Los sedimentos cíclicos (también llamados sedimentos rítmicos [1] ) son secuencias de rocas sedimentarias que se caracterizan por patrones repetitivos de diferentes tipos de rocas ( estratos ) o facies dentro de la secuencia. Los procesos que generan la ciclicidad sedimentaria pueden ser autocíclicos o alocíclicos, y pueden resultar en montones de ciclos sedimentarios de cientos o incluso miles de metros de espesor. El estudio de la estratigrafía secuencial se desarrolló a partir de controversias sobre las causas de la sedimentación cíclica. [2]
Procesos que conducen a la sedimentación cíclica
La sedimentación cíclica ocurre cuando los ambientes depositacionales cambian repetidamente. Los cambios en el entorno de deposición influyen en el tipo y cantidad de sedimentos que se depositan, produciendo diferentes tipos de rocas sedimentarias. Debe repetirse al menos un tipo de roca, que se considera el punto de partida. [1]
A partir de los procesos que generan los depósitos cíclicos, se pueden distinguir dos tipos de sucesiones cíclicas sedimentarias.
Alociclos
Los alociclos son ciclos sedimentarios causados por procesos fuera del sistema de depósito y que involucran oscilaciones forzadas del sistema sedimentario; en este caso la sucesión cíclica registra algunas características del proceso de forzamiento ( fluctuaciones del nivel del mar , oscilaciones climáticas o actividad tectónica ). Las sucesiones alocíclicas pueden extenderse a grandes distancias y no se limitan a una única cuenca depositacional [3] .
Los cambios en el nivel del mar pueden crear sucesiones cíclicas de calizas , lutitas , carbones y tierras de asiento . Para que se hayan formado estos ciclos, el medio ambiente en el sitio de deposición debe haber cambiado radicalmente de marino a deltaico , luego lagunar y luego continental . Una de las causas del cambio del nivel del mar es la expansión o la contracción de los glaciares continentales provocada por el cambio climático . Los movimientos tectónicos también pueden afectar el entorno de deposición, al cambiar el nivel relativo del mar local . Los ciclos sedimentarios métricos podrían estar relacionados con una influencia astronómica ( Milankovitch ) en escalas de tiempo de 20.000 a 400.000 años (ver Ciclostratigrafía ). Pero estos lechos no tienen ninguna utilidad en la correlación y no deben tomarse como una herramienta de "alta resolución" para la estratigrafía sin un control bioestratigráfico severo .
Los cambios estacionales en el clima pueden crear sedimentos cíclicos en forma de bandas alternas de arcilla y limo (también conocidas como varvas ). Por ejemplo, en una región glaciar donde los sedimentos se depositan en un lago , los sedimentos gruesos que quedan atrapados en el hielo se liberan cuando el hielo se derrite en el verano. Esto crea bandas de limo más pálidas y gruesas en los depósitos del lago. En invierno, el derretimiento es mínimo, lo que significa que solo se suministra material fino al lago, lo que genera finas capas de arcilla. Las varvas se forman a través de un proceso alocíclico, pero debido a que los ciclos se limitan a la cuenca de depósito, la extensión lateral de los estratos resultantes es limitada.
2) Autociclos
Los autociclos son ciclos sedimentarios que son creados por procesos que solo tienen lugar dentro de la cuenca de deposición y que involucran oscilaciones libres del sistema sedimentario; de hecho, la sucesión cíclica resultante es sólo función de los parámetros geométricos y sedimentarios característicos del sistema depositacional (por ejemplo: dimensión y forma de la plataforma, productividad de carbonatos, etc.). Los autociclos muestran una continuidad estratigráfica limitada . [3]
Septfontaine M. (1985) proporcionó un ejemplo de sedimentación autocíclica en una plataforma de carbonato: Ambientes deposicionales y foraminíferos asociados (lituólidos) en la plataforma de carbonato lisico medio de Marruecos.- Rev. de Micropal., 28/4, 265-289 . Consulte también www.palgeo.ch/publications.
Principio de un ciclo métrico regresivo con desecaciones , superficie del lecho dolomitizado. Lisico medio del Alto Atlas, Marruecos.
Huellas de dinosaurios gigantes, en un sedimento fangoso encima de un ciclo regresivo métrico. Lisico medio, Alto Atlas, Marruecos.
Ciclos regresivos métricos a hectométricos (relacionados con una aceleración de la tasa de hundimiento); Al sur del Alto Atlas, Marruecos.
Problema con el estudio de sedimentos cíclicos
El debate sobre las causas de la sedimentación cíclica ha sido polémico en el pasado y sigue sin resolverse. La estratigrafía secuencial, el estudio del cambio del nivel del mar mediante el examen de los depósitos sedimentarios, se desarrolló a partir de la controversia centenaria sobre el origen de la sedimentación cíclica y la importancia relativa de los factores eustáticos y tectónicos en el cambio del nivel del mar. [2]
Otro problema del estudio de los sedimentos cíclicos es que diferentes investigadores tienen diferentes criterios con los que identifican los ciclos y las superficies que separan las capas sedimentarias dentro de los ciclos. Tampoco existe un esquema de clasificación y terminología consistente para describir la naturaleza de los ciclos observados en el registro estratigráfico. Esto se debe principalmente a que la datación por edad absoluta no es lo suficientemente precisa en la actualidad. [1]
Ciclos peritidales
Un ciclo sedimentario peritidal (o parasecuencia peritidal ) es el resultado típico de la progradación de las planicies de marea en la laguna y puede tener un origen autocíclico o alocíclico.
