© Mario Izquierdo
El término facies, lo encontramos en el "Prodomus" escrito por Nicolas Steno (para un análisis del Prodomus dirigirse al texto "Historia de la Geología: Volumen 1 de la Antigüedad al siglo XVII", escrito por Ellenberger). Lo utiliza para referirse al "aspecto de los terrenos".
Gressly (1838), define el concepto de facies como el conjunto de caracteres litológicos y paleontológicos de una roca sedimentaria. Las facies varían en la vertical y en la horizontal, estando en función de la proximidad al borde de cuenca. Se refiere a facies pelágicas (facies genéticas).
Walther enuncia la "Ley de Correlación de Facies". Afirma que dentro de un ciclo sedimentario dado, la misma sucesión de facies que ocurre lateralmente está también presente en la vertical.
Mojsisovics, diferencia dos tipos de facies:
Magnafacies. Es el conjunto representantivo de un medio sedimentario que abarca varias unidades cronoestratigráficas.
Parvafacies. Sería el conjunto de materiales de la magnafacies correspondiente a un tiempo determinado.
Krumben-Sloss. Introduce el término Tectofacies, refiriéndose al conjunto de rocas ligadas a un tectónica determinada, concretamente, es el conjunto de características impresas en unos materiales que se han depositado bajo unas condiciones tectónicas concretas.
Litotopo. Se refiere a un área de sedimentación uniforme.
Litosoma. Es el volumen de roca litológicamente uniforme interdigitada con otra u otras litológicamente diferentes a ella y adyacentes.
La litofacies hace referencia a las características y el litosoma al volumen de roca.
Brown se refiere a la microfacies como el conjunto de criterios paleontológicos y sedimentológicos que pueden ser determinados en secciones delgadas, con objeto de obtener una interpretación genética. Normalmente, los parámetros biológicos y sedimentológicos vienen interrelacionados.
Ejemplos de los criterios paleontológicos:
Ejemplos de los criterios petrológicos-sedimentológicos:
Desde el punto de vista sedimentológico, se define como el conjunto de caracteres sedimentológicos, texturales, geométricos y estructuras sedimentarias referidas a cuerpos rocosos concretos. Es la expresión material de un mecanismo sedimentario, incluso no conociendo este mecanismo , el concepto de facies sigue siendo válido. La facies se basa en la idea de una litofacies incluyendo aspectos biológicos en cuanto a restos orgánicos integrados en el cuerpo rocoso.
El concepto de facies tiene tres sentidos:
El término facies está referido a un conjunto de características de unos materiales determinados. Puede ocurrir que este término se confunda con unidad estratigráfica. Facies también se refiere a un medio de sedimentación.
Se refiere al conjunto de características paleontológicas y litológicas que los diferencia de los materiales adyacentes.
· Caracteres litológicos
· Caracteres paleontológicos
El aspecto descriptivo, va enfocado hacia el cambio lateral de facies. Existen autores que lo utilizan desde el punto de vista geográfico.
También se utiliza para aspectos cuantificables basados en estudios estadísticos, lo que resulta en los mapas de facies.
Se desarolla verticalmente, estando ligado a la sedimentología. Se utiliza para indicar situaciones de medios sedimentarios qe pueden indicar las características de las rocas (facies fluviales, facies de lagoon) que implican un medio de sedimentación.
Posteriormente, este aspecto es ampliado para referirse a materiales que forman depósitos en condiciones sedimentarias que implican caracteres sedimentarios que nos permiten reconocerlos.
Se distinguen 3 aspectos dentro de esta acepción:
Se trata de un uso del término, con un valor cronoestratigráfico, es decir, ligado a una edad.
Una serie de materiales con características propias muy específicas que se diferencian de los demás por estar ligados a una edad. No hay que confundir estas facies con unidades estratigráficas. La edad varía entre límites concretos.
Las facies con carga cronoestratigráfica, suelen tener un nombre propio cuyo origen se encuentra en antiguas unidades cronoestratigráficas ya en desuso.
Las facies como característica de una parte del registro estratigráfico:
Las facies como elemento de una serie de clasificación tipológica (aplicable al aspecto sedimentológico)
Se utiliza para esudiar un conjunto de materiales que presenta una serie de elementos mezclados (conglomerados, lutitas, arenas, restos paleontológicos, ...).
