Procedencia de rocas por métodos petrológicos

Tarde o temprano, casi todas las rocas de la Tierra se descomponen en sedimento, y el sedimento se transporta a otro lugar por gravedad, agua, viento o hielo. Vemos que esto sucede todos los días en la tierra que nos rodea, y las etiquetas del ciclo de rocas que establecen eventos y procesos de erosión..

Deberíamos poder observar un sedimento en particular y contar algo sobre las rocas de las que proviene. Si piensa en una roca como un documento, el sedimento es ese documento triturado. Incluso si un documento se desglosa en letras individuales, por ejemplo, podríamos estudiar las letras y decir con bastante facilidad en qué idioma estaba escrito. Si se conservaran algunas palabras enteras, podríamos hacer una buena suposición sobre el tema del documento, su vocabulario, incluso su edad. Y si una o dos oraciones escaparon de la destrucción, incluso podríamos asociarla con el libro o papel del que provenía.

Procedencia: Razonamiento aguas arriba

Este tipo de investigación sobre sedimentos se llama estudios de procedencia. En geología, procedencia (rima con "providencia") significa de dónde provienen los sedimentos y cómo llegaron a donde están hoy. Significa trabajar hacia atrás, o río arriba, desde los granos de sedimento que tenemos (los fragmentos) para tener una idea de la roca o rocas que solían ser (los documentos). Es una forma de pensar muy geológica, y los estudios de procedencia han explotado en las últimas décadas..

La procedencia es un tema limitado a las rocas sedimentarias: arenisca y conglomerado. Hay formas de caracterizar los protolitos de las rocas metamórficas y las fuentes de rocas ígneas como el granito o el basalto, pero son vagos en comparación..

Lo primero que debe saber, mientras razona su camino río arriba, es que el transporte de sedimentos lo cambia. El proceso de transporte rompe las rocas en partículas cada vez más pequeñas desde la roca hasta el tamaño de la arcilla, por abrasión física. Y al mismo tiempo, la mayoría de los minerales en el sedimento se modifican químicamente, dejando solo unos pocos resistentes. Además, el transporte prolongado en las corrientes puede clasificar los minerales en el sedimento por su densidad, de modo que los minerales ligeros como el cuarzo y el feldespato pueden avanzar por delante de los pesados ​​como la magnetita y el circón..

En segundo lugar, una vez que el sedimento llega a un lugar de descanso, una cuenca sedimentaria, y se convierte nuevamente en roca sedimentaria, se pueden formar nuevos minerales por procesos diagenéticos..

Hacer estudios de procedencia, entonces, requiere que ignore algunas cosas y visualice otras cosas que solían estar presentes. No es sencillo, pero estamos mejorando con experiencia y nuevas herramientas. Este artículo se centra en técnicas petrológicas, basadas en simples observaciones de minerales bajo el microscopio. Este es el tipo de cosas que los estudiantes de geología aprenden en sus primeros cursos de laboratorio. La otra vía principal de estudios de procedencia utiliza técnicas químicas, y muchos estudios combinan ambos.

Procedencia de clast de conglomerado

Las grandes piedras (fenoclastos) en los conglomerados son como fósiles, pero en lugar de ser especímenes de seres vivos antiguos, son especímenes de paisajes antiguos. Así como los cantos rodados en el lecho de un río representan las colinas río arriba y cuesta arriba, los clastos de conglomerado generalmente testifican sobre el campo cercano, a no más de unas pocas decenas de kilómetros de distancia.

No es de extrañar que las gravas de los ríos contengan trozos de colinas a su alrededor. Pero puede ser interesante descubrir que las rocas en un conglomerado son las únicas cosas que quedan de las colinas que desaparecieron hace millones de años. Y este tipo de hecho puede ser especialmente significativo en lugares donde el paisaje ha sido reorganizado por fallas. Cuando dos afloramientos de conglomerados ampliamente separados tienen la misma mezcla de clastos, es una fuerte evidencia de que una vez estuvieron muy juntos.

Procedencia petrográfica simple

Un enfoque popular para analizar las areniscas bien conservadas iniciadas alrededor de 1980 es clasificar los diferentes tipos de granos en tres clases y trazarlos por sus porcentajes en un gráfico triangular, un diagrama ternario. Un punto del triángulo es para 100% de cuarzo, el segundo es para 100% de feldespato y el tercero es para 100% de lítico: fragmentos de roca que no se han descompuesto por completo en minerales aislados. (Todo lo que no sea uno de estos tres, generalmente una pequeña fracción, se ignora).

Resulta que las rocas de ciertas configuraciones tectónicas hacen sedimentos y areniscas que se trazan en lugares bastante consistentes en ese diagrama ternario QFL. Por ejemplo, las rocas del interior de los continentes son ricas en cuarzo y casi no tienen líticos. Las rocas de los arcos volcánicos tienen poco cuarzo. Y las rocas derivadas de las rocas recicladas de las cadenas montañosas tienen poco feldespato.

Cuando sea necesario, los granos de cuarzo que en realidad son líticos -bits de cuarcita o cuarzo en lugar de pedazos de cristales de cuarzo individuales- pueden pasar a la categoría de líticos. Esa clasificación utiliza un diagrama QmFLt (litos monocristalinos de cuarzo-feldespato-total). Estos funcionan bastante bien para decir qué tipo de país tectónico de placas produjo la arena en una arenisca dada.

Procedencia de minerales pesados

Además de sus tres ingredientes principales (cuarzo, feldespato y líticos), las areniscas tienen algunos ingredientes menores, o minerales accesorios, derivados de sus rocas de origen. A excepción de la moscovita mineral de mica, son relativamente densos, por lo que generalmente se llaman minerales pesados. Su densidad los hace fáciles de separar del resto de una arenisca. Estos pueden ser informativos.

Por ejemplo, una gran área de rocas ígneas puede producir granos de minerales primarios duros como augita, ilmenita o cromita. Los terrenos metamórficos agregan cosas como granate, rutilo y estaurolita. Otros minerales pesados ​​como magnetita, titanita y turmalina podrían provenir de.

El circón es excepcional entre los minerales pesados. Es tan resistente e inerte que puede durar miles de millones de años, siendo reciclado una y otra vez como las monedas en su bolsillo. La gran persistencia de estos circones detríticos ha llevado a un campo muy activo de investigación de procedencia que comienza con la separación de cientos de granos microscópicos de circón y luego determina la edad de cada uno utilizando métodos isotópicos. Las edades individuales no son tan importantes como la combinación de edades. Cada gran cuerpo de roca tiene su propia mezcla de edades de circón, y la mezcla se puede reconocer en los sedimentos que se erosionan..

Los estudios de procedencia de circonio detrítico son potentes y tan populares hoy en día que a menudo se abrevian como "DZ". Pero dependen de laboratorios costosos y equipos y preparación, por lo que se utilizan principalmente para la investigación de alto rendimiento. Las formas más antiguas de tamizar, clasificar y contar granos minerales siguen siendo útiles..