Se depositan espesas sucesiones de carbonatos peritidales en ambientes de aguas poco profundas dentro, debajo y justo por encima del rango de las mareas. Muchas plataformas de carbonato antiguas y modernas se caracterizan por este tipo de deposición.
Una de las propiedades fundamentales de las sucesiones peritidales de carbonatos es la disposición de las facies submareal, intermareal y supratidal en ciclotemas asimétricos, o parasecuencias superficiales hacia arriba (Hardie & Shinn, 1986) [4].
Modelo de Ginsburg
El modelo de Ginsburg se ocupa de las sucesiones cíclicas en el caso específico de una planicie de marea y una laguna, introduciendo el importante concepto de que los ciclos peritidales de carbonatos pueden formarse sin forzamiento externo.
Ginsburg (1971) sugirió que se podrían producir parasecuencias asimétricas, poco profundas y ascendentes en condiciones de hundimiento constante y nivel del mar eustático constante mediante el transporte hacia tierra de sedimentos carbonatados desde las zonas submareales, lo que lleva a la progradación de las zonas inter y supratidales. La progradación continua reduce el tamaño del área submareal productiva, reduciendo así el suministro de sedimentos hasta que no puede seguir el ritmo del hundimiento. Cuando el área se desploma y se vuelve supratidal una vez más, las áreas inter y supratidal se vuelven a inundar iniciando un nuevo ciclo. [4]
El modelo se desarrolló sobre la base de los ejemplos de la laguna de Florida y las marismas de las Bahamas. La laguna de Florida Bay y las planicies de marea de las Bahamas y el Golfo Pérsico son trampas para los sedimentos finos producidos en las grandes plataformas abiertas adyacentes o estanterías a las que se enfrentan. El lodo de carbonato se produce por precipitación y por la desintegración de esqueletos orgánicos en las extensas áreas de origen. Luego se mueve hacia la costa por circulación impulsada por el viento, las mareas o los estuarios, y se deposita gracias a la estabilización de plantas y animales marinos. Dado que muchas veces las áreas de fuentes marinas abiertas son más grandes que las trampas cercanas a la costa, debido a la falta de espacio de alojamiento, la cuña de sedimentos inevitablemente prograda hacia el mar. Esta progradación hacia el mar da un ciclo regresivo desde la plataforma o plataforma marina abierta hasta el plano supratidal. Como consecuencia, el tamaño del área de fuente marina abierta disminuye y la producción de lodo se reduce y ya no excede el hundimiento continuo lento. Se detiene la acumulación de lodo carbonatado y comienza una nueva transgresión. Cuando el área de origen se expande para que la producción vuelva a superar el hundimiento, comienza un nuevo ciclo regresivo.
El supuesto de Ginsburg es considerar el hundimiento constante y continuo en el área de las Bahamas (márgenes pasivos) e idealizar una pendiente casi horizontal.
Un esquema sintético puede ser útil para la comprensión completa del modelo (ver imagen):
- El lodo carbonatado producido en la plataforma (en el interior y también en la laguna) es trasladado hacia tierra.
- Se forma un plano supratidal y prograda, ya que la producción de carbonato excede el hundimiento.
- La producción de carbonato disminuye, porque la plataforma submareal productiva se hace más pequeña, hasta que ya no puede contrastar el hundimiento constante. Una transgresión inunda la cúspide del anterior piso supratidal y empiezan a crecer nuevos productores.
- De nuevo, siempre que continúe el hundimiento constante.
- Se crea una pila de ciclos peritidales regresivos delimitados por superficies de inundación (parasecuencias), con nivel del mar constante y subsidencia constante: un proceso totalmente autocíclico .
Referencias
- Septfontaine, M. (1985): Milieux de dépôts et foraminifères (Lituolidae) de la plate-forme carbonatée du Lias moyen au Maroc.- Rev. Micropaléont ., 28/4, 265-289. (Le modèle ancien proposé ci-dessous a son équivalent actuel au fond du golfe de Gabès et dans les chotts associés, voir Davaud & Septfontaine, 1995.
- Davaud, E. y Septfontaine, M. (1995): Transporte terrestre post-mortem de foraminíferos epífitos: ejemplo reciente de la costa tunecina.- Jour. Sedimento. Research , 65 / 1A, 136–-142.
- Septfontaine, M. y De Matos, E. (1998): Pseudodictyopsella jurassica nov. gen., nov. sp., un nuevo foraminífero del Jurásico medio temprano de la península de Musandam. Contexto sedimentológico y estratigráfico.- Rev. Micropaléont ., 41 / 1,71-87. (Artículo en cet, en la nota l'absence du genre Orbitammina en Oman, souvent confondu avec Timidonella par les auteurs Anglo-Saxons).
- ↑ a b c V Cotti Ferrero, Celestina (1 de enero de 2004). Enciclopedia de sedimentos y rocas sedimentarias . Saltador. ISBN 978-1-4020-0872-6.
- ^ a b Emery (1 de octubre de 1996). Estratigrafía de secuencia . Publicación de Blackwell. ISBN 978-0-632-03706-3.
- ^ a b Flugel, Erik (15 de septiembre de 2004). Microfacies de las rocas carbonatadas . Saltador. ISBN 978-3-540-22016-9.
- ^ a b Burgess, PM; Wright, vicepresidente; Emery, D. (2001). "Modelado numérico hacia adelante del desarrollo de parasecuencia de carbonato peritidal: implicaciones para la interpretación de afloramientos". Investigación de cuencas . 13 (1): 1–16. doi : 10.1046 / j.1365-2117.2001.00130.x . ISSN 1365-2117 .