Curso 2024 - UNRN

Curso de Posgrado "Petrografía y procedencia de rocas clásticas y carbonáticas"

Modalidad de dictado:  Presencial

Destinatarios: Está dirigido a Geólogos/as, paleontólogos/as, arqueólogos/as y profesionales con títulos afines que necesiten caracterizar el sedimento inconsolidado o las rocas sedimentarias

Identificación sectorial de los mismos: Estudiantes de Posgrado y geólogos y geólogas con título de Licenciado en Geología o equivalente. Personal técnico vinculado a la temática del curso.

Requisitos específicos para realizar el curso: Para los estudiantes de grado, es requisito haber cursado mineralogía y petrología de rocas ígneas y metamórficas.

        Fundamentación

Realizar una introducción a las bases teóricas y a las diferentes metodologías del análisis de rocas clásticas y carbonáticas al microscopio. 

El análisis de las modas detríticas de las areniscas y el análisis de las microfacies calcáreas que componen el relleno de las cuencas sedimentarias brindan información vital acerca de sus áreas de procedencia, mecanismos de sedimentación y permiten discriminar los subambientes en el caso de los sedimentos carbonáticos. Esta información integrada con análisis paleoambientales y estructurales permiten caracterizar con mayor detalle la evolución de la cuenca sedimentaria.

Objetivos

Que los estudiantes logren identificar al microscopio los elementos comunes que forman las rocas sedimentarias clásticas, evaporíticas y carbonáticas.

Que los estudiantes conozcan los elementos básicos de los análisis de procedencia sedimentaria en base a la petrografía y al análisis de circones detríticos.

Que los estudiantes visualicen la utilidad de la petrografía sedimentaria en el análisis de cuencas sedimentarias.

     Contenidos

 Cuatro mañanas de 4 horas. Teóricas. 

  5 modulos prácticos y un modulo de exámen. 

Primera parte. ROCAS CLÁSTICAS, CARBONÁTICAS y MIXTAS.

Introducción al curso y de los participantes. Historia y evolución del conocimiento de la petrografía sedimentaria. Elementos de trabajo: secciones delgadas, tinciones y SEM. Composición de las rocas sedimentarias clásticas. Clasificaciones de rocas detríticas. Componentes de las rocas clásticas: cuarzo, feldespatos y líticos; cementos y matriz. Arcosas, grauvacas, madurez textural y mineralógica. Composición de las rocas carbonáticas: aloquímicos y ortoquímicos. Clasificación de rocas carbonáticas. Microbialitas. Rocas mixtas, su importancia en el reconocimiento y en el registro geológico.

Segunda parte. PROCEDENCIA 

Introducción y metodología de trabajo para los análisis de procedencia. Método Gazzi-Dickinson. Diagramas de Dickinson. Discriminación de petrofacies. Reconocimiento de líticos neo y paleovolcánicos. Reconocimiento de matriz y pseudomatriz. Conteos modales. Uso de diagramas ternarios de discriminación de áreas de aporte.

Tercera parte. APLICACIONES  

Rift de Agua de los Pajaritos: sistemas axiales y transversales. Rift del Atuel: discriminación de áreas aporte y correlación de las formaciones Puesto Araya y El Freno.  Rift de Cara Cura: importancia de la geología local y los sistemas de drenaje. Ciclo Andino de la cuenca Neuquina: inicio del levantamiento andino y pasaje a la cuenca de antepaís.  Cuenca de antepaís del Tunuyán: reconstrucción del levantamiento. Cuenca del Golfo: discriminación utilizando petrofacies del relleno cretácico; aplicaciones vinculadas con las redes de drenaje y aporte volcánico. Cuenca Austral: análisis del relleno del cretácico superior; implicancias de la presencia de glauconita.

 Metodología

Durante las 4 mañanas se desarrollarán temas teóricos que por la tarde serán aplicados en el microscopio óptico. El último dia es completamente práctico. 

Resultados esperados

Se espera que los y las estudiantes tengan la capacidad de llevar adelante estudios de petrografía de rocas sedimentarias clásticas, carbonáticas y mixtas utilizando técnicas modernas de estudio.

Se discutirán temas clásicos dentro de la petrografía sedimentaria con el objetivo de que sean revisados y analizados en el contexto del paradigma actual de la petrografía sedimentaria.

