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INTRODUCCIN A LA GEOLOGA
Y SU RELACIN CON LA INGENIERA PETROLERA
ROCAS SEDIMENTARIAS Y TIPOS DE TRAMPAS DE HIDROCARBUROS
INDICE:
1. INTRODUCCIN
2. DEFINICIONES GENERALES
3. ORIGEN DE LOS SEDIMENTOS
4. TIPOS DE SEDIMENTOS
5. PROCESOS DE LITIFICACIN (DIAGNESIS)
6. AMBIENTES SEDIMENTARIOS
7. TEXTURA DE LAS ROCAS SEDIMENTARIAS
8. ESTRUCTURAS SEDIMENTARIAS
9. CLASIFICACIN DE ROCAS SEDIMENTARIAS
10. DEFORMACIN DE LA CORTEZA TERRESTRE
11. TRAMPAS DE HIDROCARBURSO FSILES
ROCAS SEDIMENTARIAS
Y TIPOS DE TRAMPAS DE HIDROCARBUROS
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Y SU RELACIN CON LA INGENIERA PETROLERA
ROCAS SEDIMENTARIAS Y TIPOS DE TRAMPAS DE HIDROCARBUROS
EL CICLO DE LAS ROCAS(CICLO GEOLGICO)
1. INTRODUCCIN
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Y SU RELACIN CON LA INGENIERA PETROLERA
ROCAS SEDIMENTARIAS Y TIPOS DE TRAMPAS DE HIDROCARBUROS
Aproximadamente el 75% de las rocas que afloran en la
superficie de la tierra son de origen sedimentario. De
acuerdo con F. W. Clarke, las rocas sedimentarias
representan
aproximadamente el 5% del volumen de la corteza de la
Tierra hasta una profundidad de 16 km.
gneas
VOLUMEN EN SUPERFICIE
Metamrficas
Sedimentarias
95 % 25 %
5 % 75 %
ROCAS
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Los energticos fsiles como el petrleo y gas natural, los
cuales son formados por la acumulacin del material
orgnico en sedimentos en las rocas sedimentarias
principalmente porosas.
El carbn, tambin esta contenido en secuencias
sedimentarias.
El hierro
El potasio
La sal de roca
Materiales para la construccin
Otras materias primas (roca fosfrica, etc.)
Hay muchas razones para estudiar a las rocas sedimentarias:
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ROCAS SEDIMENTARIAS Y TIPOS DE TRAMPAS DE HIDROCARBUROS
PETROLOGA SEDIMENTARIA: Rama de la petrologa que se encarga de
estudiar
los depsitos sedimentarios y sus equivalentes
antiguos: las rocas sedimentarias.
ROCA SEDIMENTARIA: Roca formada por partculas sedimentarias
depositadas en capas o estratos de donde deriva el
nombre de rocas estratificadas.
DEPSITO SEDIMENTARIO: Es un cuerpo de materiales slidos
acumulados en
la superficie de la Tierra en condiciones de presin y
temperatura bajas.
SEDIMENTACIN: En el estudio de los depsitos sedimentarios se
considera a la acumulacin de partculas, y
considera no solamente la decantacin fsica, sino
tambin la precipitacin qumica y orgnica.
ESTRATIGRAFA: Es la ciencia que establece el orden de
superposicin de los estratos en un sitio
determinado para integrar una columna geolgica
que es posible comparar con otras columnas de
lugares alejados, adems de esto considera el
espesor de los estratos.
2. DEFINICIONES GENERALES
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3. ORIGEN DE LOS SEDIMENTOS
Entre los procesos externos que eliminan continuamente
losmateriales de las zonas ms elevadas y los transportan a lasmenos
elevadas se cuentan:
El intemperismo o meteorizacin, que es ladesintegracin y
descomposicin de las rocas cercanas ala superficie terrestre.
Los procesos gravitacionales, es decir la transferencia
demateria rocosa pendiente abajo bajo la influencia de
lagravedad.
