Las estructuras sedimentarias son las características físicas más grandes, generalmente tridimensionales de las rocas sedimentarias; se ven mejor en afloramientos o en muestras de mano grandes en lugar de a través de un microscopio. Las estructuras sedimentarias incluyen características como ropa de cama, marcas de ondulaciones, huellas y senderos fósiles y grietas de barro. Convencionalmente se subdividen en categorías basadas en el modo de génesis. Las estructuras que se producen al mismo tiempo que la roca sedimentaria en la que se producen se denominan estructuras sedimentarias primarias. Los ejemplos incluyen ropa de cama o estratificación, ropa de cama graduada y ropa de cama cruzada. Las estructuras sedimentarias que se producen poco después de la deposición y como resultado de la compactación y la desecación se denominan estructuras sedimentarias congénitas. Los ejemplos incluyen grietas de barro y moldes de carga. Aún otras estructuras sedimentarias, como concreciones, rellenos de venas y estilolitos, se forman bien después de la deposición y la modificación congénita; estas son conocidas como estructuras secundarias. Finalmente, otros como los estromatolitos y las madrigueras y huellas orgánicas, aunque de hecho pueden ser primarias, congénitas o incluso secundarias, pueden agruparse como una cuarta categoría: estructuras sedimentarias orgánicas.
Se presta considerable atención a las estructuras sedimentarias exhibidas por cualquier roca sedimentaria. Las estructuras sedimentarias primarias son particularmente útiles porque su abundancia y tamaño sugieren los probables agentes de transporte y deposición. Ciertas variedades de estructuras sedimentarias primarias, como el lecho cruzado y las marcas onduladas, muestran orientaciones que están relacionadas consistentemente con la dirección del movimiento actual. Estas estructuras se conocen como estructuras sedimentarias direccionales porque se pueden usar para inferir el patrón paleocorriente antiguo o el sistema de dispersión por el cual se depositó una unidad de roca sedimentaria. Otras estructuras sedimentarias son indicadores estratigráficos de «arriba y abajo». Por ejemplo, la disminución progresiva hacia arriba en los diámetros de tamaño de grano clástico, conocido como lecho gradual, permitiría a un geólogo determinar qué camino es estratigráficamente «hacia arriba», es decir, hacia las camas más jóvenes en una cama sedimentaria sumergida. El conjunto (secuencia repetida) de estructuras sedimentarias en cualquier unidad estratigráfica individual es otro atributo por el cual esa unidad puede diferenciarse físicamente de otras en la región.
Frederick L. Schwab
Estratificación externa
La estratificación (o lecho) se expresa por capas de roca (unidades) de una forma tabular o lenticular general que difieren en el tipo de roca u otras características del material con el que están interstratificadas (a veces se indica como entrecruzadas o entrelazadas). Estos lechos, o estratos, son de espesor y extensión territorial variables. El término estrato identifica una cama individual, o unidad, normalmente de más de un centímetro de grosor y visiblemente separable de las camas suprayacentes (superpuestas) y subyacentes (subyacentes). «Estratos» se refiere a dos o más camas, y el término lámina a veces se aplica a una unidad de menos de un centímetro de grosor. Por lo tanto, la laminación consiste en unidades delgadas en una secuencia de capas o capas en una sucesión de rocas naturales, mientras que la estratificación consiste en capas o estratos en una secuencia geológica de rocas sedimentarias intercaladas.
Para la mayoría de las rocas sedimentarias estratificadas, la disposición de las capas es de espesor desigual, que van desde láminas muy delgadas hasta camas discretas que miden de unos pocos a muchos metros de espesor. Los términos grueso y delgado aplicados a la estratificación, o estratificación, son relativos, lo que refleja la formación de un geólogo en particular, así como la experiencia con una o varias secciones estratigráficas específicas.
Tipos de ropa de cama y características del plano de ropa de cama
Es común descubrir un patrón rítmico en una pila de rocas sedimentarias estratificadas representadas por una secuencia repetitiva de tipos de rocas. En la mayoría de los casos de dicha sedimentación cíclica, el lecho, o estratificación, es horizontal o esencialmente; es decir, los agentes transportadores, clasificadores y depositantes del viento, el agua corriente y las corrientes y olas lacustres y oceánicas acumularon las láminas y los estratos en una disposición plana u horizontal. Se denominan bien acostados, un tipo de estratificación primaria.
