cap ii...sedimentogenesis

8/10/2019 Cap II...Sedimentogenesis

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CAP IISEDIMENTOGNESIS

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARC

ESCUELA ACADMICO PROFESIONAL DINGENIERA GEOLGICA

Cajamarca, abril del 2014.

Docente: Ing. V. Arapa V.

CURSO:

PETROLOGA SEDIMENTARIA
http://www.google.com.pe/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&docid=Qvs0IvKHpfEgrM&tbnid=SlFGaOPNu39ViM:&ved=0CAUQjRw&url=http://elcerebrodebroca.wordpress.com/author/elcerebrodebroca/&ei=wXlUU5f_LebisASDhICgDQ&bvm=bv.65058239,d.aWc&psig=AFQjCNH03jOFJMfgQvRT6C5oXdhJunpiwQ&ust=1398129891932462


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Foto: Isla Los Uros (Isla Huallata)

Las rocas

sedimentarias (dellatn sedimentum,asentamiento)

se formaron porla acumulacin desedimentos quese consolidaronen rocas duras,firmes,estratificadas.


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CICLO EXGENO

HIPERGENESIS: METEORIZACION (alteracin in situ)EROSION (remocin del materialalterado)

SEDIMENTOGENESIS: TRANSPORTE (del materialerosionado)SEDIMENTACION (del materialtransportado)

DIAGNESIS: Generacin de Rocas Sedimentarias a partir del material sedimentado encuencas sedimentarias.


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HIPERGNESISAlteracin fsica y qumica de los minerales inestables y rocas enambientes de la superficie terrestre o cerca de ella. Tambin llamada :

1.- Supergnesis ,por algunosgeomorflogos ypedlogosfranceses (tal vez,por englobarmecanismos deerosin). No indicauna gnesis desuperficie, sinoresultado de unfactor tiempo.

2.- Gliptognesis,gliptica es el arte degrabar las rocas,denominacin conmayor carctergeomorfolgico quepetrolgico, dadopor la modificacinde la superficie delmaterial aflorante.

3.- Alteracin, tieneun significadopuramente qumicoy fsico. Se habla de:Alteracin qumica yAlteracin fsica, lascuales sonmodificacionesfsicas y qumicasproducidas encondicionesatmosfricas, o sea

alteracin meterica


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HIPERGNESIS

Existe la METEORIZACIN FSICA y QUMICA, segn que estos agentes acten fsica o qumicamente.

METEORIZACION= efectos que los agentes metericos ejer

sobre el material pre-existente.

EROSION = material meteorizado puesto en movimiento agentes metericos (principalmente).

HIPERGNESIS = mecanismos por los cuales los agentesmetericos moldean la superficie terrestre.


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CENIZAS VOLCNICAS

Foto: Sedimentos y r.s. del Volcnico Sennca (Imata-AQP)


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FACTORES METERICOS DE LA HIPERGNESIS

Clima; en el cual intervienen:

la temperatura,la humedad,las precipitaciones,el rgimen de vientos ylas variaciones en el tiempo.

Tectonismo; dando como resultados el relieve y el drenaje queconjuntamente influyen en el transporte de los materiales.

Tiempo geolgico


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HIPERGNESIS. METEORIZACIN FSICA

Es el conjunto de mecanismos que actan sobre la rocarompindola y triturndola, generando el aumento de lasuperficie expuesta a las condiciones atmosfricas y

desencadenando la mayor accin qumica.Est regulada por tres factores principales que son:

a) La roca origen, b) El tectonismo yc) E clima.


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HIPERGNESIS. METEORIZACIN FSICAde la roca se considera:

Los distintos tipos de rocas sobre los cuales se da laHipergnesis,

Habrn distintas formas de manifestacin,Segn las superficies de mnimas tensiones, ser que

se favorezca la intemperizacin del material y

por lo tanto su rotura,A mayor cantidad de discontinuidades en la roca,ms notorios sern los efectos de laHipergnesis.


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Hipergnesis.

Metorizacin fsica del tectonismo se considera:

Cuando la roca sobrepasa el lmite de elasticidad se producendeformaciones permanentes, se originan pliegues.

Cuando se rebasa el lmite de ductilidad se rompe y aparecenlas diaclasas, fallas, etc, (grandes discontinuidades quefavorecen la Hipergnesis).

una roca homognea y compacta es liberada de carga litostti por erosin,

disminuye la tensin y su resistencia interna, por lo cual laroca se romper en lajas, por ser ms fcil llegar al lmite deductibilidad.