La erosin, que es la eliminacin del material por unagente
dinmico, por lo general el agua, el viento o el hielo.
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Se define como la
desintegracin fsica
(fragmentacin mecnica) y
la descomposicin qumica
(alteracin qumica) de las
rocas in situ.
Como resultado de los
procesos del intemperismo
se tienen los suelos y la
regolita.
INTEMPERISMO O METEORIZACIN
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EXFOLIACIN CRECIMIENTO DE RAICES DE PLANTAS
CONGELAMIENTO
PATRON DE FRACTURAMIENTO
EN DOS DIRECCIONES
INTEMPERISMO DIFERENCIAL
(ESFEROIDAL O ACEBOLLADO)
INTEMPERISMO FSICO
(DESINTEGRACIN MECNICA)
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INTEMPERISMO QUMICO
( DISOLUCIN - CARBONATACIN )
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La erosin del suelo es un proceso natural que forma parte del
ciclo de
las rocas. Cuando se ha formado el suelo, las fuerzas erosivas,
en
especial el agua y el viento, mueven sus componentes de un lugar
a
otro.
La erosin se produce cuando el agua, el hielo y el viento
arrastran la
tierra o la roca intemperizada pendiente abajo apoyados por la
fuerza de
gravedad. (la roca blanda es ms susceptible de ser fragmentada
y
arrastrada que la roca dura)
Una vez en una corriente fluvial, las partculas de suelo, que
ahora
pueden denominarse sedimentos, son transportadas y
finalmente
acaban por depositarse en algn lugar.
Y luego de un desgaste o perdida de material, y consecuentemente
el
transporte del mismo llevan a una acumulacin que es la ltima
fase de
este proceso denominado erosin.
E R O S I N
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Sedimento: es el material en
suspensin o recientemente decantado
de una suspensin; tiene
fundamentalmente un significado
dinmico, de material en movimiento,
que no ha logrado llegar a su estabilidad
fsica completa.
4. TIPOS DE SEDIMENTOS
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Sedimentos terrgenos o epiclsticos (siliclsticos), son
aqullos formados por fragmentos (clastos o detritos) de
rocas
preexistentes, los cuales han sido transportados por
procesos
fsicos (brechas, conglomerados, areniscas y lutitas pertenecen
a
este grupo).
Sedimentos de origen biolgico, bioqumico y orgnico
constituyen a las rocas calizas, las cuales pueden ser
alteradas
a dolomias, depsitos fosfticos, carbn, lutitas petrolferas y
el pedernal. (chert)
Sedimentos de origen qumico forman rocas sedimentarias como
las evaporitas y las ferritas (ironstone, que son areniscas y
lutitas
ricas en hierro).
Sedimentos vulcano-clsticos. (fragmentos de rocas derivadas
de la actividad volcnica)
Los sedimentos ms comunes que componen a las rocas
sedimentarias pueden ser agrupados en cuatro grupos
principales:
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FORAMINIFEROS
COCOLITOFRIDOS
DIATOMEASRADIOLARIOS
NDULOS DE MANGANESO
PELLETS
SEDIMENTOS DE ORIGEN MARINO
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5. PROCESOS DE LITIFICACIN
( DIAGNESIS )
LITIFICACIN: Son los procesos mediante los cuales los
sedimentos no consolidados se transforman en rocas
sedimentarias.
DIAGNESIS: Son todos los cambios fsicos, qumicos y
biolgicos que suceden en un depsito sedimentario desde
su acumulacin original hasta el comienzo del metamorfismo
o inicio del intemperismo.
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PROCESOS DE LITIFICACIN
A) COMPACTACIN: Conforme los sedimentos
se acumulan a travs del tiempo, el peso del
material suprayacente comprime a los
sedimentos ms profundos y al inducirse cada
vez ms la aproximacin de los granos, hay
una reduccin considerable del espacio
poroso.
