Componentes petrográficos y paleontológicos de las rocas carbonatadas (página 2)

La concha de los braquiópodos consiste de
dos valvas inequilaterales; el contorno externo de las valvas
usualmente es redondo, ovalado o subtriangular. La curvatura de
las valvas individuales es variable e incluye formas planas,
convexas, cóncavas y formas flexionadas, que
comúnmente son alargadas ya sea en forma paralela o
perpendicular a la línea de la charnela. La superficie de
la concha puede ser lisa, plegada, corrugada o espinosa. Los
braquiópodos son comúnmente de 1 a 10 cm de
longitud, aunque algunas formas llegan a rebasar hasta 30
cm. La microestructura del grupo de los articulados consiste
de tres capas, de las cuales sólo dos se preservan y que
emiten extinción oblicua con luz polarizada bajo el 
microscopio. La capa exterior es orgánica, la media es
laminar y principalmente de fibras oblicuas y constituida de
calcita  de bajo contenido en Mg, la capa interior es
prismática parecida a la de los moluscos. Viven en aguas
neríticas y los de concha delgada son más comunes
en ambiente nerítico medio e interior, mientras que los de
concha gruesa viven en ambientes de rampa exterior y aguas
profundas. El rango estratigráfico de los
braquiópodos es del Cámbrico al
Reciente.

El término Molusca denota
organismos de cuerpo blando. Todos los moluscos que poseen
esqueleto o concha, ésta consiste principalmente de
carbonato de calcio, ya sea calcita o aragonita. Se dividen en
tres grupos:

• 1. Bivalvos

• 2. Gasterópodos

• 3. Cefalópodos

 La estructura de la concha de los bivalvos
consta de 3 capas, pero solo 2 se preservan:

• 1. Capa interna de aragonita formada por dos
  capas fibrosas (está no se preserva)

• 2. Capa externa de calcita prismática
  (se preserva) 

• 3. Capa compleja lamelar cruzada, presenta
  extinción irregular no ondulosa (se
  preserva).

Los bivalvos de conchas delgadas son
pelágicos de aguas profundas, mientras que los bivalvos de
conchas gruesas son neríticos de aguas someras. Los
rudistas están restringidos a plataformas, rampas o a
montículos en aguas tropicales. Las conchas de los
gasterópodos son usualmente en espiral y de
tamaño de mm. a 1 cm. Las conchas de los
gasterópodos están constituidas de 1 a 5 capas
calcáreas, pero se preservan de 2 a 3; dichas capas
presentan mineralogía y microestructura
característica y no contienen poros. Los
gasterópodos son un grupo que se ha adaptado a ambientes
marinos, aguas dulces y terrestres y tienen una
distribución mundial desde el Cámbrico hasta el
Reciente. Viven en ambientes marinos, también son
nadadores pelágicos. Los cefalópodos (Figura
30) presentan una concha dividida en cámaras y en
forma espiral o recta, sus dimensiones varían desde unos
cuantos milímetros hasta cerca de 10 metros, pero la
mayoría de las formas probablemente caen en el rango de 2
-10 cm. La mayoría de los cefalópodos secretan una
concha de aragonita, que consecuentemente es recristalizada o
reemplazada por calcita.

Figura 30. Ammonite. Domus da
Coruña, Galicia, Espana. Tomado de
http://es.wikipedia.org/wiki/Mollusca)

Los equinodermos están compuestos de
placas individuales de calcita cuyo número es de cientos a
miles. Usualmente el esqueleto de los equinodermos se desarticula
rápidamente y las placas son dispersas después de
la muerte del animal. Consecuentemente en secciones delgadas es
más factible observar secciones transversales y
longitudinales de las placas calcáreas individuales que
del organismo completo; o bien, fragmentos de sus espinas. Las
placas individuales tienen un tamaño que varía
entre un milímetro a unos cuantos centímetros. Cada
placa individual del esqueleto de un equinodermo se comporta
opticamente como un cristal de calcita individual.  Son
exclusivamente animales marinos, usualmente de mares
abiertos.

