AMBIENTES SEDIMENTARIOS

Un ambiente deposicional o ambiente sedimentario es simplemente un punto geográfico donde se acumulan los sedimentos. Cada lugar se caracteriza por una combinación particular de procesos geológicos ( procesos sedimentarios) y condiciones ambientales (físicas, químicas y biológicas) que la diferencian de zonas adyacentes. Algunos sedimentos, como los sedimentos químicos que precipitan en cuerpos acuáticos, son únicamente el producto de su ambiente sedimentario. Es decir, los minerales que los componen ser originaron y se depositaron en el mismo lugar. Otros sedimentos se forman lejos del lugar donde se acumulan. Estos materiales son transportados a grandes distancias de su origen por una combinación de gravedad, agua, viento y hielo.

LAS CARACTERÍSTICAS DE LOS AMBIENTES SEDIMENTARIOS VENDRÁN DETERMINADAS POR

1. GEOMETRÍA: Profundidad del agua y configuración de la cuenca, forma de la costa, etc.

2. MATERIALES: Aire, agua, hielo, sales disueltas, etc.

3. ENERGÍA: Viento, turbulencia (olas, corrientes), gravedad, rozamiento.

4. ECOLOGÍA: Fauna y flora existentes.

Estas propiedades del ambiente determinarán propiedades de los sedimentos como:

1. GEOMETRÍA DE LAS CAPAS: Tabulares, lenticulares, gruesas, finas, laminadas, etc.

2. RASGOS COMO :TEXTURA, COMPOSICIÓN, ESTRUCTURAS, FÓSILES.

3. CAMBIOS DE FACIES: variaciones espaciales de los rasgos anteriores.

4. ESTRUCTURAS SEDIMENTARIAS: Primarias(singenéticas) o secundarias (epigenéticas).

Estas características del ambiente determinarán propiedades de los sedimentos como:

1. GEOMETRÍA DE LAS CAPAS: Tabulares, lenticulares, gruesas, finas, laminadas, etc.

2. RASGOS COMO :TEXTURA, COMPOSICIÓN, ESTRUCTURAS, FÓSILES.

3. CAMBIOS DE FACIES: variaciones espaciales de los rasgos anteriores.

4. ESTRUCTURAS SEDIMENTARIAS: Primarias(singenéticas) o secundarias (epigenéticas).

En cualquier momento la situación geográfica y las condiciones ambientales de un ambiente sedimentario determinan la naturaleza de los sedimentos que se acumulan. Por consiguiente los geólogos estudian atentamente los sedimentos en los ambientes deposicionales actuales porque los rasgos que encuentran también pueden observarse en rocas sedimentarias antiguas.

Aplicando el conocimiento minucioso de las condiciones presentes en la actualidad, los geólogos intentan reconstruir los ambientes antiguos y las relaciones geográficas de un área en el momento en un conjunto concreto de capas sedimentarias se depositó.

TIPOS DE AMBIENTES SEDIMENTARIOS

Los ambientes se clasifican en continentales, costeros o transiciones y marinos.

Entre los ambientes continentales se hallan dos ambientes en tierra: eólico y glacial; y tres en agua: fluvial, lacustrino y paludal. Los ambientes costeros o transicionales incluyen deltas, marismas, playas y barras, entre otros. Los ambientes marinos van de someros o plataformales, con llanuras y arrecifes de barrera, a profundos, caracterizados por abanicos submarinos y planos abisales. En el estudio de las rocas sedimentarias antiguas, el ambiente de cada unidad puede ser inferido a partir de las rocas mismas, comparando con sedimentos recientes de ambientes similares en los que se refiere a composición, naturaleza del sedimento, disposición espacial de las capas y estructuras internas, incluyendo fósiles.

AMBIENTES CONTINENTALES

Los ambientes continentales están dominados por la erosión y la deposición asociada a corrientes. En algunas regiones frías, las masa de hielo glaciar en movimiento sustituyen el agua corriente como proceso dominante. En las regiones áridas ( así como en algunos puntos litorales) el viento asume mayor importancia. Es evidente que la naturaleza de los sedimentos depositados en los ambientes continentales reciben una fuerte influencia del clima.

AMBIENTE FLUVIAL

Las corrientes son el agente dominante de la alteración del paisaje, erosionando mas tierra y transportando y depositando más sedimentos que cualquier otro proceso. Además de los depósitos fluviales, se depositan grandes cantidades de sedimentos cuando las crecidas periódicas inundan valles amplios y llanos, denominados llanura de inundación. Donde emergen corrientes rápidas de área montañosa hacia una superficie mas llana, se forma una acumulación sedimentaria en forma de cono inconfundible conocida como abanico aluvial.

Este tipo de ambiente Incluye depósitos de lechos o cauces del río (donde la base es de grano grueso y grada a fino hacia el tope), meandros (arena cubierta por limos) y llanuras de inundación (abundan material fino como limos y arcillas).

se puede diferenciar en cuatro sectores: Sector de montañas, Sector intermedio - de colinas, Sector de llanura, La desembocadura.