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HIPERGNESIS. METORIZACIN FSICA

DE LOS EFECTOS CLIMTICOS .Llevan a ladestruccin de la roca origen por efecto de latemperatura y el grado de humedad. As actuarn:


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HIPERGNESIS. METORIZACIN FSICA

INSOLACIN. En zonas ridas con diferencias de temperaturadiurnas nocturnas de hasta 60. Los cambios trmicos afectan laroca dependiendo tambin de la composicin, la orientacin de sucomponentes, minerales oscuros y claros.Por dilatacin - contraccla roca se rompe formando las termoclasas o termoclastos(fragmentos de roca)


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HIPERGNESIS. METORIZACIN FSICADE LOS EFECTOS CLIMTICOS

HIDRATACION. El agua interviene en todos los mecanismos junto con la temperatura, excepto en el de insolacin. Hay muchminerales susceptibles a la hidratacin, con aumento de volume


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HIPERGNESIS. METORIZACIN FSICADE LOS EFECTOCLIMTICOSCAPILARIDAD. Se da principalmente en minerales de

estructura lajosa (micas, yeso), en las cuales el agua intercapa posucesivas contracciones - dilataciones, hace que este se separe. Lmismo puede ocurrir con rocas, donde se produce una pelculaintercristalina que va debilitando la estructura por capilaridad.


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HIPERGNESIS. METORIZACIN FSICADE LOS EFECTOS CLIMTICOS

FORMACION DE SALES. Es un efecto qumico yfsico, donde se da la cristalizacin de sales en los porogrietas de la roca y se denomina efecto de cua. Laformacin de sales tambin es el resultado de nuevasformaciones por sustituciones o reacciones concompuestos atmosfricos.


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HIPERGENESIS. METEORIZACINQUIMICA

Se considera como hipergnesis qumica, a todoconjunto de aquellos mecanismos encaminadosdestruir y transformar los minerales existentes

el material origen, siempre que estos estn econtacto con la atmsfera.

HIPERGENESIS METEORIZACIN QUIMICA


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HIPERGENESIS. METEORIZACIN QUIMICA

Las reacciones qumicas durante la hipergnesis se dan e

un medio acuoso (alteracin hipergnica).El agua hipergnica (agua de lluvia):

es una solucin muy compleja, con elementoatmosfricos: O2, CO2, N y menos Cl-2, SO-24, NO-23, eincluso materiales hmicos, productos slidos, etc.

es el agua de escorrentas en contacto con la litsferaincorpora: CO2, CO-23, SO-24, H2SO4, Cl-2 y otros.


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1.- Hidratacin. Es un fenmeno de incorporacin de agua de lominerales y rocas. A veces, es agua atrapada por los iones y al formstos las sales (minerales), conservan el agua, o parte de ella y esagua de constitucin, por lo tanto, para formarse esa especie minenecesita forzosamente el agua, dando lugar a los hidratos, y si pierel agua, o parte de ella, se transforman en otras especies minera

como: SO4Ca.2H2O SO4Ca + 2H2OYeso Anhidrita Agua

Sales hidratables hidroflicas presentan afinidad por el aguaHidrofbicas no presentan afinidad por el aguaHigroscpicas agua atmosfricaDelicuesentes se disuelven por tensin de vapor


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2.- Disolucin.La descomposicin de los slidos por el agua, es unde los efectos hipergnicos ms importantes y ltimos. En el medio exgeno, se pueden considerar como:

Soluciones congruentes aquellas que son reversibles (solucin precipitado),

Soluciones incongruentes aquellas que no son reversibles en taambiente.

ClNa Halita Olivino SiO4(Fe, Mg)Soluciones SO4Ca.2H2O Yeso Soluciones Anortita Si2Al2O8(Ca)Congruentes CaCO3 Calcita Incongruentes Series isomorfas


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DOLOMITA CALCITA

Areniscas ferruginosas intercalas conlutitas ferruginosas, que producen una

severa coloracin rojiza.

Minerales de la Formacin Chulec.