Cronograma:  Aula 105 (Microscopia) y 103. Edificio aúlico Valle Fértil

Dia 1. Mañana (Teórica)

Tarde

(Práctica)

8 horas

ROCAS SILICOCLASTICAS

-Clastos, matriz y cemento. Proceso de litificación. Material arcilloso en las areniscas. Origen y tipos de matriz. Clasificaciones de rocas detríticas. Clasificación textural de rocas clásticas. Clasificación composicional. Clasificación de Garzanti (2019).

- Cuarzo. Tipos de cuarzo. Propiedades ópticas. Minerales similares. Diagramas de Basu. Feldespatos. Tipos de feldespatos. Propiedades ópticas. Minerales similares. Pertitas. Mirmequitas.

- Fragmentos líticos. Fragmentos de rocas sedimentarias, ígneas y metamórficas. Elementos diagnósticos de cada uno. Rocas sedimentarias: calizas, evaporitas, areniscas finas y pelitas. Rocas ígneas: Ácidas o básicas; Plutónicas o extrusivas. Texturas granular, seriada, microlítica, lathwork y piroclástica. Reconocimiento de líticos neo y paleovolcánicos. Rocas metamórficas: metamorfismo de alto grado y metamorfismo de bajo grado. Pseudomatriz. Minerales accesorios: livianos vs pesados. Opacos vs transparentes. Muscovita. Biotita. Circón. Apatito. Rutilo. Turmalina. Epidoto. Anfíboles. Piroxenos. Glauconita.

Dia 2. Mañana (Teórica)

Tarde

(Práctica)

8 horas

ROCAS SILICOCLASTICAS

- Cementos. Terminología descriptiva: En parche, rellenando poros, rim, delineando poros, poikilotópico, envolviendo clastos, crecimiento secundario, continuidad óptica. Tipos de cementos: cuarzo, calcita, dolomita, anhidrita, yeso, feldespato, siderita, ceolitas, arcillas. Cementos de cuarzo: microcuarzo, crecimiento secundario. Cementos de feldespato: crecimiento secundario. Cementos arcillosos: Caolinita; Clorita; Esmectita; Ilita; Interestratificados de Ilita/Esmectita o Clorita/Esmectita. Cementos ceolíticos: Analcima; Clinoptitlolita; Heulandita; Laumontita. Cementos carbonáticos: calcita y dolomita. Otros cementos: halita; ferruginosos; yeso y anhidrita. Elementos a considerar vinculados con la textura y porosidad. Porosidad. Disolución y tipos de porosidad.

- Evidencias de procesos diagenéticos. Eogénesis, mesogénesis, telogénesis.

Dia 3 Mañana (Teórica)

Tarde

(Práctica)

8 horas

ROCAS CARBONÁTICAS

-   Minerales comunes de las rocas carbonáticas: calcita, aragonita y dolomita. Calcita vs dolomita. Calcita ferrosa vs calcita no ferrosa. Técnicas de tinción. Efecto de la realización del corte delgado en la identificación de los individuos. Componentes de las rocas carbonáticas. Componentes aloquímicos (Intraclastos, oolitas, bioclastos y pellets) vs ortoquímicos (matriz o cemento).

-   Matriz. Cemento. Recristalización. Pseudomatriz. Origen de la micrita. Tipos de matriz. Componentes esqueletales: bivalvos, gastrópodos, corales, ostrácodos, equinoideos. Microfósiles. Calciesferas. Briozoos. Serpúlidos. Peloides. Oolitas. Intraclastos. Microbialitas.

-   Inferencias paleoambientales y paleobiológicas: Bioerosión, Soterramiento en posición de vida, Efecto de las corrientes, Relleno de las conchillas, transporte.

Dia 4 Mañana (Teórica)

Tarde

(Práctica)

8 horas

ROCAS CARBONATICAS

-   Cementos. Tipos y formas de desarrollo.

-   Clasificación de rocas carbonáticas: Folk, Dunham, Embry & Klovan. Revisión de Lockier.

-   Dolomita y dolomitización. Introducción. Génesis. Reconocimiento y ejemplos. Dedolomitización.

