal.
Gradada.- Estratos que presentan una gradación vertical en su tamaño de grano. La más emblemática es la gradada normal, en la que los granos se hacen más finos hacia arriba. Se relaciona con la ley Stokes, asumiendo que los granos tienen densidades similares, se presenta como resultado de flujos de determinada velocidad y densidad (numeros de Reynolds), típicamente en las corrientes de turbidez. Es un indicativo para identificar base y cima de un estrato. Gradación inversa, múltiple y simétrica tienen otras explicaciones debido a procesos de flujo y aporte de sedimentos distintos, como es en los casos de flujos de detritos de lahares o de flujos pirocásticos de eventos explosivos y/o a diferencias en las densidades de los granos contenidos en el flujo.
Estratificación gradada normal en areniscas de una secuencia turbidítica del Grupo Miette, Alberta, Can. tomada de: https://opengeology.org/historicalgeology/tools-of-historical-geology/way-up-structures/
Estratificación gradada inversa de un depósito de lahar, Montana. fotografia de: Callan Bentley,
tomada de https://opengeology.org/historicalgeology/tools-of-historical-geology/way-up-structures/
Masiva.- Capas homogéneas carentes de estructura interna. Su origen no ha sido del todo bien explicado, se han sugerido eventos intempestivos con depositación súbita o por procesos posdeposicionales en los que el sedimento sufrió liquefacción.
Laminar .- Es resultado de cambios en las condiciones de flujo-depósito que originan variaciones: en el tamaño de grano o de su composición, en su contenido de arcilla, material orgánico o de microfósiles. Se depositan por el asentamiento de partículas en suspensión, resultando en laminación plano- paralela. Con frecuencia las láminas reflejan cambios estacionales, un tipo particular de ellas formadas en lagos de altas latitudes en zonas frías se denominan varves, donde el depósito de cada par de láminas o varves representa el sedimento depositado en un año. También se puede tener laminación interna que no presenta una estructura plano paralela sino con planos ondulados o cruzados, la que se describe adelante.
Estratificación laminada de depositos lacustres (varves) de un lago glaciar, foto tomada tomada de "LIBERAL Dictionary": https://www.tekportal.net/varve/
Cruzada.- Capas con arreglo interno de la estratificación o laminación de forma diagonal con respecto a los planos principales en la que la estratificación interna se corta o acuña contra los planos principales. Es de escala militimétrica/centimétrica a decamétrica, en granulometrías tamaño limo a arena y hasta ocasionalmente grava muy fina. Se forma a partir del depósito de sedimentos acarreados en flujos con determinadas características de velocidad, régimen y profundidad del flujo y carga de detritos derivado de ello (Fig. 6.9). Características que cumplen los flujos de viento, algunos flujos fluviales y los producidos por el oleaje. La estratificación o laminación diagonal a la estratificación principal se desarrolla asociada con irregularidades del microrelieve, como dunas, rizaduras ("ripples " en ingles) o montículos ("hummoks" en inglés), producidas por la misma acción del flujo. La orientación de la inclinación de la estratificación/laminación cruzada refleja la dirección de flujo, por lo que de ella se puede inferir si los flujos fueron uni-direccionales (inclinaciones en igual dirección) o bidireccionales (inclinaciones en direcciones opuestas). La concavidad de la estratificacion apunta siempre hacia arriba, por lo que es también una estructura indicadora de la polaridad de estratificación. Este tipo de estratificación muestra muy diversas geometrías o arreglos. Cada arreglo o set se diferencia del otro porque forman conjuntos homogéneos que corresponden con unidades de sedimentación.
Formación de estratificación cruzada y su erosión en experimento de laboratorio de flujos de arena en agua, video: "Dune migration", tomado de: https://www.youtube.com/watch?v=cJo0fTpJypg (canal de Michael Calzi)
Animación de formación de estratificación cruzada durante una secuencia sucesiva de eventos con dirección del viento cambiente con el tiempo. Animación popular en internet, tomada de: https://www.youtube.com/watch?v=ZNTDuIFeSL4 (canal youtube de metfan869 de departamento de Ciencias de la Tierra de escuela Hommocks)
Estratificación cruzada en depósitos fluviales de la Unidad Pozo Hondo, Pue., México. La flecha azul indica la dirección del flujo, la concavidad de la estratificación cruzada apunta hacia la parte superior del estrato.
