Morfometría - Departamento de Evolución de...
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Morfometría
SedimentologíaAño 2011
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� Estudio de la FORMA de los clastos� Información sobre agentes de transporte y
ambientes depositacionales
� A qué se refiere la FORMA?� Ojo! Forma geométrica, esfericidad y redondez
� Descripción cualitativa
� Descripción cuantitativa
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Factores que controlan la Forma
� 1) Forma original del clasto (mineralogía; roca madre)
� 2) Estructura cristalina (clivaje)� 3) Estabilidad del material (resistencia ante la
alteración)� 4) Naturaleza del agente de
transporte y su energía� 5) Tiempo y distancia
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� Conceptos relacionados con la descripción de la forma:
� Índices o Factores de Forma (longitud de ejes principales)
� Grado de Angulosidad o Redondez� En general: � Forma – comportamiento durante transporte y
depositación� Redondez – refleja distancia y tipo de transporte
(agente, energía)
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� Morfología de clastos� Resultante de mecanismos de selección
hidráulica � Influenciada por la granulometría� Métodos de determinación� Varían con la granulometría
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Forma y Redondez de Sedimentos Gruesos
Gravas y Cascajos
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Índices o Factores de Forma
� Equidimensionalidad del clasto� Dos formas de obtenerlos:
1) desviación de una forma geométrica2) ejes principales
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� Forma patrón de referencia:esfera
� Menor A para un V dado� Consecuencia: mayor v decantación
(que un sólido de igual δ y V pero ≠ forma)� Wadell (1932):
Esfericidad = s/S� Donde s = área de esfera de = V que el clasto
S = área del clasto
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� Problema: Partículas de = esfericidad pueden tener geometrías alargadas a achatadas…¿¿??
� 3 Ejes perpendiculares (a>b>c)
� Clasificación de Zingg (1935) utiliza razones b/a y c/b
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a>b>c
c/u da un diámetro principal
medidas 3D
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Clasificación de Zingg (1935)
Clase b/a c/b Forma del Clasto
I >2/3 <2/3 Discoidal u Oblado
II>2/3 >2/3
Equidimensional o Esférico
III<2/3 <2/3
Laminar
IV<2/3 >2/3
Prolado
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Relaciones axiales (b/a) y (c/b)
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� Krumbein (1941)� Gráfico de Zingg con Curvas de
Isoesfericidad
� Expresada con los dos índices:� De aplastamiento o achatamiento (c/b)� De elongación (b/a)
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Relación Esfericidad-Forma (Zingg & Krumbein)
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Métodos de Determinación de Esfericidad� Concepto original de Wadell
� Índice (E)= Aesfera=Vclasto /Aclasto
� Problemas (área real clasto??)
� Otra forma: 3√ Vclasto/ Vesfera circunscribe al clasto
� Volumen clastos: Arquímedes
� Volumen esfera que circunscribe al clasto diferentes métodos
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� Si sustituimos los volúmenes…� Vclasto = (π/6)d3
� Vesfera = (π/6)a3
� Esfericidad = d/a
� Donde d = Diámetro Nominal (d esfera = V clasto) y a = Diámetro Máximo (d esfera que circunscribe la partícula)
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¿Qué hacemos cuando tenemos muchos clastos? ¿O pocos pero de tamaño considerable?
