sediementos ferruginosos geo. 5a
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PETROLOGÍA
SEDIMENTARIA
ING. ESTEBAN MORENO
MANZANO
INTEGRANTES:
VICTORINO LEÓN HERNANDEZ
JESÚS MANUEL OVANDO ANGULO
YULIANA GPE. PÉREZ DOMÍNGUEZ
TEMA: 5.2 SEDIMENTOS
FERRUGINOSOS
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INTRODUCCIÓN
El presente proyecto se desarrolló basado en la investigación referente al tema:
sedimentos ferruginosos. Proporcionando información primordial de su principal
característica, en la cual la roca debe de ser considerada ferruginosa y tiene que tener más
de un 15% de hierro, el cual forma óxidos carbonatados, sulfuros y silicatos.
Las señales pueden ser un color rojizo cuando tienen keratites, amarillento cuando tienen
limonita y verde cuando tienen glauconita
De igual manera es importante conocer que los depósitos pueden formarse en ambientes
continentales, mixtos y marinos. No obstante, la mayor parte de las sedimentitas
ferruginosas de importancia se han acumulado en ambiente marino.
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OBJETIVO
Esta investigación tiene como objetivo comprender y conocer la importancia de la
composición de sedimentos ferruginosos, así como sus ambientes de depositación y
formación en conjunto con los diferentes minerales que lo conforman.
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SEDIMENTOS FERRUGINOSOS
Son los depósitos sedimentarios que poseen más de 15% de Fe (o sea más de 21,4% de Fe2O3 o 19,3% de FeO). Estos contenidos son muy superiores a los normales para las rocas sedimentarias más comunes (pelitas, areniscas o carbonatos). En las sedimentitas ferruginosas el hierro puede encontrarse en estado bivalente (ferroso) o trivalente (férrico). La precipitación de los minerales de hierro está entonces controlada por el quimismo de las aguas en los ambientes sedimentarios y en el campo diagenético. Los depósitos
pueden formarse en ambientes continentales, mixtos y marinos. No obstante, la mayor parte de las sedimentitas ferruginosas de importancia se han acumulado en ambiente marino. Las formaciones ferríferas pueden aparecer en el registro precámbrico y fanerozoico. No obstante, la interpretación sobre el origen de estas rocas es bastante problemático porque se carece de buenos ejemplos actuales que sirvan de modelo o
comparación. Calizas y areniscas Las rocas ferruginosas (de orín de hierro), son aquellas que
contienen hierro o compuestos de hierro. Están formadas por precipitación
de los óxidos de hierro en las
PRINCIPALES MINERALES DE HIERRO EN LAS ROCAS SEDIMENTARIAS
ÓXIDOS Hematita α-Fe2O3
Magnetita Fe3O4
Goethita α-FeO.OH
Limonita FeO.OH.nH2O
CARBONATO Siderita FeCO3
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SILICATOS Berthierina (Fe4 2+Al2) (Si2Al2) O10 (OH)8
Chamosita (Fe5 2+Al) (Si3Al) O10 (OH)8
Greenalita Fe6 2+Si O (OH)2+Si4 O10 (OH)8
Glauconita KMg (FeAl) (SiO3)6.3H2O
SULFUROS
Pirita FeS2
Marcasita FeS2
Melnikovita FeS2 amorfo
FUENTES DE PROVISIÓN DE HIERRO El hierro es aportado a los ambientes sedimentarios por procesos de meteorización y por actividad volcánica, esta última relacionada con volcanismo lávico, piroclástico y con emanaciones termales. Los procesos de meteorización son de gran importancia como proveedores de hierro a los ambientes marinos. El hierro puede ser liberado de rocas máficas y de minerales ferromagnésicos bajo condiciones de clima húmedo y tropical, en especial desde áreas de muy bajo relieve. Se producen así aguas cargadas en hierro y suelos lateríticos. Los productos de meteorización (hidróxidos férricos) son insolubles por lo que su transporte se efectúa como suspensiones coloidales que se estabilizan en presencia de materia orgánica. Su acumulación en ambiente marino puede hacerse por floculación de estos coloides. Los componentes ferruginosos pueden también ser transportados por
argilominerales, como parte de sus estructuras o como pátinas de óxidos
sobre sus partículas. También pueden viajar como componentes adsorbidos
en materia orgánica. Una vez depositadas, tanto las arcillas como la materia
orgánica pueden liberar el hierro bajo condiciones de Eh y pH adecuadas. A
partir de aguas porales, el hierro reprecipita como minerales ferruginosos. La
concentración de los compuestos de hierro en ambiente marino está
favorecida por eventos de condensación y/o transgresivos, con escaso aporte
de materiales silicoclásticos y carbonáticos. Los altos contenidos de hierro en
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los sedimentos del Arqueano y del Proterozoico temprano no se pueden
explicar simplemente por procesos de meteorización y excesiva actividad
volcánica, por lo que se vinculan con la existencia de una atmósfera con
pobre oxigenación y alto contenido de CO2 (que proveía mucha mayor
eficiencia en la lixiviación y transporte de Fe2+ en solución).