La estratificación primaria en sedimentos y rocas sedimentarias puede ser cruzada (estratificada cruzada), graduada e imbricada, y también puede mostrar láminas trepadoras, ondulaciones y lechos.
La ropa de cama graduada simplemente identifica los estratos que gradúan hacia arriba desde el sedimento clástico de textura gruesa en su base hasta los materiales de textura más fina en la parte superior (Figura 3). La estratificación puede marcarse claramente de modo que una capa se separe visiblemente de las capas superiores e inferiores. Sin embargo, más comúnmente, las capas se mezclan. Esta variedad de lecho resulta de un control de la velocidad del agente de transporte, y por lo tanto, el sedimento de textura gruesa (grava, por ejemplo) se deposita primero, seguido hacia arriba por guijarros, gránulos, arena, limo y arcilla. Se asocia comúnmente con corrientes de densidad submarina.
La ropa de cama imbricada es una estructura de tejas en un depósito de guijarros o adoquines aplanados o en forma de disco (Figura 3). Es decir, guijarros y adoquines alargados y comúnmente aplanados en sedimentos de grava se depositan de modo que se superponen entre sí como tejas para techos. El lecho imbricado se forma cuando las corrientes de alta velocidad se mueven sobre un lecho de río o cuando las corrientes fuertes y las olas rompen sobre una playa que se inclina gradualmente, formando así tejas de playa.
Las estructuras de crecimiento en rocas sedimentarias son características in situ que se acumulan en gran medida como resultado de acumulaciones orgánicas dentro de estratos horizontales o casi planos. Los arrecifes y los estromatolitos son dos variedades comunes de tales estructuras de crecimiento.
Características del plano de cama
Las superficies superiores de las camas comúnmente muestran características sedimentarias primarias que se clasifican como estructuras de plano de cama. Se puede obtener una vista tridimensional si algunos de estos se pueden ver desde el lado, así como desde la parte superior de una pila de estratos. Incluyen características tales como ondulaciones (marcas de ondulación), ondulaciones de escalada, rieles, hoyos, grietas de barro, senderos y pistas, moldes y moldes de sal y hielo, y otros. Las marcas e irregularidades del plano de la cama se pueden asignar a una de tres clases: (1) los que están en la base de una cama (estructuras de carga y corriente y marcas orgánicas), (2) los que están dentro de una cama (alineación de separación) y (3) los que están encima de una cama (marcas de ondulación, hoyos, impresiones, grietas de barro, huellas y rastros de organismos, y otros).
Estructuras de deformación
Además de las estructuras sedimentarias que normalmente están asociadas con planos de lecho, hay otras estructuras similares que resultan de la deformación durante la sedimentación o poco después de ella, pero antes de la induración del sedimento en roca. Estas son características no detectónicas, p. ej., no son curvas y pliegues provocados por metamorfismo u otras causas similares. Las estructuras de deformación se pueden agrupar en varias clases, de la siguiente manera: (1) estructuras de fundador y carga, (2) estructuras enrevesadas, (3) estructuras de depresión, (4) estructuras de inyección, como diques o travesaños de arenisca, y (5) estructuras orgánicas.
Las estructuras que se encuentran en la parte inferior de una cama se llaman marcas de suela, porque se formaron en la» suela » de la cama. Las marcas de suela se forman comúnmente en lechos de piedra arenisca y piedra caliza que descansan sobre lechos de esquisto. Se denominan moldes, porque son rellenos de depresiones que se formaron en la superficie del lodo subyacente. Se originan (1) por carga desigual sobre el lodo húmedo blando y plástico, (2) por la acción de corrientes a través de la superficie superior del lodo, o (3) por las actividades de los organismos en esta superficie. Los moldes de carga se forman como resultado del downsinking de arenisca o piedra caliza en el barro debajo. Las marcas de corriente pueden formarse por la acción de corrientes de agua en las superficies superiores de los lechos o por «herramientas» (como madera y fósiles) que son transportadas por corrientes sobre sedimentos blandos.