Sector de montañas

El las montañas altas normalmente hay una buena cantidad de precipitaciones además los taludes tienen ángulos mayores y la vegetación no es tan densa. En estas regiones los ríos se caracteriza principalmente por los fenómenos de erosión y transporte. Solo en algunos pocos lugares depositan su carga. Los factores físicos-geológicos son:

- Alta velocidad (energía) del agua

- Ríos de tipo braided

- Corrientes fuertes con inclinación fuerte

- Erosión fuerte

- Carga de los clastos en saltación o tracción

- Grandes diferencias de la cantidad del agua entre los estaciones (primavera= mucho agua; otoño poco agua)

Rocas: Conglomerados con mala clasificación, clastos de todos los tipos (polimictos), matriz de detritus, cemento de carbonatos. Tamaño de los clastos hasta 50 cm. Tal vez canales con clastos mas finos (areniscas gruesas).

Sector intermedio de colinas

- Energía de agua menor, pero cantidades de aguas mas grandes 

- Inclinación mediana 

- Ríos de tipo con meandros, con erosión y sedimentación, con brazos del río cortados (antiguas) 

- Carga de tipo suspensión y tracción

- Tipos de clastos: Cuarzo como predominante, pero también otros minerales 

Rocas: Areniscas gruesas de mejor clasificación.

Sector de llanura

- Ríos grandes, tranquillas, de baja energía, pero con mucho agua

- Carga en solución o suspensión

- Tipos de clastos: Tamaño arena de buena clasificación, casi solo cuarzo.

- Frecuentemente depósitos de inundación ( depósitos más finos como arcillas)

- Roca: Arenisca mediana.

Desembocadura

Conjunto del ambiente fluvial y marino:

El ambiente muestra un conjunto de fósiles del mar y animales correspondientes al ambiente de agua dulce. Una característica adicional es la existencia de plantas y animales con una alta tolerancia a la sal. En los sedimentos se encuentran trozos de plantas y madera.

Las estructuras sedimentarias se cambian de "puro fluvial" a marino paulatinamente hacía a la dirección al océano.

Los sedimentos predominantes (claro que depende de la madurez del río) son arena / areniscas y limos. Sí se aumenta la influencia del mar especialmente las corrientes oceánicos - se puede manifestar una ausencia de partículas finas de grano arcilla.

Tipo Delta y el tipo estuario son los más comunes formaciones de desembocaduras. Un delta de forma por la decantación de la suspensión del río en el momento de llegar al mar.

Rocas: Areniscas con estratificación inclinada; véase un dibujo de la situación en el módulo "Historia de las ciencias de la tierra"

AMBIENTE MARINO

Corresponden a ambientes en que la energía de transporte es función de la dinámica marina, y donde los sedimentos llegan generalmente a través de los ambientes de transición, ya sea por removilizacion y erosión, o porque los sedimentos los atraviesan sometidos a la influencia de su mecanismo de transporte. 

Los ambientes Marinos van de Someros o Plataformales (como los de plataforma, de lagunas y arrecifes de barrera) a Profundos (abanicos submarinos y planos abisales).

Los elementos más importantes que definen los ambientes sedimentarios marinos son: fisiografía del medio, energía, clima, aporte de sedimento y cambios del nivel del mar. La fisiografía del medio define y limita las dimensiones del medio, geometría y profundidad. La energía comprende factores como la oceanografía (corrientes geostróficas, olas, mareas, tormentas) hasta otros como la tectónica. El clima, que a su vez puede condicionar algunos aspectos de la oceanografía, así como la naturaleza del aporte de sedimento y el volumen de material aportado. El aporte de sedimento afecta a la composición de los materiales procedentes de ella, y al volumen de sedimento. Las áreas fuentes pueden ser externa (terrestre o atmosférica) e internas (p.e producción biológica marina).

Los ambientes marinos se dividen según su profundidad:

Ambiente de plataforma

Se extiende por toda la plataforma continental, desde en borde de la zona submareal, y una de sus características es la fuerte dispersión a que están sometidos los sedimentos por la acción del oleaje, mareas, corrientes marinas y tormentas. La litología es muy variable, predominando las arenas en las zonas mas agitadas y próximas a las zonas de aporte (costas), y limos y arcillas finas en las zonas más alejadas y en calma. En las zonas más alejadas de la costa, o de los lugares de aportación de los sedimentos, son frecuentes largos episodios de interrupción o atenuación de la sedimentación, y acusa en un endurecimiento de la superficie del sedimento, los suelos endurecidos o hard ground, generalmente acompañados por procesos de diagénesis, pudiendo estar representados, en pequeños espesores, grandes periodos de tiempo, llamándose estas delgadas sucesiones series condensadas. Las secuencias están, al igual que en la sedimentación litoral, con la que enlazan lateralmente, muy influenciadas por procesos de transgresión y regresión. En su conjunto la sucesión de una serie transgresiva y regresiva definen un ciclo sedimentario.