Los anélidos (o gusanos) están
compuestos de muchos segmentos similares en forma de anillos. La
segmentación se observa en la pared exterior y las
estructuras internas, como nervios, músculos y
órganos reproductivos, circulatorios y excretorios no se
preservan. El tamaño de los anélidos varía
de unos cuantos milímetros hasta de 3 metros de longitud y
su diámetro de unos 25 mm. Los gusanos viven en una
variedad de ambiente como suelos, playas arenosas, lodos marinos,
aguas marinas hasta la profundidad de 5,500 metros, aguas dulces
y en una amplia variedad de ambientes como en órganos de
humanos y otros animales.

Los arqueociátidos son organismos extintos
que fueron muy abundantes durante el Paleozoico Temprano
(Cámbrico) como formadores de arrecifes. La forma
característica de su cuerpo es cónica perforada,
formado por dos paredes. Entre estas paredes se tienen una serie
de tabiques o septos que las separaban y que bajo el
microscópio pueden confundirse con fragmentos de corales y
las algas verdes,   sin embargo, la diferencia
fundamental es la presencia de dos semicírculos separados
por los septos en los arqueociátidos.

Componentes
accesorios no carbonatados

Tabla 2. Componentes accesorios de
las rocas carbonatadas

Minerales accesorios de las rocas carbonatadas
(Figura 31)

Aunque la mayor parte de las calizas consisten de
minerales carbonatados, otras muestran un contenido variable de
otros minerales, como los silicatos, principalmente la
calcedonia. Este mineral puede encontrarse diseminado a
través de toda la roca o también segregado en
nódulos de pedernal en calizas y dolomias.

Minerales silíceos y silicatos. Si la
calcedonia es de grano fino, es difícil detectarla en
sección delgada; se puede presentar como esferulitas
pequeñas o rellenando espacios entre los rombos de
dolomita de algunas calizas dolomitizadas. La sílice
también se presenta como cristales pequeños
euhedrales de cuarzo autigénico. Muchas calizas y
dolomias, especialmente calcarenitas, contienen cuarzo
detrítico, y en ocasiones, estos cristales presentan un
sobrecrecimiento secundario.

Los feldespatos, al igual que el cuarzo, se
presentan como minerales autigénicos euhedrales, y aunque
son escasos, pueden llegar a formar hasta un 40% de la roca. Los
minerales de arcilla es el contaminante más
común de las rocas carbonatadas. La arcilla no es muy
notable en sección delgada ya que es de grano muy fino,
pero se pueden llegar a observar en los residuos insolubles
separados de la caliza. La naturaleza de los minerales arcillosos
se determina mejor por difracción de rayos X, y se ha
establecido, que la illita es la que predomina en rocas
las carbonatadas.

Minerales evaporíticos. El yeso
monoclínico (CaSO4.2H2O) es un mineral frecuente en las
rocas sedimentarias. Se caracteriza por su blancura y las tres
exfoliaciones distintas, su solubilidad en ácido y la
presencia de una gran cantidad de agua, esto último lo
distinguen claramente de la anhidrita. El yeso se
encuentra muchas veces formando capas delgadas, a veces
intercalado con calizas y lutitas, y generalmente en capas bajo
los depósitos de sal, por haber sido depositado como uno
de los primeros minerales que cristalizan por evaporación
de aguas salinas. Puede cristalizar en fibras de brillo sedoso
formando el espato satinado. El alabastro es una variedad de
grano fino; mientras que la selenita es una variedad que produce
hojas de exfoliaciones incoloras y transparentes. También
se presenta en forma de masas lenticulares o cristales esparcidos
en una matriz de carbonatos; así mismo, en forma de
rosetas grandes euhedrales en lodos y lutitas. Este tipo de
ocurrencia es probablemente de origen autigénico y se
forma en los lodos después de la depositación. El
yeso comúnmente aparece como hidratación de la
anhidrita y en algunos casos este proceso involucra un aumento en
volumen del 30 al 50 %; como consecuencia, se produce un
abultamiento produciendo el efecto de plegamiento
enterolítico de capas de anhidrita encerradas en la sal de
roca o en otras rocas; sin embargo, algunos autores interpretan
el plegamiento como de origen tectónico y no por un cambio
en el volumen de la secuencia.