En la columna que se levanta se separan los elementos ateniendo a acumulaciones naturales para después integrarlo como aspectos sistemáticos, estáticos y descriptivos, definiendo una facies como sustantivo.
Este concepto, lo que lleva es a desglosar el sistema en elementos. Los elementos son: litología dentro de una facies con textura, estructura, litología o contenido faunístico.
Toda la sistematización, lleva a hablar como una facies de tipo sustantivo, dando una nomenclatura a esta facies. En el ejemplo sería:
Terminología:
Litofacies: Conjunto de caracteres litológicos de un depósito sedimentario.
Biofacies: Conjunto de caracteres biológicos de un depósito.
Microfacies: Ya fue definida con anterioridad como el conjunto de criterios paleontológicos y sedimentológicos que pueden ser determinados en secciones delgadas, con objeto de obtener una interpretación genética. Normalmente, los parámetros biológicos y sedimentológicos vienen interrelacionados.
Ejemplos de los criterios paleontológicos:
Ejemplos de los criterios petrológicos-sedimentológicos:
Tectofacies: Muy en desuso. Se aplica, como ya se ha comentado al conjunto de rocas ligadas a un tectónica determinada, concretamente, es el conjunto de características impresas en unos materiales que se han depositado bajo unas condiciones tectónicas concretas.
La esencia es que están implícitos en la propia definición de facies. Los cambios de facies son debidos a distintos medios de sedimentación.
El cambio lateral de facies, consiste en un cambio lateral de las caracteríticas de unos materiales a las características de otros distintos para el misma edad. Los cambios laterales de facies son complejos y variados, por lo que se realiza una abstracción.
Litotopo: Superficie ocupada por materiales uniformes.
Litosomas: Volumen de roca litológicamente uniforme interdigitado con otros volúmenes rocosos litológicamente diferentes.
Litofacies: Conjunto de características litológicas de un volumen de roca.
A, B, C, D, E y F = Están vinculadas litoestratigráficamente, son cartografiables en región.
B, D = Son unidades litoestratigráficas que forma parte del litosoma de calizas.
C y E = Son unidades litoestratigráficas que forma parte del litosoma de arcillas.
B, C y D = Son unidades litoestratigráficas que son distintas y cartografiables en regiones próximas, formando parte de un mismo litosoma.
Para los siguientes casos, si se mantienen las características ditintivas de las facies:
(1) - Límite de litotopo representado por la línea teórica.
(2) - Límite del litosoma.
A, B, C y D delimitarían un plano isócrono.
El área delimitada por B, B' y B'' formaría lo que se conoce como una superficie isolítica.
Los cambios laterales de facies pueden ser de dos tipos:
Como ejemplo, se puede citar el área de Pastrana (Guadalajara - España) donde se observa en los depósitos del Neógeno, cambios laterales de facies graduales entre arcillas, arcillas yesíferas y yesos.
Existen además cambios complejos que no se ajustan a los dos tipos anteriores, es decir, que no son ni netos ni bruscos:
 |
 |
Los Límites de facies pueden ser de tres tipos:
a) Acuñamiento simple (límite neto).
 |
b) Interdigitación (límite neto).
b) Gradual (límite difuso).
| En secciones (corte) | Límites convencionales |
| En superficie (mapa) |
Los límites establecidos se tratan de límites convencionales que plantean una serie de problemas:
Convencionalmente, el límite de facies en un mapa viene determinado por el punto en el que existe un 50% de cada litología. En el caso del siguiente gráfico, tendríamos que corresponde al punto donde existe un 50% de arenas (izquierda) y un 50% de lutitas (derecha).
Casos básicos de límites de facies
- Acuñamiento sencillo:
La línea determinada por a-b-c determinaría el límite estadístico.
a + c = 50% espesor
b = 50% espesor, es decir,
a + c = b esto es, el límite de facies.
- Interdigitación:
En el gráfico siguiente tenemos que:
- Cambio gradual:
El límite vendría determinado por la línea que pasa por el punto donde existe un 50% de lutitas (derecha) y un 50% de arenas (izquierda). En el caso de estos materiales se realizaría por granulometrías.
En este otro caso sería por calcimetría.
Representación en el mapa:
El siguiente ejemplo sirve para ilustrar el método seguido para representar el cambio de facies en un mapa bidimensional.