EJEMPLO:


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3.- Hidrlisis.Es el mecanismo ms importantde la alteracin hipergnica, destruye los silicaty aluminosilicatos. por ejemplo:2NaAlSi3O8 + 3 (H2O) = 4SiO2 + Al2Si2O5 (OH)4 + 2Na+ + 2OH-

Albita Agua Silice Caolinita

2K AlSi3O8 + 3 (H2O) = 4SiO2 + Al2Si2O5 (OH)4 + 2K + + 2OH-

Ortoclasa Agua Silice Caolinita


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4.- Carbonatacin

La combinacin de los iones de carbonato, CO3=, o de bicarbonato, HCO3-,con un material geolgico se llamacarbonatacin.

La disolucin es un proceso en el que la roca o parte de la misma se combinacon el agua para formar una solucin o conjunto de solutos.


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El agua de los climas frios disuelve el CO2 y se forma cidocarbnico que al reaccionar con la alcita se produce bicarbonatosoluble en agua: Paisaje Crstico

Este bicarbonato se introduce en las grietas y al disminuir lapresin se evapora el CO2 y precipita el carbonato formndoseestalactitas y estalagmitas y/o columnas


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Los sedimentos autctonos que se producen por carbonatoclcico sufren por la presin alta, la temperatura baja y muchoCO2 soluble produce una descompensacin. En una profundidadbajo de 4500 m no se deposita CaCO3 (carbonato clcico).


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5.- Oxidacin - ReduccinA la combinacin del oxgeno con otra substancia se llama oxidacin.Las reacciones de oxidacin - reduccin se desarrollan muy ampliamedurante la hipergnesis. Muchas veces, tambin estas reacciones son mixtascuanto que tambin hay simultneamente: carbonatacin, hidrlisis, hidratacetc.


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Es uno de los procesos formativosde las rocas exgenas que estudialos mecanismos por los cuales seorigina un sedimento. Si unsedimento es un material slido

que queda fijosobre un lugar, quiere decir que hasido transportado hasta aquel sitioy por lo tanto, para estudiar elorigen de un sedimento es

necesario conocer lo que se hasedimentado, de donde procedeese material, durante cuantotiempo ha sido trasportado, pordonde ha sido transportado.

Definicin de Sedimentognesis

Foto: Sedimentos transportados y depositados enterrazas del valle de Tiabaya (Arequipa)


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Comprende el transporte y la sedimentacin de losfragmentos originados anteriormente. El resultado es laformacin de los sedimentos. El depsito de losfragmentos se realiza en las cuencas de sedimentacin,que son zonas hundidas de la corteza donde seacumulan los materiales. Dentro de las cuencas desedimentacin existen diferentes ambientessedimentarios con unas determinadas condicionesfsico-qumicas. Podemos diferenciar entre medios continentales y medios ocenicos

Definicin de Sedimentognesis


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Dentro de los medios continentales tenemos los siguientesambientes: a) Subareos, que comprenden el glaciar y periglaciar y el

desrtico y peridesrtico b) Hdricos, que comprenden el fluvial, piedemonte, lacustre,

palustre e hipogeo.

Los medios marinos pueden ser: a) Mixtos, que comprenden litoral, deltaico y estuario b) Marinos estrictos, que comprenden el bntico, pelgico y

recifal.

Sedimentognesis y Medios depositacionales


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S E D I M E N T O G

N E S I S

TRANSPORTE(del material

erosionado)SEDIMENTACIN

(del materialtransportado)


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Foto: Areniscas y lutitas del Grupo Yura (Santuario de Chapi - Arequipa)


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SEDIMENTOGNESISTerminado el proceso de hipergnesis con lageneracin del detrito, ste es puesto en movimienty ser transportado.El transporte se dar hasta que la energa del agensea igual a cero, o que la topografa del lugar n permita la continuacin del transporte

Por lo tanto la sedimentognesis engloba dmecanismos: transporte y sedimentacin.


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SEDIMENTOGNESIS

Transporte.Es el desplazamiento de losclastos (fragmento de roca o mineral)mientras existe una energa dada,generalmente dinmica de un fluido y que

recibe el nombre de"agente de transporte ,como ser: aire (viento), agua, hielo, etc. yeventualmente roca.Ser ms importante cuanto mayor sea lacantidad de agente de transporte y dinmicadel mismo, siendo discontinuos en el tiempo( t / clima) y espacio (esp /relieve yorografa).


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SEDIMENTOGNESISTransporte.Influir en el material transportado de distintas

maneras:seleccionndolo, clasificndolo y modificndolo.

La seleccin, distribucin y modificacin de los productos definen el agente de transporte y seidentificara el tipo, duracin, direccin y distancia delagente de transporte.