La anhidrita (CaSO4) cristaliza en el sistema
ortorrómbico, es incolora y presenta tres exfoliaciones
normales entre sí. Se distingue de la calcita por su peso
específico y del yeso por su dureza. Por absorción
de agua atmosférica, la anhidrita se transforma en yeso.
La halita (NaCl), llamada comúnmente sal de roca,
sal gema o sal común, es un mineral masivo, toscamente
cristalino y de brillo transparente a traslúcido. En
ejemplares impuros puede llegar a tener tonalidades amarillentas,
rojizas, y púrpuras. También se caracteriza por su
exfoliación cúbica. Es un mineral muy común
como precipitado de las aguas marinas e interestratificado con
rocas sedimentarias; está asociado al yeso, silvina,
anhidrita, calcita, arcilla y arena.

Los depósitos de sal se forman por
evaporación gradual y desecación final de masas de
agua salada, llegando a presentar espesores que van desde metros
hasta centenas de metros. Los domos de sal son masas casi
verticales que penetran las rocas hacia la superficie a partir de
una capa profunda; la anhidrita, el yeso y el azufre están
generalmente asociados a estos domos. La detección por
métodos geofísicos de estos domos es un hecho muy
importante en la exploración petrolera, ya que
éstos sirven muchas veces como trampas para el
hidrocarburo. Algunos de estos depósitos se tienen bajo
las aguas del Golfo de México, en el Istmo de Tehuantepec
y a lo largo de la costa de Louisiana y Texas en Estados
Unidos.

Los constituyentes menores en las rocas carbonatadas
incluyen a la glauconita, el colofano y la pirita. La
glauconita ocurre como gránulos grandes redondeados
de color verde, verde oscuro o azul verdoso, y en ciertas
condiciones, pueden ser muy abundantes en los depósitos
sedimentarios. Este mineral ha sido identificado en dos formas,
como una capa incrustante o sobre los suelos duros de calizas
(hardgrounds) y guijas; por lo que es muy probable que sea de
origen primario; si tiene este origen, se presenta rellenando
parcialmente cavidades o en cámaras de
foraminíferos. Sin embargo, también se tiene como
un reemplazamiento incompleto de origen secundario.
También la glauconita ocupa canales axiales de las
espículas de esponjas, en este caso, se considera que la
formación se da durante un largo período de tiempo
antes de que la caliza se cementara. Aunque la glauconita
requiere de condiciones reductoras para su desarrollo, se puede
encontrar en ambientes bien oxigenados ricos en materia
orgánica. Actualmente se tiene en suelos marinos de mar
abierto, pero en las testas de los foraminíferos donde el
microambiente deja un potencial redox negativo.

El colófano es de origen primario y se
tiene en restos fosfáticos esqueléticos como en las
conchas de los braquiópodos (Língula), las
espinas de los peces y en materiales similares. A partir de
estudios de rayos X, se ha establecido que el colófano es
en esencia apatito, por lo que no se considera una especie
distinta. Dado que el material esquelético es de fosfato
cálcico, a partir de la acumulación se éstos
se pueden llegar a presentar grandes masas de rocas sedimentarias
denominadas fosforitas o rocas fosfáticas. Existen
depósitos comerciales muy importantes en Francia,
Bélgica, España, Túnez y Marruecos; mientras
que en México, los depósitos de Baja California Sur
en La Paz, suministran gran parte del fosfato para la
generación de fertilizantes.

La pirita (SFe2) es el sulfuro más
común y extendido en las rocas sedimentarias, pudiendo ser
de origen primario o secundario. Se presenta como granos
esparcidos, los cuales después de la oxidación se
convierten en limonita. Se pueden encontrar fósiles
piritizados o a lo largo de los márgenes de los restos
fosilizados.