Supongamos que tenemos la siguiente información recogida a partir de sondeos realizados sobre la zona de estudio:
| Sondeos | ||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | |
| % Lutitas | 100 | 100 | 94 | 85 | 73 | 70 | 52 | 22 | 16 | 18 | 14,5 | 5 | 0 | 29 | ||
| % Arenas | 6 | 10 | 22 | 25 | 40 | 61 | 64 | 70 | 54,5 | 14 | 10 | 8 | 25 | |||
| % Conglomerados | 5 | 5 | 5 | 8 | 17 | 20 | 12 | 31 | 81 | 90 | 92 | 100 | 46 | |||
En nuestro problema, se proporcionan 4 sondeos cuyos datos se desconocen. Estos sondeos corresponden a los sondeos: 5, 11, 14 y 16, cuyas columnas con los datos ya resueltos se muestran a continuación:
| Columna 5 | ||
| 2,13 x 100 / 10,2 = | 20,9 | |
| 0,55 x 100 / 10,2 = | 5,39 | |
| 1,00 x 100 / 10,2 = | 9,8 | |
| 0,70 x 100 / 10,2 = | 6,86 | |
| 1,40 x 100 / 10,2 = | 13,73 | |
| 1,00 x 100 / 10,2 = | 9,8 | |
| 1,80 x 100 / 10,2 = | 17,65 | |
| Absoluto | Recalculado | |
| Σ % lutitas | 71,1 | 71 |
| Σ % arenas | 22,05 | 22 |
| Σ % conglomerados | 4,9 | 5 |
| Total | 98,05 | 100 |
| Columna 11 | |
| 0,80 x 100 / 10,2 = | 7,84 |
| 1,15 x 100 / 10,2 = | 11,27 |
| 0,65 x 100 / 10,2 = | 6,37 |
| 2,20 x 100 / 10,2 = | 21,57 |
| 0,60 x 100 / 10,2 = | 5,88 |
| 1,10 x 100 / 10,2 = | 10,78 |
| 1,00 x 100 / 10,2 = | 9,8 |
| 1,00 x 100 / 10,2 = | 9,8 |
| 1,50 x 100 / 10,2 = | 14,71 |
| Absoluto | Recalculado | |
| Σ % lutitas | 14,21 | 14 |
| Σ % arenas | 53,42 | 53 |
| Σ % conglomerados | 30,39 | 30 |
| Total | 98,02 | 100 |
| Columna 14 | ||
| 0,70 x 100 / 10,2 = | 6,86 | |
| 0,30 x 100 / 10,2 = | 2,94 | |
| 0,80 x 100 / 10,2 = | 7,84 | |
| 0,50 x 100 / 10,2 = | 4,9 | |
| 7,90 x 100 / 10,2 = | 77,45 | |
| Absoluto | Recalculado | |
| Σ % lutitas | 0 | 0 |
| Σ % arenas | 7,84 | 8 |
| Σ % conglomerados | 92,16 | 92 |
| Total | 100 | 100 |
| Columna 16 | |
| 1,10 x 100 / 10,2 = | 10,78 |
| 0,50 x 100 / 10,2 = | 4,9 |
| 0,90 x 100 / 10,2 = | 8,82 |
| 0,75 x 100 / 10,2 = | 7,35 |
| 0,50 x 100 / 10,2 = | 4,9 |
| 0,30 x 100 / 10,2 = | 2,9 |
| 0,40 x 100 / 10,2 = | 3,92 |
| 0,80 x 100 / 10,2 = | 7,84 |
| 1,40 x 100 / 10,2 = | 13,72 |
| 0,50 x 100 / 10,2 = | 4,9 |
| 3,00 x 100 / 10,2 = | 29,41 |
| Absoluto | Recalculado | |
| Σ % lutitas | 28,42 | 28 |
| Σ % arenas | 24,99 | 25 |
| Σ % conglomerados | 46,03 | 46 |
| Total | 99,44 | 100 |
A continuación, partiendo de los datos para cada sondeo, representado en el mapa por los puntos numerados, pasamos a trazar los límites de facies:
| Sondeos | Diferencia % | % | Cálculos | cms. |
| 7:10 | 52 - 18 = | 34 | 2 x 2,7 / 34 = | 0,15 |
| 7:11 | 52 - 14,5 = | 38,5 | 2 x 3,27 / 2 = | 0,17 |
| 4:8 | 85 - 22 = | 63 | 35 x 3,69 / 35 = | 2,05 |
| 5:8 | 73 - 22 = | 51 | 23 x 4,30 / 23 = | 1,94 |
| 5:9 | 73 - 16 = | 57 | 23 x 1,93 / 23 = | 0,78 |
| 6:9 | 70 - 16 = | 54 | 20 x 5,40 / 20 = | 2 |
| 3:10 | 94 - 18 = | 76 | 44 x 5,60 / 44 = | 3,24 |
| 13:11 | 90 - 31 = | 59 | 40 x 2,70 / 40 = | 1,83 |
| 14:11 | 92 - 31 = | 61 | 42 x 3,70 / 42 = | 2,55 |
| 13:10 | 90 - 12 = | 78 | 40 x 3,71 / 40 = | 1,9 |
| 12:8 | 81 - 17 = | 74 | 31 x 3,39 / 31 = | 1,42 |
| 12:11 | 81 - 31 = | 50 | 31 x 2,50 / 31 = | 1,55 |
| 12:9 | 81 - 12 = | 69 | 31 x 4,41 / 31 = | 1,98 |
| 4:11 | 85 - 14,5 = | 70,5 | 35 x 6,30 / 35 = | 3,13 |
| ... | ... | ... | ... | ... |