-   Ambientes diagenéticos. Generalidades de los ambientes diagenéticos en ambientes carbonáticos. Reconocimiento de tipos de cementación y eventos de disolución.

ROCAS MIXTAS

-          ¿Rocas carbonáticas? ¿Areniscas con cemento carbonático?. Clasificación de Mount

Dia 5 Mañana (Teórica)

Tarde

(Práctica)

8 horas

PROCEDENCIA 

Introducción y metodología de trabajo para los análisis de procedencia. Método Gazzi-Dickinson. Diagramas de Dickinson. Discriminación de petrofacies. Reconocimiento de líticos neo y paleovolcánicos. Reconocimiento de matriz y pseudomatriz. Conteos modales. Uso del programa Logicel. Diagramas ternarios de discriminación de áreas de aporte.

CIRCONES 

Introducción. Hábitos de los circones. Análisis de circones con catodoluminiscencia (CL) y microscopio electrónico de barrido (BSE). Visualización de los resultados. Diagramas de concordia, histogramas y diagramas de distribuciones de densidad de probabilidad. Circones detríticos en rocas sedimentarias: edades máximas de sedimentación y áreas de aporte. Técnicas de Dickinson y Gehrels (2009). Análisis integrado con los análisis de procedencia. Propuesta de Cawood et al. (2012). U-Pb en circones detríticos y termocronología de baja temperatura (trazas de fisión en apatitas). Doble datación. Lag time o tiempo de retraso.

 APLICACIONES  

Rift de Agua de los Pajaritos: sistemas axiales y transversales. Rift del Atuel: discriminación de áreas aporte y correlación de las formaciones Puesto Araya y El Freno.  Rift de Cara Cura: importancia de la geología local y los sistemas de drenaje. Ciclo Andino de la cuenca Neuquina: inicio del levantamiento andino y pasaje a la cuenca de antepaís. Cuenca de antepaís del Tunuyán: reconstrucción del levantamiento. Cuenca del Golfo: discriminación utilizando petrofacies del relleno cretácico; aplicaciones vinculadas con las redes de drenaje y aporte volcánico. Cuenca Austral: análisis del relleno del Cretácico Superior; implicancias de la presencia de glauconita.

Carga horaria total: 40 horas

 Criterios de aprobación y acreditación:

Los y las estudiantes deben participar en un 80% de las clases teóricas y prácticas y rendir un examen de tipo opción múltiple para aprobar el curso.

Bibliografía

Los asistentes recibirán una carpeta con archivos en .pdf de los trabajos más importantes vinculados con la temática del curso. La lista completa de bibliografía se puede ver en: https://sites.google.com/unrn.edu.ar/petrografia-sedimentaria/bibliograf%C3%ADa?authuser=0

Bibliografía básica

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▪            Arribas, J., Alonso, A., Mas, R., Rodas, M., Barrenechea, J. F., Alonso-Azcarate, J. & Artigas, R. 2003. Sandstone petrography of continental depositional sequences of an intraplate rift basin: western Cameros Basin (North Spain). Journal of Sedimentary Research, 73, 309–327.

▪            Arribas, J., Gonzalez-Acebro´n, L., Omodeo-Sale, S. & Mas, R. 2013. The influence of the provenance of arenite on its diagenesis in the Cameros Rift Basin (Spain). In: Scott, R. A., Smyth, H. R., Morton, A. C. & Richardson, N. (eds) Sediment Provenance Studies in Hydrocarbon Exploration and Production. Geological Society, London, Special Publications, 386. First published online June 10, 2013, http://dx.doi.org/10.1144/SP386.12

▪            Basu, A., Young, E.V., Suttner, L.J., James, W.C. and Mack, G.H. 1975. A reevaluation of the use of undulatory extinction and polycrystallinity in detrital quartz for provenance. Journal Sedimentary Petrology, 45, 873-822.

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▪            Dunham, R.J. 1962. Classification of carbonate rocks according to depositional texture. Mem. Am. Assoc. Pet. Geol.,1, 108-121.

▪            Embry, A. and Klovan, J.E. 1971. A late Devonian reef tract on northeastern Banks Island, Northwest Territories. BulletinCanadian Petroleum Geology, 19, 730-781.