HEMATITA- GOETHITA
La hematita está presente en una amplia variedad de sedimentitas
ferruginosas.Mineral opaco, criptocristalino, de color rojo. Aparece como
capas delgadas o láminas. Es común que alterne con capas de ftanita
(jaspilita). Las principales morfologías de los granos son como agregados
terrosos, oolitas y peloides, también como
impregnaciones sobre restos fósiles. Puede
ser un mineral primario (precipitado a partir
de óxidos férricos hidratados y amorfos) y
también lo hace como producto de
reemplazo sinsedimentario a partir de
berthierina. La goethita no se identifica en
rocas precámbricas y es más común en
sucesiones mesozoicas. Es amarillenta – castaña e isótropa. Se suele formar
como producto de alteración de otros minerales. Aparece como típicos
ooides en los que alternan bandas de goethita con berthierina, por lo que se
supone que deriva de la oxidación de berthierina (común en ambientes
marinos). En algunos casos es sinsedimentaria. Por ejemplo, pisolitas de
goethita se originan en suelos de regiones tropicales.
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OTROS ÓXIDOS - HIDRÓXIDOS
La limonita es un óxido hidratado constituido por goethita, argilominerales y
agua adsorbida amarillo castaño adsorbida. Tiene color a y es amorfa. Se la
considera el producto de la descomposición subaérea de otros minerales con
hierro. La magnetita es un óxido que abunda en las sucesiones precámbricas
en las que se interestratifica con ftanita. Es más escasa en las unidades
fanerozoicas. A diferencia de la hematita posee un color gris acerado, es
opaca y obviamente magnética. Generalmente aparece como individuos
cristalinos. Es común como producto de reemplazo sobre ooides.
SIDERITA
Se encuentra tanto en sedimentitas ferruginosas precámbricas como
fanerozoicas. Su presencia es común en rocas pelíticas organógenas de
ambientes lacustres y transicionales (marismas, pantanos deltaicos). También
aparece como producto de iluviación
edáfica. Puede ser un precipitado
mesogenético (cemento). Se reconocen
tres variedades texturales de siderita:
Cristales gruesos tipo spar (comunes
como cemento de otras sedimentitas).
Cristales finos, de tipo micrítico, que
pueden formar capas continuas que
interestratifican con ftanita, o pueden constituir nódulos. Muchas
sedimentitas ferruginosas precámbricas poseen siderita con este tipo
textural. Cristales fibrosos, esferulíticos, generados por procesos edáficos.
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SULFUROS DE HIERRO
Entre los sulfuros de hierro la variedad más común es la pirita, pero es poco
frecuente como componente esencial de las sedimentitas ferruginosas. Es un
mineral opaco de tonalidad amarillenta a la luz reflejada que puede aparecer
como pequeños cristales diseminados o como cristales más desarrollados de
forma cúbica. Son comunes las microconcreciones de pirita que se conocen
con el nombre de framboides. Este sulfuro también puede producir
reemplazos totales o parciales sobre restos esqueletales. La pirita se forma a
partir de un predecesor amorfo (la melnikovita) en sedimentos organógenos
de ambientes deficientes en oxígeno. Precipita en los fondos marinos
anóxicos (como ocurre actualmente en el Mar Negro), pero también se
concentra en ambientes estuáricos y en planicies mareales.
SILICATOS DE HIERRO (SILICATOS VERDES
SEDIMENTARIOS) La berthierina posee estructura 1:1 con espaciado de 7
A. Es un mineral que se vincula esencialmente con
fenómenos de diagénesis temprana. A más de 100º C y
profundidades superiores a p o d d des s pe o es 3 km
es inestable y pasa a chamosita.
La chamosita es una clorita trioctaédrica 2:1 con
espaciado de 14 A.
Mientras las berthierina es más común en depósitos mesozoicos, la
chamosita predomina en los de edad paleozoica. Ambos suelen aparecer
como ooides blandos (con común deformación por aplastamiento) y son
sinsedimentarios, ya que hay ooides que obran de núcleo de crecimiento de
otros ooides. La berthierina precipita a partir de un gel complejo (hidróxidos
férricos y de aluminio junto a sílice) o bien de goethita, que se concentran en
condiciones de Eh positivo. Al inicio del soterramiento y en el pasaje a
condiciones de Eh negativo se produce la transformación a berthierina
(ambiente no sulfuroso y post-óxico). Por lo tanto, los ooides de berthierina
son parasingénicos (intrasedimentarios).
