ANÁLISIS TEXTURAL EN SEDIMENTOS CLÁSTICOS - MÉTODOS MÉTODOS DE ANÁLISIS TEXTURAL Y TAMAÑO DE LOS CLASTOS

PREPARACIÓN DE LA MUESTRA • Separar los granos • No romper los granos o partículas • No disolver los granos o partículas • No desagregar los granos o partículas En materiales finos además: evitar la coagulación antes o durante el análisis SEDIMENTOS CONSOLIDADOS Remoción del cemento 1. Uso de sales que cristalizan al enfriarse (ej.: nitrato de amonio, cuya solubilidad es: 177 g/l a 20º C y de1.011g/l a 100º C; Neumanier, 1935) 2. Calentamiento y enfriamiento súbito (en agua). Materiales friables • Trituración con pilón de goma en agua • Agitación prolongada • Agitación con batidoras o licuadoras. • Ultrasonido (Olmstead, 1930) • Vibradores (Whittles, 1924) • Hervir muestras en agua destilada. REMOCIÓN DE CEMENTOS Materiales gruesos • Calcítico (con HCl al 10%). • Óxido de hierro (sol. SnCl2 + sol. 18% de HCl). • Sílice amorfa (NaOH concentrado, hervir 2-5 min en recipiente de acero inoxidable). • Sílice con crecimiento secundario  microscopio Materiales arenosos

CUARTEO

CUARTEOS MÁS SOFISTICADOS • Cuarteador de Jones • Cuarteador en cruz

CUARTEADOR CIRCULAR

CLASTOS MAYORES (GRAVA) • Medición directa de los tres ejes (A, B y C) y cálculo del volumen de la esfera de igual diámetro medio. • Medición del volumen y cálculo del diámetro nominal (aritmético o geométrico).

ANÁLISIS TEXTURAL DE ARENAS  Los tamices son cilindros de bronce o acero de 8” de diámetro (aprox. 203 mm) con una pestaña en la base que encaja en la boca del tamiz ubicado abajo. La pila de tamices, cierra con una tapa y fondo. Todos encajan unos en otros.  La malla de bronce y(o) acero tiene una estructura de alambres cruzados, cuyo diseño evita que los agujeros entre ellos sean deformados durante el uso.  Cada malla tiene asignado un número para uso comercial, que es el número de agujeros por pulgada cuadrada.  La trama o encaje y espesor de los alambres, varía con la abertura del tamiz.  La abertura del tamiz se mide en el lado del agujero cuadrado que deja la malla de alambre.  La abertura en milímetros de los tamices comerciales va desde 50 mm a 0,032 mm aproximadamente.  Están distribuidos siguiendo una serie geométrica de razón “Raíz de 2”. Hay tamices que consisten en agujeros circulares en una plancha de acero. Se usan poco en Sedimentología. SERIES DE TAMICES

LA ABERTURA DE UN TAMIZ Y EL DIÁMETRO TAMIZ • El diámetro tamiz es el tamaño máximo de los clastos que pasan un determinado tamiz. • Si el clasto puede ser definido por tres ejes coordenados, A (mayor),B (intermedio) y C (menor). Los clastos que pasan (agitando el tamiz) son aquellos cuyo eje B es menor que la diagonal del agujero cuadrado o sea: L *√2 = 1,42 L ; siendo L = lado del agujero cuadrado. • Es necesario corregir nuestros datos, expresando el valor del diámetro tamiz. TAMIZADOR TIPO VIBRADOR 1. Colocar la pila de tamices con aberturas crecientes hacia arriba, con el fondo de base. 2. Agregar sobre el primer tamiz la muestra de arena (30 g aprox., previamente pesada. 3. Colocar la tapa. 4. Colocar la pila en el vibrador de tamices. 5. Fijar el tiempo en 10 min y comenzar a agitar. 6. Retirar la pila del vibrador. 7. Recoger cada fracción retenida en los tamices cuidadosamente y pesar nuevamente. PROGRESO DEL TAMIZADO

TABLA DE RESULTADOS (UN EJEMPLO)

ANÁLISIS DE SEDIMENTOS FINOS  Los materiales finos responden a partir de los 50 μ a la Ley de Stokes que define una velocidad de caída uniforme en el agua. Esta velocidad es proporcional a r2 (radio).  Los materiales más gruesos siguen la Ley del Impacto, que estipula que la velocidad de caída es proporcional a √r.  Velocidades de decantación de cuarzo o galena En 1933, Rubey desarrolló una fórmula general para las velocidades de decantación de los sedimentos, la cual coincide con los valores observados para un rango más amplio que la ley de Stokes. Rubey concibió que el total de las fuerzas actuantes en una partícula grande era la suma de las fuerzas debido a la resistencia viscosa y al impacto del fluido. LEYES DE STOKES Y DE IMPACTO

MÉTODOS MÁS USADOS Contador de coulter Es un dispositivo que mide alteraciones del campo eléctrico a medida que pasan entre dos electrodos mientras decantan de una suspensión estable

Balanza de sedimentación  Es un equipo muy complejo, que utiliza una probeta con la suspensión estable de sedimento en 1 litro de agua.  La probeta se coloca dentro de otro tubo mayor, por donde circula agua y mantiene la temperatura en 20º C.  En el fondo de la probeta hay un platillo conectado a una balanza. A medida que progresa la decantación el peso en el platillo aumenta.  El aparato genera una curva de peso por unidad de tiempo, de la cual se pueden extraer fracciones texturales por diferencias. Hidrómetro de suelos  Es un densímetro preparado especialmente para medir densidad de suspensiones (estables) de sedimentos en agua. Trabaja con una carga inicial de 100 g/l.  Colocamos el sedimento en una probeta de 1 litro, agitamos e introducimos el hidrómetro.  El hidrómetro tiene una escala graduada. Leemos diversas medidas a distintos tiempos (según la ley de Stokes).  Podemos generar una curva g/l vs tiempo.  La diferencia entre sucesivas medidas expresa la cantidad de material en suspensión (g/l) de cada fracción considerada.  Los límites de cada fracción son determinados mediante la Ley de Stokes.

Método de pipeta  Es el que usaremos en el TP. El equipamiento es sencillo. Consta de: o Una probeta graduada de 1 litro o Un agitador de acero inoxidable o Una suspensión estable de 20-30 g/l o Una pipeta de 20 cm3, con marcas a 20, 10 y 5 cm de la punta. o Una manguera de goma adosada a la boquilla de la pipeta y una pinza de Mohr.  Vasitos de aluminio numerados para recoger las pipeteadas  Un baño maría para secar los extractos y  Una estufa a 100º C para llevarlos a peso constante y  Balanza de precisión Método de pipeta: procedimiento Tabla de tiempos para el método de pipeta

Cálculos finales 1. Una vez pesado cada vasito, descontamos la tara y multiplicamos por 50. 2. Hacemos una tabla, con los datos de cada fracción. 3. La suma total de las fracciones debe ser igual al peso del sólido agregado a la probeta (aproximadamente la primera pipeteada). 4. Calculamos los porcentajes. Tabla de fracciones y pesos (ejemplo)

REFERENCIAS Neumanier, 1935 Olmstead, 1930 Whittles, 1924 Otto 1933 Wentworth, Wilgus y Koch 1934 Wentworth 1922 Tickell 1965 Rubey 1933 McCave and Syvitski 1991