Diagénesis de rocas sedimentarias

La diagénesis es el proceso por el cual rocas sedimentarias se modifican después de ser depositados, pero antes de ser enterrados y litificados (convertidos en roca). Este proceso involucra cambios físicos, químicos y biológicos que pueden afectar el mineralogía, textura y otras propiedades de la roca sedimentaria. La diagénesis puede ocurrir a temperaturas y presiones relativamente bajas, generalmente dentro de los pocos kilómetros superiores de la corteza terrestre. Puede involucrar una variedad de procesos, tales como compactación, cementación, disolución, recristalización y la formación de nuevos minerales. En general, la diagénesis juega un papel crucial en la configuración de las propiedades y características de los sedimentos. rocas.

Cambios físicos y químicos durante la diagénesis.

Durante la diagénesis, pueden ocurrir cambios físicos y químicos en las rocas sedimentarias. Los cambios físicos incluyen compactación y cementación, mientras que los cambios químicos incluyen disolución, precipitación y reemplazo.

La compactación ocurre cuando las capas sedimentarias quedan enterradas bajo capas adicionales, lo que resulta en una disminución del espacio poroso entre los granos de sedimento. Esta reducción en el espacio poroso hace que los granos de sedimento se agrupen más juntos, lo que conduce a un aumento en la densidad y resistencia de la roca.

La cementación ocurre cuando los minerales, tales como cuarzo or calcita, precipitan de los fluidos que se filtran a través del sedimento, llenando el espacio poroso restante y uniendo los granos de sedimento.

La disolución ocurre cuando los fluidos disuelven los minerales en el sedimento, dejando un espacio vacío. La precipitación ocurre cuando los minerales disueltos en los fluidos se depositan en el sedimento, llenando el espacio vacío y reemplazando potencialmente a los minerales existentes. El reemplazo ocurre cuando los minerales en el sedimento son reemplazados por diferentes minerales que son introducidos por los fluidos durante la diagénesis.

Factores que afectan la diagénesis

Varios factores pueden afectar la diagénesis de las rocas sedimentarias, entre ellos:

1. Temperatura: La diagénesis se ve afectada por la temperatura, ya que las temperaturas más altas pueden hacer que los minerales se recristalicen y cambien la mineralogía.
2. Presión: La presión también puede desempeñar un papel en la diagénesis, ya que el aumento de la presión puede provocar la compactación y cementación de las partículas sedimentarias.
3. Fluidos: Los fluidos presentes en las rocas sedimentarias también pueden influir en la diagénesis. El agua subterránea, por ejemplo, puede alterar la mineralogía de las rocas sedimentarias a través de la disolución y la precipitación.
4. Horario: Cuanto más tiempo estén enterradas las rocas sedimentarias, más tiempo habrá para que se produzca la diagénesis.
5. Composición del sedimento: La composición de la roca sedimentaria también puede afectar la diagénesis, ya que algunos minerales son más susceptibles a modificación que otros.
6. Clima: El clima en el que se depositan las rocas sedimentarias también puede afectar a la diagénesis. Por ejemplo, los climas áridos pueden Lead a la formación de evaporitas, mientras que los climas húmedos pueden provocar la formación de caolinita.

Tipos de diagénesis: compactación, cementación, recristalización, reposición y otras

Hay varios tipos de diagénesis que pueden ocurrir en las rocas sedimentarias:

1. Compactación: A medida que se entierra el sedimento, el peso de las capas superpuestas hace que los granos se compriman y se acerquen, reduciendo el volumen del espacio poroso entre ellos.
2. Cementación: A medida que se reduce el espacio poroso, los fluidos ricos en minerales pueden fluir a través de la roca, depositando minerales que unen los granos. Los cementos comunes incluyen calcita, cuarzo y minerales de arcilla.
3. Recristalización: En condiciones de temperatura y presión elevadas, los minerales de la roca se pueden disolver y volver a precipitar como cristales más grandes y estables.
4. DE MOLARES: En algunos casos, los minerales del sedimento original son reemplazados por nuevos minerales. Por ejemplo, aragonito las conchas pueden disolverse y ser reemplazadas por calcita.
5. disolución: Algunos minerales pueden disolverse durante la diagénesis, dejando poros o cavidades.
6. Procesos orgánicos: la actividad bacteriana puede producir metano, que puede provocar la precipitación de minerales carbonatados.