▪            Flügel, E. 2005. Microfacies analysis of Limestones. Springer- Verlag, Berlín, 633 pp.

▪            Folk, R.L. 1959. Practical petrography classification of limestones. Springer Verlag, Berlín, 633 pp.

▪            Folk, R.L. 1962. Spectral subdivision of limestone types. Mem. Am. Assoc. Pet. Geol., 1, 62-84.

▪            Folk, R.L. 1964. A review of Grain-size parameter. Sedimentology, 6, 73-93.

▪            Folk, R.L. 1974. Petrology of sedimentary rocks. Hemphill Publ.co., Austin, 182 pp.

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▪          Garzanti, E. 2017. The maturity myth in sedimentology and provenance analysis.  Journal of Sedimentary Research 87 (4), 353-365

▪          Garzanti, E. 2019. Petrographic classification of sand and sandstone. Earth-science reviews, 192: 545-563.

▪          Garzanti, E. T Capaldi, G Vezzoli, M Limonta, N Sosa. 2021. Transcontinental retroarc sediment routing controlled by subduction geometry and climate change (Central and Southern Andes, Argentina). Basin Research 33 (6), 3406-3437

▪          Garzanti, E. T Capaldi, A Tripaldi, M Zárate, M Limonta, G Vezzoli. 2022. Andean retroarc-basin dune fields and Pampean Sand Sea (Argentina): Provenance and drainage changes driven by tectonics and climate. Earth-Science Reviews, 104077

▪            Garzanti, E. 2019. Petrographic classification of sand and sandstone. Earth-science reviews, 192: 545-563.

▪            Gazzi, P. 1966. Le arenarie del flysch sopracretaceo dell’Appennino modenese; correlazioni con il Flysch di Monghidoro. Mineralogia e Petrografia Acta, 12, 69–97.

▪            Ingersoll, R. V. 1990. Actualistic sandstone petrofacies: discriminating modern and ancient source rocks. Geology, 18, 733–736.

▪            James, N.P., Bone, Y. and Kyser T.K. 2005. Where has all the aragonite gone?: Mineralogy of Holocene neritic coolwater carbonates, southern Australia. Journal of Sedimentary Research, 75, 454–463.

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▪            Limarino, C.O., Giordano, S.R., 2016. Unraveling multiple provenance areas using sandstone petrofacies and geochemistry: an example in the southern flank of the Golfo San Jorge Basin (Patagonia, Argentina). Journal of South American Earth Sciences 66, 208–231.

▪            Limarino, C.O., Giordano, S.R., Rodriguez Albertani, R.J., 2017. Diagenetic model of the Bajo Barreal Formation (cretaceous) in the southwestern flank of the golfo de San Jorge Basin (Patagonia, Argentina). Marine and Petroleum Geology: 88, 907–931.

▪            Limarino, C.O., Giordano, S., Rodriguez Albertani, R. Ciccioli, P. and Bodan, P. 2020. Patterns and origins of the porosity in the productive reservoirs of the upper part of the Chubut Group, southern flank of the Golfo de San Jorge Basin, Patagonia Argentina. Journal of South American Earth Sciences DOI: 10.1016/j.jsames.2019.102480

▪            Lokier, S., & Al Junaibi, M. 2016. The petrographic description of carbonate facies: are we all speaking the same language?. Sedimentology 63:1483-1885. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/sed.12293

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▪            Tucker, M.E. and Bathurst, R.G.C. (eds.)1990. Carbonate Diagenesis. Int. Ass. Sedim. Reprint Series. 1, 312 pp.

▪            Ulmer-Scholle, D., Scholle, P., Schieber, J., and Raine, R., 2015. AAPG Memoir 109: A Color Guide to the Petrography of Sandstones. 509 pp.

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▪            Zuffa, G.G. (ed.) 1985. Provenance of arenites. Nato Asi Series, Reidel, Dordrecht, 408 pp.

▪            Zuffa, G. G. 1985. Optical analyses of arenites: influence of methodology on compositional results. In: Zuffa, G. G. (ed.) Provenance of Arenites. Reidel, Dordrecht, 165–189.

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Recursos de la web:

https://sites.google.com/unrn.edu.ar/petrografia-sedimentaria/recursos-de-la-web?authuser=0