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SEDIMENTITAS FERRUGINOSAS Se subdividen clásicamente en formaciones ferríferas precámbricas y
ferrilitas fanerozoicas. Las formaciones ferríferas precámbricas aparecen en
los escudos de todos los continentes y son conocidas como Formaciones
Ferríferas Bandeadas (Banded Iron Formations = BIFs), en las que los
minerales con hierro se interestratifican con capas de ftanita. Entre ellas se
reconocen los siguientes grupos: Algona, Superior y Rapitan.
FORMACIONES FERRÍFERAS PRECÁMBRICAS Algona g (típicas del Arqueano): son cuerpos lenticulares, delgados y en fajas
angostas compuestos por sulfuros lutíticos, ftanita negra y lutitas
bituminosas que se relacionan con grauvacas y con rocas volcánicas
submarinas (Greenstone Belts). Superior (del Proterozoico temprano a
medio): pueden estar constituidas por variados tipos de componentes
ferruginosos (óxidos, carbonatos, silicatos y sulfuros). Son cuerpos de gran
extensión regional depositados en ambientes someros de plataformas
amplias y estables, posiblemente vinculados con corrientes de surgencia.
Estas sedimentitas pueden asociarse con carbonatos, rocas terrígenas,
evaporitas sulfáticas e incluso lavas básicas. La concentración de compuestos
de hierro en las plataformas marinas del Precámbrico pudo estar favorecida
por dos importantes factores: 1) falta de organismos secretores de sílice, con
lo cual hubo exceso de estos componentes en las aguas marinas, y 2)
frecuentes condiciones anaeróbicas en los fondos marinos someros, ya que el
tenor de oxígeno en esos tiempos era mucho más bajo (1/10) que en el
Fanerozoico. La tercera variedad (Rapitan) muestra el dominio de los óxidos
de hierro, con característica alternancia de hematita y ftanita. Se interpreta
como un depósito de plataforma poco profunda. Se reconocen asociaciones
con rocas sedimentarias terrígenas, incluso glacimarinas, y volcanitas básicas
en menor proporción.
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FERRILITAS FANEROZOICAS (IRONSTONES) Son sedimentitas constituidas por hematita-chamosita (Paleozoico) y
goethitaberthierina (Mesozoico), a veces con la participación de siderita y
menos frecuentemente magnetita y pirita. Las ferrilitas suelen tener texturas
similares a las de las rocas carbonáticas. Predominan las oolitas, pero se
encuentran también pellets, intraclastos, fangos y productos de
cementación. Por estos caracteres, algunos autores opinan que muchos
compuestos ferruginosos son producto de reemplazo temprano de depósitos
carbonáticos. Son depósitos de cuencas de escasas dimensiones (no más de
150 km de extensión) y los espesores de las unidades ferríferas varían desde
cuerpos de menos de 1 m a unas pocas decenas de metros. Se
interestratifican con sedimentitas carbonáticas, arenitas cuarzosas y pelitas
típicas de ambientes de plataforma marina. Estos depósitos tienen evidencias
de acumulación en condiciones someras, como por ejemplo estratificación
entrecruzada, ondulítica y diversos tipos de trazas fósiles. Se atribuyen a un
ambiente marino de nearshore hasta litoral de regiones climáticas cálidas y
húmedas, áreas continentales peneplanizadas y condiciones de nivel del mar
alto o en ascenso (condensación o bajo ritmo de acumulación sedimentaria).
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CONCLUSIÓN
Para concluir este proyecto podemos dejar en claro que los sedimentos ferruginosos están
compuestos principalmente por hierro, el cual es aportado a los ambientes sedimentarios por
procesos de meteorización y por actividad volcánica, esta última relacionada con volcanismo
lávico, piroclástico y con emanaciones termales.
o Este puede ser liberado de rocas máficas y de minerales ferromagnésicos bajo condiciones
de clima húmedo y tropical, en especial desde áreas de muy bajo relieve. Se producen así
aguas cargadas en hierro y suelos lateríticos.
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o La estabilidad del hierro ferroso y férrico en el agua depende del Eh, del pH, de la
actividad del anhídrido carbónico y de la actividad de los sulfuros.
o El hierro férrico es más estable en condiciones oxidantes y más alcalinas, mientras que el
ferroso lo es en condiciones reductoras y más ácidas.