INTRODUCCIÓN

Las rocas carbonatadas son aquellas formadas por la litificación de sedimentos ricos en carbonatos (>80%), los cuales han sido depositados a partir de la precipitación química dentro de una solución acuosa. Aunque el porcentaje actual de afloramientos es muy similar al de las areniscas, son rocas sedimentarias cuyo estudio es muy importante a partir de tres consideraciones:

1)     contienen la mayor parte del registro fósil, un elemento importante para asignar la edad relativa de las rocas;

2)     es una herramienta muy útil en la interpretación de ambientes sedimentarios; y

3)     representan yacimientos minerales no metálicos, principalmente en la industria de la construcción.

Desde el punto de vista de la ingeniería civil, el reconocimiento de afloramiento de rocas carbonatadas es muy importante, ya que su presencia puede ser un factor de riesgo a partir del hecho de que llegan a desarrollar cavernas subterráneas debido al alto grado de disolución de los carbonatos.

Los minerales más comunes dentro de las rocas carbonatadas son la calcita (CaCO3), la dolomita (Ca,Mg(CO3)2) y la argonita (CaCO3). Estos mismos minerales a su vez determinan los tres grupos de carbonatos (Fig. 1) que pueden estar representados dentro de estas rocas, los dos primeros cristalizan dentro del sistema rombohédrico hexagonal, mientras que el tercero lo hace en el ortogonal.

 

 

Gpo. de la calcita

Gpo. de la dolomita

Gpo. de la aragonita

Calcita  (Ca)

Dolomita (Ca,Mg)

Aragonita (Ca)

Magnesita (Mg)

Ankerita (Fe,Mn)

Cerusita (Pb)

Rodocrosita (Mn)

 

 

Siderita (Fe)

 

 

Smithsonita (Zn)

 

 

 

Fig. 1      Grupos principales de carbonatos presentes en las rocas carbonatadas.

 

 

            La mayor parte de los sedimentos carbonatados resultan básicamente de procesos químicos y bioquímicos que ocurren en un ambiente marino de aguas someras limpias y cálidas. En una correlación mundial de este tipo de sedimentos, se observa que tal depositación se lleva a cabo en aguas principalmente ecuatoriales asociadas a corrientes narinas cálidas (Fig. 2).

 

 

Fig. 2     Distribución de sedimentos carbonatados actuales.

 

            El depósito actual de los sedimentos carbonatados marinos de plataforma no está tan distribuido si los comparamos con aquellos en otras épocas geológicas, estando restringido a dos tipos de depósito: a) cerca o unida al continente, como en el Golfo Pérsico, la bahía de Florida o la plataforma noroeste de Australia; y b) alejada del continente como en la plataforma de las Bahamas, en la Gran Barrera Arrecifal de Australia o en muchos atolones del Pacífico. Actualmente no se encuentran los mares extensos que existieron durante el Paleozoico y el Mesozoico (Fig. 3)

            Los sedimentos carbonatados también pueden ser depositados a partir de ambientes asociados a los fondos marinos, cuencas evaporíticas, lagos y cierto tipo de suelos. Un rango similar de ambientes se tiene registrados en depósitos antiguos; sin embargo, la mayor parte de los afloramientos de calizas se interpretan como ambiente de aguas cálidas de plataforma.

            Los depósitos marinos actuales de carbonatos se pueden relacionar a tres facies específicas: arrecifal, de arenas carbonatadas y lagunares.

 

TIPO DE ARRECIFE

MONTÍCULOS

DE LODO

RAMPAS

ARRECIFALES

COMPLEJOS

ARRECIFALES

CUATERNARIO

CRINNOIDES

ESPONJAS

CORALES

CORALES

PASTO MARINO?

CORALES

ALGAS ROJAS

TERCIARIO

?

NUMULÍTIDOS

FORAMINÍFEROS

ALGAS ROJAS

CORALES

ALGAS ROJAS

CRETÁCICO

ESPONJAS

RUDISTAS

ESTROMATOPÓRIDOS

ESTROMATOPÓRIDOS

CORALES?