El tipo y extensión de la diagénesis que ocurre en una roca sedimentaria depende de una variedad de factores, incluyendo la composición y textura del sedimento original, la profundidad y duración del entierro, la temperatura, la presión y la química de los fluidos que fluyen a través de la roca.

Diagénesis y porosidad/permeabilidad de rocas sedimentarias

La diagénesis puede tener un impacto significativo en la porosidad y permeabilidad de las rocas sedimentarias. La compactación, la cementación y el reemplazo pueden conducir a una reducción de la porosidad y la permeabilidad, mientras que la recristalización y algunas formas de cementación pueden aumentar la porosidad y la permeabilidad.

La compactación ocurre cuando el sedimento se entierra y el peso del sedimento suprayacente hace que los granos de sedimento se agrupen más juntos. Esto reduce el espacio poroso dentro de la roca, disminuyendo su porosidad y permeabilidad.

La cementación ocurre cuando los minerales precipitan de los fluidos que llenan los espacios porosos entre los granos de sedimento. Estos minerales cementantes pueden llenar completamente los espacios porosos, reduciendo aún más la porosidad y la permeabilidad de la roca.

El reemplazo ocurre cuando los minerales dentro de la roca son reemplazados por otros minerales. Este proceso también puede reducir la porosidad y la permeabilidad, ya que los nuevos minerales pueden no tener la misma estructura de poros que los minerales originales.

La recristalización ocurre cuando los minerales existentes dentro de la roca se disuelven y vuelven a precipitar como cristales más grandes y equidimensionales. Este proceso puede aumentar la porosidad y la permeabilidad si los nuevos cristales no llenan los espacios porosos o si se crean nuevos espacios porosos durante el proceso.

En general, el impacto de la diagénesis en la porosidad y la permeabilidad es complejo y depende de una variedad de factores, incluido el ambiente depositacional original, la naturaleza del sedimento, el tipo de diagénesis que ocurre y el momento y la duración de los procesos diagenéticos.

Ejemplos de características diagenéticas y su importancia en la interpretación de las historias deposicionales y diagenéticas de las rocas sedimentarias

Hay varias características diagenéticas que se pueden utilizar para interpretar las historias deposicionales y diagenéticas de las rocas sedimentarias. Aquí están algunos ejemplos:

1. Cementación: La cementación ocurre cuando los minerales precipitan en los espacios porosos entre los granos de sedimento, llenando los espacios y uniendo los granos. Se pueden formar diferentes tipos de cemento dependiendo de la composición del sedimento y los fluidos presentes durante la diagénesis. La cementación puede reducir la porosidad y aumentar la permeabilidad de una roca, lo que puede afectar el flujo de fluidos a través de la roca.
2. Recristalización: La recristalización ocurre cuando los minerales de una roca son reemplazados por nuevos cristales del mismo mineral. Esto puede suceder debido a cambios en la temperatura, la presión o la química del fluido durante la diagénesis. La recristalización puede cambiar la textura y la estructura de una roca y también puede causar cambios mineralógicos que afectan las propiedades de la roca.
3. dolomitización: La dolomitización ocurre cuando los fluidos ricos en magnesio reemplazan el carbonato de calcio en una roca sedimentaria, formando el mineral dolomita. Este proceso puede ocurrir durante la diagénesis o más tarde en la historia de la roca y puede resultar en cambios significativos en la porosidad y permeabilidad de la roca.
4. DE MOLARES: El reemplazo ocurre cuando un mineral es reemplazado por otro mineral, generalmente debido a cambios en la química del fluido. Por ejemplo, durante la diagénesis del entierro, los feldespatos en las areniscas pueden ser reemplazados por minerales arcillosos, lo que puede afectar las propiedades mecánicas de la roca.
5. concreciones: Las concreciones son cuerpos esféricos u ovoides que se forman dentro de las rocas sedimentarias durante la diagénesis. Pueden formarse a partir de la precipitación de minerales en los espacios porosos o del crecimiento de cristales alrededor de un núcleo. Las concreciones pueden proporcionar pistas importantes sobre las condiciones presentes durante la diagénesis, así como sobre el ambiente depositacional de la roca.

Al estudiar estas características diagenéticas, los geólogos pueden comprender mejor las condiciones presentes durante la diagénesis, así como el entorno de depósito y la historia de la roca sedimentaria. Esta información se puede utilizar para interpretar las propiedades de la roca y su potencial como depósito de petróleo, gas o agua subterránea.