B) CEMENTACIN: Es el proceso ms
importante mediante el cual los sedimentos se
convierten en roca. Los materiales
cementantes son transportados en solucin
por el agua que percola a travs de los
espacios abiertos entre las partculas. A lo
largo del tiempo, el cemento precipita sobre
los granos de sedimento, llena los espacios
vacios y une los clastos.
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Granos de arenaEspacio
porosoCementante de
calcita
Arena
Limo
TIPOS DE
CEMENTANTE
Arcilla
CARBONATO DE CALCIO
(CaCO2)
SILICE
(SiO2)
OXIDOS DE HIERRO
(FeO2)
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C) RECRISTALIZACIN:
Si el material disuelto es
redepositado, como sucede
comnmente, puede considerarse
simplemente como un material
recristalizado cuyo efecto es visible
nicamente en la textura de la roca.
D) DISOLUCIN DIFERENCIAL: Algunas
rocas carbonatadas, contienen poros
originados por la solucin, suturas
estilolticas, y lmites microestiloliticos
entre los granos, sugiriendo que la
solucin ha ocurrido bajo presin.
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E) REEMPLAZAMIENTO: El reemplazamiento y los moldes de
estructuras originales son otras indicaciones seguras de que
ha
tenido lugar la solucin. ( CaCO3 CaMgCO3)
F) AUTIGNESIS: Los minerales
que son estables en el ambiente
diagentico, comnmente
cristalizan de nuevo en los
sedimentos y de esta manera
son agregados al depsito
original. (glauconita y colfano)
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6. AMBIENTES SEDIMENTARIOS
Ambiente sedimentario: es una parte de la superficie de laTierra
que se diferencia fsica, qumica y biolgicamente de los
territorios adyacentes, como por ejemplo los desiertos, los
valles
fluviales y los deltas de los ros.
Los tres parmetros mencionados anteriormente incluyen la fauna
y
flora del medio, su geologa, geomorfologa, clima y tiempo
atmosfrico y si es subacutico, la profundidad, temperatura,
salinidad y sistemas de corrientes del agua.
De tal manera, que un ambiente sedimentario puede ser un
lugar
de erosin, no depsito y depsito. Por lo general los
ambientes
subareos son tpicamente erosivos, mientras que los
subacuticos
son principalmente reas de depsito.
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CLASIFICACIN DE AMBIENTES SEDIMENTARIOS
CONTINENTALES
TRANSICIONALES
MARINOS
FLUVIAL
LACUSTRE
ELICO
ENTRELAZADO
MEANDRIFORME
LOBULADOS
LINEARES CLSTICOS Y CLSTICOS
CARBONATADOS
ARRECIFAL
PLATAFORMA
TURBIDITA
PELGICO
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AMBIENTES SEDIMENTARIOS
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Textura: se define como la interrelacin entre los
componentes de la roca, estos componentes reciben
el nombre de elementos texturales y son los siguientes:
1. Composicin mineralgica
2. Tamao
3. Forma y
4. Orientacin y empaquetamiento (fbrica)
7. TEXTURA DE LAS ROCAS SEDIMENTARIAS
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1. Composicin mineralgica de los sedimentos
1) Mineraloga de terrgenos: Cuarzo
Feldespatos K, Na y Ca
Minerales carbonatados
Minerales arcillosos
Colfano
Pedernal
Glauconita
Micas
2) Mineraloga de carbonatos: Esenciales: Calcita
Aragonito
Dolomita
Silicatos y slice: Pedernal
Cuarzo
Slice
Minerales arcillosos:
Minerales accesorios: Glauconita
Colfano
Yeso
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2. Tamao
El tamao de las
partculas sedimentarias
es un aspecto importante
que estudia la
sedimentologa y para lo
cual se ha establecido
una escala estandarizada
de tamaos.
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La forma se define como las caractersticas geomtricas en
tres dimensiones que presentan las partculas sedimentarias.
La forma tambin puede ser estudiada a partir de la
esfericidad y la redondez.