Figura 31. Minerales accesorios de
las rocas carbonatadas. A) Calcedonia. B) Otroclasa
con Cuarzo. C) Concreciones de Cristales de Pirita en las
calizas de la Formación Pons, Cuba occidental. D)
Yeso, Guantánamo, Cuba Oriental. Fotos del Autor.

Fragmentos de
rocas accesorios de las rocas carbonatadas

Las rocas siliciclásticas, al contrario
que las carbonáticas que generalmente se forman "in situ",
se generan por procesos de erosión, transporte y
depositación. Posteriormente tras su enterramiento sufren
una serie de procesos diagenéticos, al igual que las rocas
carbonáticas, cuya consecuencia más importante es
que la roca se litifica y la porosidad por lo general se ve
reducida lo que puede afectar a las condiciones de esa roca como
reservorio de petróleo, agua u otros fluidos.

Dentro de las rocas siliciclásticas, al igual que
en las carbonáticas podemos distinguir tres tipos de
componentes: Esqueleto, matriz y cemento.

Los fragmentos de Rocas Volcánicas (Figura
32), son relativamente frecuentes en las rocas carbonatadas.
Los tipos más frecuentes que podemos encontrar
son:

• 1. Porfídicas: Formadas por
  cristales de plagioclasa más o menos grandes
  (fenocristales) en una matriz vítrea o
  microcristalina.

• 2. Traquíticas: Cuando los
  fenoscristales están orientados.

• 3. Vítreas: Se ven negras con
  nícoles cruzados

Figura 32. Evidencias
volcánicas y metamórficas en cada depósito.
A) Litoclasto volcánico de la Formación
Peñalver ubicado en la cantera La Victoria I. B)
Litoclasto volcánico de la Formación
Cacarajícara ubicado en el río Santiago. C)
Fragmento metamórfico de la Formación
Peñalver. D) Fragmento metamórfico de la
Formación Cacarajícara, ubicado en el río
Santiago. Fotos del Autor

En función del grado de metamorfismo y del tipo
de roca metamórfica los fragmentos
metamórficos (Figura 32) más frecuentes
son:

• 1. Pizarras: Formadas por micas y
  cristales de Qz. Fundamentalmente. El tamaño de grano
  de estos minerales es bastante pequeño.

• 2. Esquistos: Formados por bandas de
  micas y cuarzo. Tamaño de grano mayor

• 3. Metacuarcitas: Formada
  fundamentalmente por granos de cuarzo que presentan una
  cierta orientación. Se diferencia de los cuarzos
  policristalinos en que presentan arcillas, carbonatos y otras
  impurezas en una proporción < al 1 %.

Fragmentos de
Rocas Sedimentarias

Los tipos más frecuentes van a ser:

• 1. Areniscas: Por regla general van a
  presentar un aspecto diferente a la arenisca que estemos
  estudiando. Se diferencian del cuarzo policristalino (si son
  areniscas muy ricas en Qz) en que con nicoles paralelos se
  suelen distinguir los granos, suelen tener cemento entre los
  mismos y porque suelen tener algún grano de otra
  composición como feldespatos.

• 2. Arcillas: Son llamados también
  cantos blandos. No se distinguen los minerales y se ve como
  una masa de color marrón oscuro.

• 3. Calizas: Se puede ver cualquiera de
  las cosas que vimos en el capítulo de rocas
  carbonatadas (micrita, oolitos, bioclastos, esparita etc)
  (Figura 10 y 11).

Bibliografía

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Sitios Web

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• 3. http://es.wikipedia.org/wiki/Oncolito)

• 4. http://es.wikipedia.org/wiki/Estromatolito

• 5. http://es.wikipedia.org/wiki/Foraminifera

• 6. www.ugr.es/~estratig/…/ppt/…/8.%20Calpionelidos%20y%20tintinidos.ppt

• 7. http://es.wikipedia.org/wiki/Ostracoda

• 8. http://edafologia.ugr.es.

• 9. http://mediateca.educa.madrid.org

• 10. http://es.wikipedia.org/wiki/Mollusca

Autor:

Yusdany William Garcia Lavin

Especialista en Sedimentología de
Ambientes Marinos Carbonatados