Procesos Diagenéticos

Durante la diagénesis, ocurren diversas transformaciones en los sedimentos. Algunos ejemplos son:

• La Esmectita puede transformarse en clorita durante el archimetamorfismo.
• Se genera el cemento filosilicático.
• Se forman las concreciones calcáreas.
• Se genera la ortomatriz durante la grauvaquización.
• Se forma un cemento de arcilla que precipita en los poros durante la grauvaquización.
• La laminación contorsionada, las estructuras de conos encajados, las estructuras de flamas, las estructuras de pilares y las estructuras dish se forman durante la diagénesis temprana.

Etapas de la Diagénesis

Early burial stage:

• Está controlado por las aguas intersticiales que han sido modificadas químicamente por organismos (bacterias).
• Corresponde a una zona reductora.

Sindiagénesis:

• Corresponde a la fase de compactación.
• Comienza en el momento en que los clastos se depositan.
• Se caracteriza por la presencia de aguas que son expulsadas muy lentamente.
• La formación de una lutita roja dependerá de la posición de la superficie Eh=0 durante la sindiagénesis.

Telodiagénesis:

• Incluye los procesos que tienen lugar al final de la mesodiagénesis hasta la meteorización.

Diagénesis de Gravas

El proceso más importante en la diagénesis de las gravas es la compactación, que produce reducción de volumen y reducción de la porosidad.

• En gravas caladas con componentes estables (Qz, Chert, Metacuarcita) la compactación es nula y la reducción de la porosidad es sólo por cementación.
• En gravas caladas se produce una pequeña compactación en un estado de diagénesis inicial muy próximo a la sedimentación.
• En gravas con matriz, los procesos diagenéticos más frecuentes son la cementación que reduce la porosidad y la disolución que aumenta la porosidad.
• En gravas de componentes inestables (micas, fragmentos de rx) la compactación mecánica es baja y la cementación también es baja.
• La reducción de los poros en las gravas, después de la sedimentación y subsecuente enterramiento, está influenciada por:
  • La composición del sedimento.
  • Los fluidos intersticiales.
  • Las condiciones de circulación de las aguas subterráneas.
  • La magnitud de la presión ejercida por los sedimentos suprayacentes.

Diagénesis de Areniscas

En la diagénesis química los minerales se disuelven, transfieren y precipitan a partir de soluciones acuosas que se mueven por las areniscas. La fuente principal del agua sería la deshidratación de las lutitas intercaladas con las areniscas.

• El cemento de esparita se debe a una transformación polimórfica de micrita durante la diagénesis temprana.
• El cemento de zeolita y las arcillas autigénicas abundan en litoarenitas.
• En areniscas ricas en fragmentos lábiles son más susceptibles de sufrir reducción de la porosidad-permeabilidad por compactación mecánica, deformación plástica, alteración mineralógica de los constituyentes y disolución por presión.
• En una litoarenita, la grauvaquización puede ocasionar inversión textural.
• La cementación de calcita en areniscas, bajo niveles de arcilla, se debe a la tamización salina y el incremento de la salinidad.
• La porosidad y permeabilidad de una arena es reducida en gran parte en las primeras etapas de la diagénesis de enterramiento, los mecanismos que la provocan son principalmente la compactación, cementación, reemplazamiento y recristalización.
• La permeabilidad es obviamente reducida por la compactación y cementación e incrementada por la disolución.
• Para areniscas asociadas a cuencas cratónicas, las fuentes más lógicas de cemento serían la disolución por presión, diagénesis de minerales de arcilla, reemplazamiento de silicatos por carbonatos y/o alteración de los feldespatos.
• Para litoarenitas, la fuente de sílice debería ser la diagénesis de los mn de arcilla, alteración de vidrios volcánicos, reemplazamiento de silicatos, disolución de organismos silíceos y/o disolución de ortopizarras silíceas.
• Las arcillas autigénicas más comunes en las areniscas son Ilita y caolinita.
• Las litoarenitas, típicas de cuencas profundas, muestran atributos muy significativos del estadio Filomórfico, es decir autigénesis de micas y feldespatos, características del enterramiento tardío.
• Las zeolitas pueden formarse en etapas muy tempranas de la diagénesis, resultante de la transformación de vidrios volcánicos.
• Las zeolitas pueden transformarse en la diagénesis muy temprana como resultado de la transformación de feldespatos.
• Los factores inhibidores de la compactación se incluyen cambios diagenéticos en general como el neomorfismo y la cementación.
• Los fluidos expelidos en la compactación de las lutitas son los responsables de muchos de los procesos diagenéticos que afectan a las areniscas suprayacentes, provocando cementaciones, reemplazamientos, corrosiones o disoluciones.
• Se puede producir porosidad secundaria, por disolución de minerales autígenos, con lo que la porosidad puede renovarse en profundidad.

Grauvaquización

La grauvaquización es un proceso diagenético que afecta principalmente a las areniscas.

• Gran parte de la matriz de una grauvaca es producto de la alteración diagenética de los fragmentos de rocas lábiles. labil (compuesto fácil de transformar en otro más estable).
• Las grauvacas además de el cemento filosilicatico pueden presentar cementos carbonáticos y ceolíticos.
• La formación del cemento filosilicatico, contribuye a la aparición de gran cantidad de matriz arcillo-micácea en las areniscas y como consecuencia a la grauvaquización.
• La grauvaquización altera drásticamente la composición de las areniscas.
• La grauvaquización contribuye a reducir ostensiblemente la permeabilidad.
• La grauvaquización provoca alteración drástica de la textura de las areniscas.
• La pseudomatriz se genera durante la grauvaquización.
• La transformación de vidrio en zeolita contribuirá a la generación de la porosidad secundaria durante la grauvaquización ya que las zeolitas ocupan un volumen mayor que los reactantes.

Otros Procesos

El diagrama de Hjulstrom establece la relación entre el tamaño de los granos y la velocidad de la corriente para levantar y transportar los sedimentos en un flujo gravitatorio.

El mecanismo de sustentación en una turbidita de alta densidad es la cohesión de la matriz, la turbulencia y la presión dispersiva.

El paso de los componentes químicos durante la tamización salina ocurre por difusión iónica.

La halmirolisis es un término frecuentemente utilizado para las reacciones de diagénesis que tienen lugar en la interfase sedimento-agua marina.

La sedimentogénesis es un estadio durante la cual tiene lugar la formación de sedimentos.

La tamización salina es un fenómeno en el cual membrana semipermeable de arcilla (illita y esmectita) permite el paso de los iones de las aguas intersticiales, lo que explica la alta salinidad de los niveles de areniscas limitados por lutitas.

La transformación esmectita a ilita genera porosidad secundaria.

La transformación de Esmectita a Ilita libera sílice durante la diagénesis.

Las alineaciones de despegue (parting linations) se forman en regímenes de flujo alto y un Reynolds superior a 2000.

Los ripples escalantes indican una alta tasa de sedimentación y régimen de alta intensidad.

Respecto a arenas Meade(1966) concluye que las mejor seleccionadas tienen mayor porosidad y que las angulosas tienen mayor porosidad inicial. Las mezclas con micas incrementan la porosidad, compresibilidad y elasticidad de las arenas.

Se pueden transferir por el sedimento grandes cantidades de sustancias minerales disueltas como resultado de la existencia de gradientes de presión, con lo cual partículas cargadas de tamaño iónico se mueven sin que necesariamente lo haga el agua.

Si la velocidad del flujo supera la velocidad de propagación de las ondas por el líquido el flujo será super-crítico.

El término Anquizona se utiliza para definir la transición entre diagénesis y metamorfismo.