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Nomograma de Wadell
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� Esfericidad de intercepción (Krumbein, 1941)
� Φi = 3√ (B/A)2 (C/B)
� Esfericidad de proyección máxima (Sneed& Folk,1958)
� Φi = 3√ C2/AB= 3√ B/A (C/B)2
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Método de Proyección: determinación bidimensional de la esfericidad� Riley (1941)� Proyección de clasto hasta
que a = 7 cm� Sobre papel cuadriculado
dibujo borde clasto� Círculo alrededor y por dentro
� E = √ Di / Dc ≤ 1
� Donde Di es el diámetro del máximo círculo inscripto sobre la proyección y Dc es el diámetro del círculo circunscripto a la proyección
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� Esfericidad varía entre 0.3 y 1
� Máxima esfericidad = 1� 0.9 – 0.8 alta� 0.7 – 0.5 media� 0.4 – 0.3 baja
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Redondez
� Concepto� Abrasión durante transporte y distancia� Wentworth (1919): relación entre r/R, donde r
= radio de curvatura de la arista más aguda y R = mitad del eje a
� Estudio cuantitativo
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� Wadell (1933): promedio del radio de curvatura de las aristas y del radio de curvatura de la esfera máxima inscripta
� Redefinición: 3D a 2D� Radio promedio de curvatura de los vértices
de la proyección del clasto/Radio círculo máximo inscripto
� Nuevamente método de proyección
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Método de Proyección
� De nuevo proyección del clasto
� Máxima circunferencia inscripta
� Circunferencias en c/vértice� ρ=∑(ri/R)/N� ri = radio circunferencias
chicas� R = radio circunferencia
grande� N = n°de circunferencias
menores
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� Estudios cuantitativos� 0-0.15 anguloso� 0.15-0.25 subanguloso� 0.25-0.40 subredondeado� 0.40-0.60 redondeado� 0.60-1.00 muy redondeado
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Forma y Redondez de Sedimentos Medios
Arenas
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Forma
� ¿Ejes? ¡No!� Método de Glezen & Ludwick (1963)� Grado de Tabularidad� Separación de granos de ≠ formas por su
tabularidad a través del rodamiento� Separación mecánica de clases de forma� Método de Kuenen (1963)� Facilidad de rodamiento o pivotabilidad� Separa, dentro de fracciones granulométricas, por
su tendencia a rodar en un plano inclinado
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Esfericidad
� Método de Proyección (igual que con gravas)� Diferencia: granos montados en vidrio según
la fracción granulométrica (50)� Área de cada grano con planímetro (50 por
clase)� Esfericidad = dc/Dc� dc = d circunferencia con = A grano
proyectado (diámetro seccional nominal)� Dc = d menor círculo circunscripto (d mayor
del grano)
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Se halla el diámetro seccional nominal (dc) con un diagrama
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Puedo utilizar de nuevo el Nomograma de Wadell, pero se ingresa
por el Dn (diámetro seccional nominal)
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Redondez
� Estudios cuantitativos� Método de proyección (igual que con gravas)
pero montados en vidrio� Estudios cualitativos� Comparadores visuales� Granos separados por fracción
granulométrica� Ojo desnudo o lupa estereoscópica
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Comparador visual de Powers (1982)
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Importancia de la Esfericidad
� Relación con depositación� Clastos de = esfericidad pero ≠ forma: mismo
comportamiento de depositación � Esfericidad vs Comportamiento Hidráulico� Condición: ρ similares
diámetros nominales similares
d de la esfera circunscripta
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Importancia de la Redondez
� Relacionada a madurez textural
� Relación redondez/angulosidad con:� distancia al área fuente� transporte� resistencia del material
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Influencia de la Forma sobre el comportamiento hidráulico de los clastos� Esfericidad y velocidad de depositación:
baja esfericidad depositación más lentamovimiento más irregular
� Ojo! Efecto esfericidad sobre v depositación (ley de impacto a ley de Stokes)
� Redondez más importante en control de carga y transporte
� Granos angulosos vs redondeados
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� Corey (1949): Factor de Forma (CSF)CSF=c/(ab)1/2
� CSF relacionado a “achatamiento”� Influencia sobre v de depositación:
más achatada más lentamente se deposita(= P y ρ)
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Conclusiones
� Esfericidad: semejanza a una esferadeterminada por forma originalresistencia, clivajecomportamiento al depositarse
� Redondez: agudeza de aristasdeterminada por agente (E) distancia y tiempomadurez de sedimentos
� Efecto combinado mayor que por separado
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