Diagénesis - Intro

Diagénesis - Intro

Lecturas:Scoffin : Chapters 1 and 2

Tucker & Wright : Chapters 1.5 - 1.9 7.1 - 7.2

DiagénesisDEFINICÓN: Procesos de alteración que ocurren luego de ladeposición de los carbonatos

Sedimentos de carbonatos consisten mayormente de:– Aragonita

– High-Mg calcite

– Low-Mg calcite

A menos que estén dolomitizados la mayoría de lossedimentos de carbonatos antiguos se componen de low-Mgcalcite

En rocas antiguas la mayoría de los cementos presentes hansido precipitados por aguas meteóricas cerca de lasuperficie o por fluidos basinales en áreas profundas bajo lasuperficie.

Estudios en Diagénesis

1. Identifican la mineralogía original de los cementospresentes

2. Determinan como se relaciona esta mineralogía alas rocas y los fluidos originales

3. Determinan las características de los fluidos y elambiente en que ocurrió la diagénesis

4. Determinar el tiempo relativo en que ocurrió laalteración


1. Petrografía

ENVUELVEN:

Estudios en Diagénesis2. Cathodoluminiscencia (CL)ENVUELVEN:


3. Scaning electron microscopy (SEM)

ENVUELVEN:

Estudios en Diagénesis4. Análisis geoquímicos:

-isótopos-elementos traza

ENVUELVEN:

Diagénesis;Procesos Importantes (6)

Ocurre al haber saturación o supersaturación

Ocurre cuando factores kineticos no inhibenla precipitación

Aragonita, high-Mg calcite, low-Mg calcite ydolomita son los cementos comunes ypresentan morfologías variadas

1. Cementación :


Mineralogía y composición de cementos depende delfluido en los poros. (Mayormente en razón de Mg/Cay dependiendo si los fluidos son marinos, meteóricoso basinales)

Fabricas y morfologías de los cementos son fácilesde identificar y útiles en la mayoría de los casospero hay excepciones

1. Cementación :


Ejemplo de herramientas para distinguir entre cementos:Equant drusy calcite spar se deposita en ambientesmeteóricos y ambientes de enterramiento profundo(misma morfología).

Como los distingo?En ambientes de enterramiento profundo cementostienen mas Fe como elemento traza (al teñirlospresentan diferentes diferentes colores).

1. Cementación :


algas endolíticashongosbacterias

Todos estos perforan los bioclastos llenándose las perforacionescon sedimento fino o cemento.

El resultado final es granos completamente micritizados en loscuales la estructura esqueletal es muy difícil de reconocer.

2. Micritización (microbial)


Recristalización con cambios en mineralogía

Por que no usar el termino recristalización entonces ?

– recrislatización se debe aplicar estrictamente a cambios en eltamaño del cristal SIN CAMBIOS EN MINERALOGÍA

Envuelve fluidos y no ocurre normalmente en áreas sin éstos

El proceso causa un aumento en el tamaño de los cristalesproduciendo microsparita, lentes, laminas y estratificaciones decarbonato de calcio

Un proceso neomorfico común es la calcitización donde granos ycementos aragoníticos (dolomíticos) que son reemplazados acalcita

3. Neomorfismo


Sedimentos, cementos y rocas ya litificadas puedensufrir disolución de carbonatos a pequeña o granescala cuando los fluidos están bajo-saturados conrespecto a CaC03

4. Disolusión


Al aplicar presión debido al peso del enterramiento los granos sefracturan y la porosidad disminuye debido a la compresión.

A. Compactación mecánica– Al aumentan la presiones aún mas los granos se empiezan a disolver

en los puntos de contacto produciendo suturas (stylolites ydissolution seams)

B. Compactación química– La compactación química en carbonatos comienza alrededor de los

300 metros

5. Compactación (incluyendo solución por presión)


Afecta 30-40% de las rocas calizas

Son importantes desde el punto de vista tantoeconómicos como científicos

Serán discutidas mas adelante en detalle

6.Dolomitización

Controles en Diagénesis

1. composición y mineralogía de los sedimentos

2. química del fluido presente en los poros

3. razón de flujo del fluido en los poros

4. historia geológica del área– Enterramiento

– Levantamiento

– cambios en el nivel del mar

Controles en Diagénesis

5. influencias externas en los fluidos presentes

6. clima

Variaciones en patrones diagenéticos son muy grandes

No solo hay variaciones entre diferentes formacionessino también ocurren altas variaciones laterales tantocomo verticales dentro de las mismas formaciones derocas

Agentes Diagenéticos1. Marino

– incluye el suelo marino, planicies de marea yplayas

– procesos envueltos dependen de• rofundidad• latitud• clima

Agentes Diagenéticos2. Meteórico

los sedimentos son afectados rápidamente luego de ladeposiciónenvuelve mayormente disolución, y producción de carso ycaliche

No esta confinada a áreascerca de la superficie yaque depende de cuanprofunda llegue el aguadependiendo de elgradiente hidráulico

Agentes Diagenéticos3. Zona de mezcla entre aguas marinas y meteóricasLa geometría de éste ambiente varía dependiendo de:

A. gradiente hidráulicoB. porosidad-permeabilidadC. tipo de acuífero (confinado / no confinado)D. fluctuaciones climáticas (anual - cambio de estaciones óa mayor escala)E. nivel del mar

Dolomitización ocurrecomúnmente en esteambiente

Agentes Diagenéticos4. Ambiente de enterramiento (Burial)

La mayoría de las rocas antiguas han sido afectadas poréstos ambientesAltas presiones y temperaturasComposiciones de los fluidos presentes son muy diferentesa composiciones marinas y freáticasComposiciones usualmente aguas hipersalinas con altasconcentraciones de Fe y Mn



Bajas porosidades-permeabilidades retardan los procesosdiagenéticos (poco flujo)Ambiente ideal para la dolomitización debido a las altastemperaturas y presionesLos diferentes ambientes diagenéticos cambian lateral yverticalmente entre si



Las secuencias de eventos diagenéticos se puedendeterminar con análisis petrográficos y geoquímicosEstas interpretaciones ayudan grandemente a determinarla historia geológica de áreas específicas


Ambientes DiagenéticosZona Vadosa vs.Zona Freática

Zona vadosa – aire enlos poros (sobre el nivelfreático)

Zona freática – fluido enlos poros (bajo el nivelfreático)

Nivel Freático – quedivide la zona vadosa dela freática

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