Ambiente de talud

En el exterior de la plataforma continental se encuentran estos ambientes de talud y marino profundo, que por la distribución de facies depositadas y mecanismos de aportación de sedimentos son mas conocidos como ambientes de abanicos submarinos o de turbiditas. Son sedimentos que por la acción de corrientes, oleaje, tormentas, etc., llegan al borde de la plataforma donde son empujados, a veces sencillamente por inestabilidad mecánica, hacia el exterior de la plataforma, abriéndose camino por los cañones submarinos, y llegan a la base del talud desde donde se extiende en forma de abanicos por el fondo marino hasta que se atenúa la corriente densa, corriente de turbidez, que los ha introducido con diversos mecanismos de transporte en masa.

Zonas profundas (abisal)

En éste la sedimentación es poco intensa y hacia el interior de los océanos van desapareciendo paulatinamente los depósitos más antiguos, debido a que puede aparecer corteza oceánica de edad posterior a los sedimentos considerados. La mayor parte de los sedimentos en los fondos oceánicos son pelágicos y de composición orgánica silícea o arcillosa terrígena. Sobre los dorsales, la sedimentación en poco importante, y compuesta casi exclusivamente de restos de productos volcánicos y material muy fino arcilloso y silíceo (éste de procedencia orgánica ) que llega hasta en interior del océano en suspensión ( material pelágico).

Se presentan cuadros sobre los tipos de sedimentación presente en los ambientes sedimentarios marinos, en cada uno se caracteriza el ambiente, el agente actuante, el tipo de sedimento y los procesos orgánicos que tienen lugar:

AMBIENTE DE TRANSICIÓN

Los ambientes transicionales podríamos definirlos como todos aquellos que tienen ocurrencia en las área circundantes a la linea de costa, entre el contacto del mar y el continente. Por esta razón, este medio comparte características de ambos ambientes, llegando se a señalar por algunos autores como ambientes mixtos. Gracias a este particular, la variedad de condiciones es bastante compleja, llegándose a desarrollar deltas, playas, lagunas, entre otras.

Estos medio como los otros (continentales y marinos), condicionan de forma física, química y biológica a los sedimentos que se acumulan en los mismos, para dar paso a su consolidación y posterior formación en un tipo de roca sedimentaria.

La fuerte intensidad de sedimentación da lugar a cambios continuos en la morfología y delimitación en la línea de costa, por lo que los ambientes sedimentarios que aparecen, son de gran complejidad y a veces de difícil separación.

Entre los ambientes transicionales tenemos deltas, playas, barras, albuferas, lagunas, planicies tidales. Son los más importantes ya que gran parte de la columna sedimentaria mundial está constituida por este tipo de sedimentos, los cuales son emplazados tectónicamente en los continentes, y representan grandes volúmenes de material clástico depositado.

Subdividiéndolo en tres clases que se identifican con las siguientes características:

Ambiente deltaico

Se localiza en las desembocaduras fluviales, donde descarga la mayor parte del sedimento transportado, provocando un avance de las zonas que se rellenan con sedimentos sobre el mar. Por su morfología, se pueden distinguir deltas aislados de los complejos deltaicos, según la separación e interacción entre las desembocaduras fluviales. La formación de deltas y sus características morfológicas depende de la cantidad de sedimentos aportados por el río, del grado de dispersión en la desembocadura y de los mecanismos marinos de eliminación y redistribución del sedimento.

Ambiente de playa:

En las zonas de costas no afectadas por desembocaduras fluviales, se desarrollan los ambientes de playa y de islas barreras, formadas por acumulaciones arenosas que se adosan a la costa o crecen a expensas del arrastre por deriva litoral , a cierta distancia aislando una masa de agua marina semicerrada un lagoon, o laguna litoral. Las facies asociadas a playas e islas barreras son fundamentalmente arenosas, mientras que en el interior de la laguna predominan los limos y arcillas. Si la isla barrera se corta por la influencia de mareas o tormentas, se desarrollan asociados a la apertura, pequeñas facies con geometría de deltas que se han llamado deltas maréales.

Llanura de mareas o marismas

Corresponden a costas muy planas, donde la marea cubre alternativamente superficies extensas, y pueden presentarse también en el interior de zonas protegidas por barreras o arrecifes. Las facies corresponden a sedimentos muy finos, con gran actividad orgánica y fuerte bioturbacion, y donde las amplias variaciones en morfología que se presentan durante los ciclos maréales originan grandes variaciones de facies en los sedimentos. Suelen distinguirse llanuras de mareas terrígenas, con la aportación de sedimentos finos, y llanuras de mareas carbonatadas con aportación de fangos con composición de carbonato cálcico, a veces también transportado en suspensión desde el mar, o generado en la propia marisma por actividad orgánica, fundamentalmente de algas. En climas áridos, se forman sedimentos dolomíticos incluso depósitos de yeso y anhidrita por la fuerte evaporación del agua intersticial durante los momentos de bajada de mareas. En climas húmedos puede haber un fuerte desarrollo de vegetación continental que provocará la formación de extensos depósitos de turberas que posteriormente pueden evolucionar a carbón.