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SEDIMENTOGNESISTransporte.

El medio de transporte da:Los caracteres texturales del detrito (tamao, redondez,esfericidad, seleccin, etc),

Esfericidad.- Medida de la forma de los granosRedondez.- Medida de la angulosidad de aristasSeleccin.- Grado de clasificacin por tamaos: buena (mismos tamaos) a mala (diversostamaos)

La seleccin de tamao por perdida de energa


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SEDIMENTOGNESIS


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SEDIMENTOGNESISTransporte. Agentes de transporte

Los agentes de transporte son aquellos que imprimen la enernecesaria para que un material sea desplazado y puede ser:

energa interna (movimientos tectnicos, gravitacional, accidengeotcnicos, etc) y

energa externa: son el agua en estado lquido (arroyos, rmares, ocanos), el agua en estado slido (glaciares) y el a(viento).


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Los clastos pueden ser transportados por:TRACCIN, cuando estos son de tamaos considerable

respecto de la energa del medio y por lo tanto son arrastrad

sobre la superficie, tanto del lecho de un cauce, en las lenguglaciares.

SEDIMENTOGNESIS


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SALTACIN,

Tamaos menores que los anterioresFluido (aire o agua), tiene la energa suficiente para despegarlos la superficie y transportarlos en suspensin por un breve espacio detiempo y distancia.

Es transporte que se da en los cursos de agua,

Dependiendo de que sea el curso alto, medio o bajo, predominarla erosin sobre el transporte o el transporte sobre la sedimentacin
http://www.uclm.es/users/higueras/yymm/Transporte%20particulas.jpg


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Potencial de Oxidacin o Potencial Redox (Eh) Es la capacidad de un medio de ceder o ganar electrones.Fe3 + e- Fe2

Agente Reduccin Forma reducidaOxidante del agente oxidante

2H2S-2 + O2 H2O + S0 + 4e- Agente Oxidacin Forma reducidareductor del agente reductor

Valores altos positivos indican medios oxidantes y valores bajosnegativos indican medios reductores.


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Diagrama Eh-pH

Juegan un papel muy importante en los procesos diagenticosEl valor del Eh del medio condiciona la formacin dedeterminados minerales; los xidos se forman en ambientesoxidantes (Eh alto) y los sulfuros en medios reductores (Eh bajo

El diagrama Eh-pH nos muestra el efecto combinado de dicho parmetros sobre los campos de estabilidad de minerales ycompuestos.


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Ef d l


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Efectos del transporte. Los efectos del transporte son de dos tipos:efectos sobre el lecho por donde sedesplaza el fluido;efectos sobre los materiales que transporta.


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FUERZA QUE DETERMINAN EL TRANSPORTE

las fuerzas que definen y determina el transporte de los detritose agrupan en las que hemos denominado:

Fuerzas de empuje Fuerzas de sustentacin Fuerzas de fijacin:

FUERZAS DE EMPUJE


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Son las motrices del slido, quees el resultado de las ejercidas por el fluido sobre el clasto odetrito y, por lo tanto, son paralelas al movimiento delfluido.

Por otra parte, estas fuerzastambin sern funcin de lascaractersticas del fluido:velocidad, densidad y viscosidad.

EFECTO DE CHOQUE


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EFECTO DE CHOQUE

Si los slidos estn en el seno del fluido, evidentemente lo

ms pequeos viajan a mayor velocidad que los mayores ychocan con ellos.

Tambin el choque oblicuo que ejercen los clastos mayoresobre los iguales o ms pequeos, que reposan sobre el causeque son capaces de comunicarle una energa que sumada a lfuerza de empuje es suficiente para ponerlos en movimiento transporte.

FUERZAS QUE DETERMINAN EL TRANSPORTE


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Son fuerzas que tienden a elevar al clasto o sustentarloy, por lo tanto, son perpendiculares a la direccin delmovimiento. El tamao del grano esta en relacindirecta con esta fuerza.

Fuerzas de sustentacin.

FE

FS



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Son todo aquel conjunto de fuerzas que tienden a mantenerfijo el clasto en la superficie terrestre las variables quedefinen estas fuerzas son el peso, el rozamiento pordeslizamiento, el rozamiento por rodadura, por pivotacin y por las fuerzas de atraccin entre partculas.

Fuerzas de Fijacin.

