Litoestratigrafía

La litoestratigrafía es una subdisciplina de la estratigrafía , la ciencia geológica que se ocupa del estudio de los estratos o capas de roca. Sus principales áreas de interés son la geocronología , la geología comparada y la petrología .

En general, los estratos son principalmente ígneos o sedimentarios , según cómo se formó la roca. Las capas sedimentarias se depositan por la acumulación de sedimentos asociada a procesos de meteorización , materia orgánica en descomposición (biogénica) o precipitación química. Estas capas suelen distinguirse por la presencia de numerosos fósiles y son importantes para el estudio de la bioestratigrafía . Las capas ígneas se presentan como apilamientos de flujos de lava, capas de fragmentos de lava (llamadas tefra ), tanto erupcionadas a la superficie terrestre por volcanes, como en intrusiones estratificadas formadas en las profundidades del subsuelo. Las capas ígneas generalmente carecen de fósiles y representan la actividad magmática o volcánica que tuvo lugar durante la historia geológica de una zona.

Existen varios principios que se utilizan para explicar las relaciones entre estratos. Cuando una roca ígnea atraviesa una formación de roca sedimentaria, podemos decir que la intrusión ígnea es más joven que la roca sedimentaria. El principio de superposición establece que una capa de roca sedimentaria en un estrato tectónicamente inalterado es más joven que la que se encuentra debajo y más antigua que la que se encuentra encima. El principio de horizontalidad original establece que la deposición de sedimentos se produce en forma de capas esencialmente horizontales.

Los principios de la litoestratigrafía fueron establecidos por primera vez por el naturalista danés Nicolas Steno en su Dissertationis prodromus de 1669. ^{[ 1 ]} Una unidad litoestratigráfica se ajusta a la ley de superposición , que en su forma moderna establece que en cualquier sucesión de estratos , no alterados ni volcados desde su deposición , las rocas más jóvenes se encuentran sobre las más antiguas. ^{[ 2 ]} El principio de continuidad lateral establece que un conjunto de capas se extiende y puede ser rastreado sobre una gran área. ^{[ 3 ]}

Las unidades litoestratigráficas se reconocen y definen en función de las características físicas observables de las rocas. La litología de una unidad incluye características como la composición química y mineralógica, la textura, el color, las estructuras deposicionales primarias , los fósiles considerados partículas formadoras de roca u otros materiales orgánicos como el carbón o el querógeno . La taxonomía de los fósiles no constituye una base litológica válida para definir una unidad litoestratigráfica. Las descripciones de los estratos basadas en su apariencia física definen las facies . ^{[ 4 ]}

La descripción formal de una unidad litoestratigráfica incluye un estratotipo , que suele ser una sección tipo . Idealmente, una sección tipo es un buen afloramiento de la unidad que muestra todo su espesor. Si la unidad no está completamente expuesta en ningún punto, o si muestra una variación lateral considerable, se pueden definir secciones de referencia adicionales . Las unidades litoestratigráficas de larga data, anteriores a la codificación moderna de la estratigrafía, o que carecen de forma tabular (como los domos volcánicos), pueden sustituir una sección tipo por una localidad tipo como su estratotipo. Se espera que el geólogo que define la unidad describa el estratotipo con suficiente detalle para que otros geólogos puedan reconocer la unidad inequívocamente. ^{[ 5 ]}

Litosoma : Masas de roca de carácter esencialmente uniforme que mantienen relaciones de intercambio con masas adyacentes de diferente litología . Por ejemplo:litosoma de lutita , litosoma de caliza .

La unidad litoestratigráfica fundamental es la formación . Una formación es una unidad estratigráfica litológicamente distintiva , lo suficientemente grande como para ser cartografiada y rastreable. Las formaciones pueden subdividirse en miembros y estratos, y agruparse con otras formaciones en grupos y supergrupos.

Dos tipos de contacto: conforme y no conforme .

Conforme : sedimentación ininterrumpida, sin roturas ni hiatos (roturas o interrupciones en la continuidad del registro geológico). Los estratos superficiales resultantes se denominan conformidad .

Existen dos tipos de contacto entre estratos concordantes: contactos abruptos (capas directamente separadas de litología claramente diferente, pequeñas rupturas deposicionales, llamadas diastemas ) y contacto gradual (cambio gradual en la deposición, zona de mezcla).