Para el cálculo no siempre se emplean métodos estadísticos, sino que interesan los límites de máxima extensión de una facies concreta, como se observa en el mapa anterior; y también los límites de una sola facies, que también se encuentra representado en el mapa.
Problemas de cambios de facies en la vertical
Si estamos en el caso de la cuenca es cerrada y se produce un aporte excesivo de materiales, esta puede llegar a colmatarse y desaparecer. Los cambios solo se van a apreciar a nivel de columna estratigráfica, pero no se van a observar en superficie.
Las causas, como ya se ha indicado, se deben a diferencias en los medios de sedimentación:
- Cambios horizontales: Distintas condiciones en distintos puntos (complejo de medios)
- Cambios Oblicuos: Migración de un complejo de medios
- Cambios Verticales: variaciones en el tiempo de los medios de sedimentación.
Por ejemplo:
· Colmatación de cuencas.
· Variaciones de batimetría
· Cambios bruscos de energía
. ...
En el caso de la fotografía, existen variaciones en la vertical. De base a techo, aparecen arcillas, arcillas yesíferas y yesos, para finalizar la secuencia con calizas.
En la fotografía de la derecha, se observan variaciones debidas a un cambio en el régimen de energía. Los conglomerados corresponden a un medio donde la energía es mayor, las arcillas, indican una disminución en la energía del medio. La variación entre ambos términos, viene marcada por cicatrices erosivas.
Concepto de facies en sedimentología: Normalmente se trabaja casi solo con litofacies, pero puede incluir algunos aspectos más como son los restos de origen biológico. Así, resulta ser el conjunto de caracteres composicionales, texturales y de estructuras sedimentarias, geometría, orgánicos, etcétera, referidos a cuerpos rocossos concretos. Una facies es la expresión material de un mecanismo deposicional, es el típico depósito formado por un mecanismo sedimentario concreto.
Dicho de forma muy general, una facies en sedimentología es el resultado de la acción de un mecanismo deposicional. Con los mecanismos pueden ocurrir tres cosas:
También puede ocurrir que un único mecanismo pueda dar lugar a distintos depósitos con distintas facies desde el punto de vista descriptivo, siendo desde el punto de vista genético, iguales.
Una facies nunca está aislada, ni los medios de sedimentación son infinitos, por ello se creó la idea de asociación de facies. Una facies, en volumen, puede ser mayor que una asociación de facies, lo cual lleva a decir que es una asociación de gran tamaño. También tenemos que una facies puede llegar a ser representativa de un medio de sedimentación
Los criterios que se utilizan en sedimentología son los siguientes:
En la sección vertical, se dan variaciones de tipo litológico, biológico, textural, estructural, estratigráfico y morfológico. Todo estos aspectos son combinables entre si y combinados de alguna forma en la naturaleza nos conduce al concepto de facies.
En la sucesión vertical, puede existen variaciones y repeticiones de términos:
A las variaciones que presentan un orden se le denomina tendencia, si lo comparamos con un patrón se denomina polaridad (variación del tamaño de grano). Las repeticiones con un cierto orden se les denomina alternancia, si se pueden descifrar, reciben el nombre de ritmicidad y al conjunto polaridad - ritmicidad se le denomina ciclicidad.