FE FR

P

FUERZAS DE FIJACIN


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U S J C

Fuerza que se opone al transporte del slido, es la fuerza drozamiento por el fondo, dependiendo fundamentalmente dla rugosidad del clasto y del lecho donde se apoya.

Rozamiento por deslizamiento

Fm

Rd

P

FUERZAS DE FIJACIN


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Este rozamiento viene expresado por el momento de lasfuerzas de resistencia opuestas al peso del clasto,respecto al punto de apoyo; por lo que en una posicinde equilibrio dinmico (velocidad conste), tal momentoha de ser proporcional a la presin total ejercida por elclasto contra el suelo.

Rozamiento por rodadura.

Fm

Rr

P

FUERZAS DE FIJACIN


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Si en el transcurso de la rodadura o incluso durante eltransporte por deslizamiento el clasto tropieza con unobstculo como puede ser otro clasto, es evidente que apareceuna nueva fuerza de fijacin que se opone al desplazamientoo transporte del clasto.

Rozamiento por pivotamiento.

Fm

Rr

P

Rp

Fm

4.3 SINGENESIS O SEDIMENTACIN


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La singnesis o sedimentacin es el acto o mecanismo por elcual se sedimenta o queda en reposo el material

Los materiales o productos de la hipergenesis adquieren unaenerga potencial mediante la orogenesis o relieve, y medianteella o transmitida por un vehculo o flujo pueden sertrasportados hasta el cese o equilibrio de tal energa, con lo que

se produce la Sedimentacin o Singenesis Resultan ntimamente relacionados el transporte y la

singenesis, y cuando uno cesa el otro comienza,cuantitativamente considerados, por lo que es imposible

considerar ambos mecanismos por separado. A pesar de estainterdependencia, tericamente se pueden analizar las leyesque regulan uno y otro, y la influencia que ambos procesospueden ocasionar en el sedimento resultante.

4.3.1 SINGENESIS ALOCTONA Y AUTOCTONA


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Analizados los productos de la hipergnesis se han determinado dosimportantes y diferenciados: unos detrticos slidos y otros en forma de

coloides o iones, cuyos coloides evolutivos en ciclo exgeno sondistintos; los primeros quedan regulados por la mecnica, mientras lossegundos lo son por la fisicoqumica y la bioqumica.

Los materiales slidos son independientes del agente de transporte y dela sedimentacin, cuando el agente les comunica una energa necesariay suficiente se pueden desplazar y cuando cesan se sedimentan, han deexistir unas leyes fsicas que establezcan el equilibrio necesario entre laspropiedades del slido y el lquido. Contrariamente, los iones ysuspensiones coloidales forman parte ntima del agente, inclusohacindolo variar sus propiedades: densidad, viscosidad, etc. Y solo unaenerga qumica o bioqumica es capaz de separarlos del agente, es deciruna energa que les permita agruparse unos con otros (reaccionar) yformar un slido; en este momento se independizan del agente ypodrn comportase como los anteriores.

4 3 1 SINGENESIS ALOCTONA Y AUTOCTON


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4.3.1 SINGENESIS ALOCTONA Y AUTOCTON

La singnesis aloctona estudia la sedimentacin de clastos,mientras que la singnesis autctona estudia la sedimentacin oformacin de precipitados qumicos y bioqumicos.

4 3 1 SINGENESIS ALOCTONA


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4.3.1 SINGENESIS ALOCTONALa singnesis aloctona est regulada por un conjunto de factoresintrnsecos y extrnsecos del material sedimentado que por una

parte determinan la velocidad de sedimentacin y por otra laconfiguracin de este sedimento.

Velocidad de sedimentacin de rgimen laminar: ley de Stokes Velocidad de sedimentacin de rgimen turbulento: ley del

impacto

4.3.1 SINGENESIS AUTOCTONA


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4.3.1 SINGENESIS AUTOCTONA

La singnesis autctona corresponde a la sedimentacin demateriales dentro de la cuenca singnica, es decir, a la formacin deprecipitados qumicos y bioqumicos, por lo tanto est regulado porla acidez o basicidad del medio (PH), por el potencial redox, elpotencial inico, la temperatura, la salinidad y la presencia de

determinados organismos capaces de determinar algunoscompuestos para su organizacin anatmica (concha, caparazn,endoesqueleto, etc.).


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kaolinite , montmorillonite - smectite , illite , and chlorite . Claystone
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