Discordante : período de erosión/no deposición. El estrato superficial resultante se llama discordancia .

Cuatro tipos de disconformidad:

• Discordancia angular : sedimentos más jóvenes se asientan sobre una superficie erosionada de rocas más antiguas inclinadas o plegadas. La roca más antigua se inclina en un ángulo diferente al de la más joven.
• Discordancia : el contacto entre estratos más jóvenes y más antiguos está marcado por superficies de erosión irregulares y visibles . Debido a la ausencia de sedimentación, es posible que se desarrolle un paleosuelo justo encima de la superficie de discordancia.
• Paraconformidad : los planos de estratificación por debajo y por encima de la discordancia son paralelos. Existe un lapso de tiempo, evidenciado por una interrupción faunística, pero no hay erosión, solo un período sin sedimentación.
• Discordancia : sedimentos relativamente jóvenes se depositan justo encima de rocas ígneas o metamórficas más antiguas .

Para correlacionar las unidades litoestratigráficas, los geólogos definen las facies y buscan estratos o secuencias clave que puedan utilizarse como referencia.

• Correlación directa: basada en la litología, el color, la estructura, el espesor...
• Correlación indirecta: correlación logarítmica eléctrica (rayos gamma, densidad, resistividad...) ^{[ 6 ]}

La correlación geológica es la principal herramienta para reconstruir la geometría de la estratificación en cuencas sedimentarias . La correlación litológica es un procedimiento decisivo para determinar qué capas (estratos) en secciones transversales geológicas ubicadas en diferentes lugares pertenecen al mismo cuerpo geológico ahora (o pertenecieron en el pasado). ^{[ 7 ]} La identificación se basa en la comparación de las características físicas y mineralógicas de las rocas, y en supuestos generales conocidos como los principios de Steno : ^{[ 8 ]} 1. Los estratos sedimentarios ocurrieron secuencialmente en el tiempo: el más joven en la parte superior. 2. Los estratos son originalmente horizontales. 3. El estrato se extiende en todas las direcciones hasta que se adelgaza o encuentra una barrera.

Los resultados se presentan como un esquema de correlación (A). La correlación práctica presenta numerosas dificultades: límites difusos entre las capas, variaciones en la composición y estructura de las rocas, discordancias en la secuencia de capas, etc. Por ello, los errores en los esquemas de correlación son frecuentes. Si bien la calidad de la correlación mejora al disminuir las distancias entre las secciones transversales disponibles (por ejemplo, mediante la perforación de nuevos pozos), también puede derivar en decisiones geológicas erróneas que incrementen los costos de los proyectos geológicos.

La ley de superposición no se aplica a cuerpos rocosos intrusivos, altamente deformados o metamórficos que carecen de estratificación discernible. Dichos cuerpos rocosos se describen como litodémicos y se determinan y delimitan en función de sus características. El Código Estratigráfico Norteamericano de 1983 adoptó los términos formales litodema , comparable a una formación; suite , análoga a un grupo, y supersuite , similar a un supergrupo. Un litodema es la unidad fundamental y debe poseer rasgos litológicos distintivos y consistentes, que comprenden un solo tipo de roca o una mezcla de dos o más tipos que la distinguen de las que la rodean. Al igual que con las formaciones, a una unidad litodémica se le asigna un nombre geográfico combinado con el nombre de la roca o algún término que describa su forma. El término suite está en desuso. También se formalizó el término complejo , que se aplica a un cuerpo rocoso de dos o más clases genéticas (sedimentario, metamórfico o ígneo). Esto establece dos jerarquías de unidades litodémicas: ^{[ 9 ]}

Se han adoptado reglas similares en Suecia. ^{[ 10 ]} Sin embargo, la Guía Estratigráfica Internacional de 1994 considera a los plutones y a las rocas metamórficas no estratificadas de origen indeterminado como casos especiales dentro de la litoestratigrafía. ^{[ 9 ]}

• Bioestratigrafía
• Cronoestratigrafía
• Topoestratigrafía
• Ciencias de la Tierra

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• Generador de columnas estratigráficas en línea
• Tamu.edu: Litoestratigrafía
• USGS.gov: Litoestratigrafía
• Nombres de edad