B. Estratificación ondulada en calizas arenosas de Formación San Juan Raya, Pue., México., sugerente de deposito en zona de oleaje por tormentas. Fotografias de: Cecilia Caballero
Estratificación cruzada bimodal, en arenque o hueso de pescado ("herringbone " en ingles). Variante particular de la estratificación cruzada, generalmente en granulometría de arena, en la que la estratificación cruzada interna corta abruptamente la estratificación principal y apunta en sentidos opuestos en estratos adyacentes, semejando el esqueleto de un pescado o arenque. El arreglo interno puede ser totalmente recto o ligerament curveado y en ocasiones se pueden observar delgadas láminas o "cortinillas" de lodo sobre las capas inclinadas de arena. Se considera típica de planicies de marea en las que el flujo dominante que produce el deposito cambia periodicamente de dirección.
Estratificación cruzada bipolar o "hueso de pescado" en un canal de marea de la Formación Delmer, Cal., EUA (fuente: Wikipedia).
La concavidad de la estratificación hacia arriba indica que la polaridad del estrato es hacia arriba.
Laminación ondulada (flaser a lenticular).- Es una variante de laminacion cruzada en la que el arreglo interno pocas veces corta la estratificación principal, sino que se observa ondulado. Se desarrolla frecuentemente con intercalaciones o alternacias de láminas de arena o lodo en diferentes proporciones, que se forman asociadas con un microrelieve de rizaduras o montículos con depresiones. Ocurren en conjuntos de 15 a 50 cm de espesor con estratificacion basal ondulada por erosion y planos de estratificación superiores con bioturbación. La alternancia de granulometrías sugiere regímenes de flujo alternantes: periodos de depósito por tracción (relativa alta energía) a depósito por suspención (baja energía), posiblemente asociados con flujos oscilatorios en zonas afectadas por oleaje de tormentes. Segun las granulometrías dominantes reciben distinta nomenclatura específica:
Flaser
.- Laminación ondulada en la que la granulometría dominante es de arena con
intercalaciones de láminas de lodo.
Lenticular
.- Laminación ondulada en la que la granulometría dominante es de lodo con
laminas de arena.
Ondulada
.- Laminación ondulada en la que en la que la proporcion entre laminas de arena y lodo
es aproximadamente similar
.
Imbricación de clastos.- Este rasgo geométrico, fuertemente relacionado con la textura de los sedimentos ya fue descrito como un rasgo de la fábrica de las rocas, no obstante se incluye como estructura sedimentaria en virtud de que la información que proporciona su observación y análisis es similar al que proporcionan las estructuras sedimentarias.
1.2. Forma de la estratificación .
Las formas de los estratos ("bedforms" en inglés), se definen por la forma que tienen los planos de estratificación que limitan a los estratos. El plano inferior corresponde con la forma o micro-paleorelieve del sustrato al tiempo del depósito, que puede ser de montículos, rizaduras, dunas y antidunas, las cuales son modeladas por el tipo ó régimen de flujo y por el tamaño de grano de los sedimentos que acarrea - deposita.
Dunas y rizaduras.- Son morfologias de sustratos similares de crestas agudas simétricas o asimétricas, la diferencia entre ambas es la granulometría de sus componentes y su escala. Las rizaduras son más pequeñas, formadas por granos tamaño limo (0.06 mm) a arena media/gruesa (0.7 mm), su tamaño varía de 0.5 a 3 cm de altura y de 5 a 20 cm de longitud de onda. El índice longitud/altura varía de 20 para la arena fina a 8 para la gruesa (es decir a mayor tamaño de grano más alta la rizadura). Las dunas son más grandes, se forman a velocidades de flujo más altas, por lo que el tamaño de grano que las conforman es de arena fina a grava. Su tamaño varía de decenas de cm a decenas de m de altura, con longitudes de onda de decenas a centenas de metros (1 hasta 1000 m). Su índice longitud/altura varía de 5 en arenas finas a 50 en las de sedimentos más gruesos (las dunas más grandes no son proporcionalmente tan altas).
Las crestas de las dunas y rizaduras pueden tener distintas geometrías. Si son simétricas y puntiagudas en perfil, corresponden con un flujo bidireccional o bién, si son asimétricas, la pendiente más suave indica la dirección de barlovento (de donde proviene
el flujo) y la pendiente fuerte apunta a sotavento (Fig. 6.9.B.: regimen de flujo bajo). En planta pueden observarse: curveadas, longitudinales, transversales, continuas, discontinuas, en estrella. Todo ello en función de la velocidad, dirección
del flujo y el aporte de sedimentos.