JURÁSICO

ESPONJAS

ALGAS

CORALES

CORALES

ALGAS ROJAS

TRIÁSICO

ESPONJAS

CORALES

ESPONJAS

ALGAS ROJAS

?

PÉRMICO

BRIOZOARIOS

BRAQUIÓPODOS

CALCIESPONJAS

CRINOIDES

TUBIPHYTES

CALCAREOS

ALGAS

ESPONJAS

CALCAREAS

ALGAS

CARBONÍFERO

ALGAS PHYLOIDES

BRIOZOARIOS

CRINOIDES

ALGAS CALCÁREAS

TUBIPHYTES

CRINOIDES

?

DEVÓNICO

CORALES

BRIOZOARIOS

CRINOIDES

CORALES

ESTROMATOPÓRIDOS

ESTROMATOPÓRIDOS

SILÚRICO

CORALES

BRIOZOARIOS

CRINOIDES

ESTROMATOPÓRIDOS

?

ORDOVÍCICO

BRIOZOARIOS

ESPONJAS

CORALES

CRINOIDES?

?

CÁMBRICO

ARQUEOCIÁTIDOS

ARQUEOCIÁTIDOS

?

PRECÁMBRICO

?

ESTROMATOLITOS

?

 

Fig. 3      Grupos de organismos en plataformas carbonatadas en el tiempo geológico.

 

            En las facies arrecifales se deposita principalmente material biogénico, dominado por celenterados, algas, moluscos y equinodermos. Las arenas carbonatadas están representadas por el desarrollo de oolitas que se originan por precipitación inorgánica de aragonita en áreas someras de oleaje y corriente máxima; el lodo carbonatado se deposita como agujas diminutas de aragonita, la cual tiene un origen orgánico por la actividad algácea o inorgánico por precipitación directa del cuerpo de agua. Las calizas relacionadas con evaporitas y depósitos lagunares están representadas por una gran variedad de litologías, desde lodolitas no fosilíferas, arenas carbonatadas con abundancia de material esquelético (restos de corales, moluscos, briozoarios, braquiópodos), hasta oolíticas. Las secuencias de calizas evaporíticas representan áreas de baja salinidad, las cuales regularmente están conectadas al mar abierto.

            Los componentes anteriores son indicadores confiables de ambientes someros; sin embargo, al cambiar las condiciones originales, éstos se pueden desplazar a ambientes más profundos por tracción o corrientes de turbidez. Las calizas depositadas de esta manera generalmente muestran una combinación de diferentes facies de plataforma y/o interestratificación de lodos o arenas detríticas y estratificación gradual. Por otro lado, en ambientes de aguas profundas se presentan grandes acumulaciones de testas de plancton calcáreo y partículas esqueléticas que se acumulan en forma de oozes o lodos biogénicos.

            Las analogías actuales de depósitos de carbonatos para la interpretación de calizas antiguas es difícil, ya que las acumulaciones primarias de material carbonatado llegan a modificarse por cambios texturales profundos debido al impacto diagenético que alteran la fábrica y la mineralogía original, ya sea por cementación, soluciones intergranulares, migraciones, etc.

            Las calizas y dolomías se encuentran en todas las edades, desde el Precámbrico hasta el Holoceno, aunque éstas últimas en menor abundancia. Los afloramientos más notables son las calizas de Steeprock en Canada y de Balawayan en África del Sur, las cuales tienen una antigüedad de 2,600 Ma. Afloramientos importantes de calizas y dolomias del Precámbrico y del Paleozoico Temprano se tienen bien identificados en Norteamérica.

            En general, las calizas se encuentran ampliamente distribuidas con espesores considerables (5,000 metros) en áreas cratónicas estables, formando parte de miogeosinclinales marginales; mientras que en los eugeosinclinales están ausentes, a menos que hayan sido depositadas o transportadas por corrientes de turbidez.

 

 

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