El ciclo. La escala a la que se aplica este término va desde escalas muy pequeñas (láminas) hasta el rango de ciclo geológico completo. El ciclo, se define como el período de inmersión y sedimentación marina con fósiles, comprendido entre dos fases de elevaciones o levantamiento. El ciclotema, sería una serie de capas depositadas durante un simple ciclo sedimentario. El megaciclotema, por tanto, se compone de varios ciclotemas; así, tenemos el hiperciclotema que sería un ciclo de megaciclotema y el magnociclotema, compuesto por varios hiperciclotemas.
Una secuencia, sería una sucesión natural o serie de al menos dos términos litológicos, formando una sucesión natural sin otra interrupción composicional que la de los planos estratigráficos. Representa un proceso sedimentario en un sucesión de procesos encadenados.
Las unidades que componen la secuencia reciben el nombre de términos. Los términos, pueden ser aleatorios, es decir, genéticamente independientes del origen de la secuencia.
Según Lombard tenemos los siguientes tipos de secuencias:
· Secuencias rítmicas: Los términos litológicos se repiten. Dentro de las secuencias rítmicas se distinguen:
Concepto de secuencia positiva: Una secuencia positiva es aquella cuyo tamaño de grano va disminuyendo hacia el techo de la secuencia o dicho de otra forma, el tamaño de grano aumenta hacia la base de la secuencia.
Concepto de secuencia negativa: Una secuencia negativa es aquella cuyo tamaño de grano va aumentando hacia el techo de la secuencia o dicho de otra forma, el tamaño de grano disminuye hacia la base de la secuencia.
· Secuencia modal: Es la secuencias que más veces aparece.
· Secuencia incompleta: Es aquella secuencia en la que faltan términos basales comparándola con la secuencia modal o real.
· Secuencia parcial: Secuencia a la que faltan términos intermedios, comparada con la secuencia modal.
· Secuencia compuesta: La secuencia que presenta un mayor número de términos sin llegar a ser la ideal.
· Secuencia truncada: Secuencia a la que le faltan términos comparándola con la secuencia modal.
Clasificación jerárquica (De Fault, 1972)
Secuencia unitaria o lámina sin tiene límites sedimentarios netos. Es la secuencia elemental delimitada por diastemas.
Ritmos: Un ritmo, se compone de varias secuencias elementales. Por lo tanto, un megarritmo, está compuesto por varios ritmos.
Una secuencia, está compuesta por ritmos conformes o disconformes con dicha secuencia.
 Megasecuencia positiva compuesta por secuencias positivas, luego es una megasecuencia conforme |
 Megasecuencia positiva compuesta por secuencias negativas, luego es una megasecuencia disconforme |
· Clasificación con relación al espesor del estrato:
- Estratocreciente. Un secuencia es estratocreciente, cuando hacia techo, el espesor de los estratos son mayores.
- Estratodecreciente. Es estratodecreciente, cuando hacia techo, la secuencia presenta términos que van disminuyendo de espesor.
Existen una serie de problemas a la hora de levantar la columna estratigráfica y de forma más precisa encontrar donde termina cada secuencia. Normalmente, los límites siempre plantean dudas, para paliar este extremo, hemos de acudir a criterios sedimentológicos:
· La presencia de cicatrices de erosión son un buen indicador, ya que están marcando un cambio en la energía del medio.
· Las variaciones bruscas de litología.
· El cambio brusco del tamaño de grano o de litología.
· Las variaciones bruscas de energía del medio deducibles a partir de las estructuras sedimentarias.
· Presencia de costras ferruginosas.
· La existencia de concrecciones carbonatadas raras en algunos niveles.
· La existencia de paleosuelos.
· Presencia de caliches o niveles de alteración.
· Existencia de estructuras sedimentarias truncadas.
· Bioturbación (no hay que tener en cuenta el número de organismos que la han producido, sino el tiempo en que se ha producido).
· Variaciones de color en la litología.
· Compacidad de la roca.
· Morfología del relieve. Por ejemplo, en el caso de los depósitos del Neógenos que encontramos en el área de Pastrana (Guadalajara - España), compuestos por arcillas, arcillas yesíferas, yesos y calizas, los yesos, producen un resalte topográfico importante que nos permite identificar la existencia de un cambio.
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