Las condiciones hidráulicas para la generación de rizaduras y dunas corresponden regímenes de flujo bajo (números de Froude <~1 y velocidades < 1m/s; Simons y Richardson, 1961). En regímenes de flujo alto, se destruyen las rizaduras y se forman antidunas, como se explica en la Figura 6.9.B y se ve mas detalladamente en tus cursos de Sedimentología
ó Dinámica de Procesos Superficiales
Rizaduras en un plano de estratificación superior de calizas arenosas de la Formación Otlaltepec, Pue., México. Fotografia de: Cecilia Caballero
Montículos (hummocks). Son morfologias de sustratos ondulados con montículos y depresiones que suelen presentar laminación / estratificacion odulada, flaser o lenticular. Sus planos de estratificación inferiores son comunmente nítidos y se relacionan con flujos oscilatorios en ambientes marinos someros o incluso lacustres, posiblemente relacionados con oleaje de tormentas o de mareas fuertes. Los planos de estratificación superiores suelen mostrar bioturbación, lo que indica ausencia de deposito por ciertos intervalos de tiempo.
Formación de rizaduras, dunas y antidunas, asociadas con estratificación cruzada y, estratificacion plano paralela superior e inferior.
A. Grafica que relaciona estructuras formadas en relación con la velocidad de flujo y tamaño de grano para una determinada profundidad de flujo
B. Tipos de estratificación en régimen de flujo bajo y alto para granos tamaño arena media:
la estratificación cruzada iestá nclinada hacia la dirección del flujo en régimen bajo vs inclinada en sentido opuesto en el alto.
2. Estructuras sobre el plano de la estratificación .
Todas estas estructuras se originan por la acción erosiva de una corriente (fluvial, eólica o glacial) sobre el sustrato, generalmente suave de sedimentos recién depositados, después de lo cuál se deposita el siguiente estrato de sedimentos.Marcas de corriente ("scour marks" en inglés).- Marcas formadas por erosión del flujo y su posterior relleno que tienen formas alargadas y con una asimetría longitudinal, por lo que indican dirección del flujo. Se forman en sedimentos lodosos que son cubiertos por material arenoso por lo que se conservan en la base de los planos de estratificación de areniscas por lo que también son indicativas de polaridad de estratificación.
Formación de marcas de corriente: turboglifos en areniscas y marcas de media luna en sedimentos arenosos. Las flechas azules indican dirección del flujo
Marcas por objetos ("tool marks" ó "groove casts " en inglés).- Marcas formadas por erosión de los objetos acarreados por las corrientes tienen formas alargadas continuas y discontinuas, a veces asimétricas longitudinalmente, por lo que indican dirección del flujo y a veces su sentido. Son formadas por la erosión de clastos que viajan en corrientes fluviales o por el arrastre de bloques en las glaciales. Se conservan tanto en la base de los estratos (groove casts) como en la cima de ellos (tool marks), por lo que también pueden ser indicativas de la polaridad de la estratificación.
Formación de diferentes marcas por objetos: rebote, impacto, arrastre; rebotes e impactos múltiple; salto y arrastre en chevrón
Marcas por otros agentes.- Formadas principalmente por la acción de la intemperie sobre fondos lodosos, como marcas de lluvia, grietas de desecación y canalillos de escorrentias (rill marks, en inglés) que son posteriormente rellenadas por material más arenoso. Se conservan principalmente en la base de los estratos y en ocasiones tambien en la cima, por lo que pueden indicar polaridad de estratificación. Su conservación es en general muy pobre y es frecuente que se presenten adicionalmente a otras estructuras, como rizadauras. Otra estructura de este tipo son las huellas de cristales, por ejemplo de sal, que se precipita en fondos de lodosos o de lodo calcáreo, en condiciones de evaporación y que posteriormente es disuelta quedando una marca que es rellenada por material de granulometría de arena
Formación de marcas por distintos agentes: gotas de lluvia, grietas de desecación y huellas de cristales
Canales y estructuras de erosión.- Estructuras que en sección vertical se observan con forma de U o forma de V que corta la estratificación o laminación previa, corresponden con canales de erosión excavados por corrientes o flujos de masas rellenados por el material que corrió a lo largo de ellos. Pueden tener unos cuantos centímetros de profundidad a varis metros. Es posibe delinear su longitud. También se pueden presentar estructuras de erosión y relleno menores de unos pocos centímetros a metros, cuyos ejes corresponden con la direccion de la pendiente, es frecuente encontrarlas en sedimentos arenosos, su origen se considera fluvial.