La esfericidad se define como el grado en el cual la
partcula
se aproxima a la forma esfrica. (esfera o cubo)
3. Forma
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4. Fabrica (orientacin y empaquetamiento)
Se define como la seleccin durante el transporte, es funcin
del tamao, peso especfico y la forma de las partculas
sedimentarias.
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8. ESTRUCTURAS SEDIMENTARIAS
Las rocas sedimentarias se generan conforme se acumula capasobre
capa de sedimento. Esas capas denominadas estratos sonquiz su rasgo
ms comn y caracterstico. Las variaciones entextura, composicin y
espesor reflejan las diferentes condicionesde depsito.
Separando los estratos se encuentran los planos deestratificacin
que, por los general, marcan el final de un episodiode sedimentacin
y el inicio de otro.
Comnmente los estratos se depositan de manera horizontal.
Sinembargo, a veces se ven capas inclinadas dentro de ellos
queconstituyen una estratificacin cruzada, tpica de las dunas y
losdeltas.
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TIPOS DE ESTRATIFICACIN
Estratificacin laminar Es la disposicin del material de la roca
en delgadaslaminas paralelas, como por ejemplo en las lutitas y
algunas areniscas de grano fino, el espesor de las
laminas es menor a 1 cm.
Estratificacin en capas Es la disposicin del material de la roca
en estratos ocapas paralelas de mayor espesor a la laminar
(mayor
a 1 cm), por ejemplo en las calizas.
Estratificacin cruzada El material se encuentra dispuesto en
delgadas capasinclinadas con respecto a un plano de
estratificacin
normal, este tipo es caracterstico de areniscas
Estratificacin graduada El material se encuentra dispuesto en
orden descendentede tamao, es decir de grueso en la base a fino en
la
cima del estrato, es caracterstico de areniscas.
Estratificacin rtmica Existe repeticin secuencial en el depsito
demateriales diferentes, por ejemplo lutitas-areniscas-
lutitas.
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ESTRATIFICACIN EN CAPAS
PLAN DE LIEBRES, GRO.
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OTRAS ESTRUCTURAS SEDIMENTARIAS
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MARCAS
DE
DESECACIN
(MUD CRACKS)
RIZADURAS
(RIPPLES MARKS)
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SEDIMENTOS DIMETRO
(mm)
MATERIAL
SOLUBLE QUE
PRECIPITA
COMO:
ROCA
SEDIMENTARIA
Peasco Mayor a 250 Conglomerado
Guijarro 50 - 250
Guija 5 50
Grnulo 2 5
Arena 0.05 2 Arenisca
Limo 0.005 0.05 Limolita
Arcilla Menor a 0.005 Lutita
Ca CO3 Caliza
Ca Mg (CO3)2 Dolomia
Na Cl Roca de sal
SiO2 Pedernal
9. CLASIFICACIN DE SEDIMENTOS Y ROCAS SEDIMENTARIAS
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ROCAS SEDIMENTARIAS CLSTICAS O DETRTICAS
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CONGLOMERADO O BRECHA?
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CLASIFICACIN DE ROCAS CALIZAS (DUNHAM)
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FORMACIN DE EVAPORITAS
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FORMACIN
DE
CARBN
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10. DEFORMACIN DE LA CORTEZA TERRESTRE
Los pliegues son el producto de la deformacin plstica que
sufren
las rocas sedimentarias cuando se ven sujetas a la
deformacin
sin fracturamiento o rompimiento. Las fuerzas provocan una
deformacin plstica no reversible.
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Las fallas son fracturas de la corteza a lo largo de las cuales
se haproducido un desplazamiento apreciable, que puede ser
insignificanteo abarcar centenares de kilmetros con muchas
superficies falladasinterconectadas, constituyendo zonas de
falla.
Las fallas pueden ser activas, que son la causa de la mayora de
losterremotos, o inactivas y, por tanto, ser restos de una
deformacinantigua.
FALLAS
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11. TRAMPAS DE HIDROCARBUROS FSILES
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TRAMPAS DE HIDROCARBUROS FSILES
