VARIACIÓN DE LA TEXTURA, DENSIDAD, POROSIDAD Y OTRAS PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS SEDIMENTOS DEL TALUD CONTINENTAL AL SW DE LA PENÍNSULA DE BAJA CALIFORNIA, MÉXICO

Trabajo recibido el 8 de septiembre de 1986 y aceptado para su publicación el 26 de febrero de 1987.

RESUMEN

INTRODUCCIÓN

Esta investigación se relaciona con la obtención del conocimiento de las propiedades físicas de masa de los sedimentos superficiales y subsuperficiales depositados en el talud continental suroccidental de la Península de Baja California (Fig.1) colectados mediante el uso de un nucleador de gravedad y de una caja tipo Reineck.

La granulometría es una de las propiedades físicas fundamentales de los sedimentos y de las rocas sedimentarias (Griffiths, 1967; Blatt et al. , 1972). El primer objetivo de la investigación fue la de proporcionar la información básica respecto a la distribución granulométrica en los sedimentos colectados. Esta información puede ser de utilidad al relacionarla con los ambientes de depositación, con los mecanismos de sedimentación y con las propiedades físicas de los materiales tales como la porosidad, la densidad y el esfuerzo cortante.

El segundo objetivo de este estudio fue la determinación de las propiedades físicas de masa de los sedimentos, a fin de establecer las relaciones de masa- volumen en materiales cohesivos y saturados de agua. Esta información a su vez es básica para el conocimiento de las tramas sedimentarias, para la determinación de la velocidad del sonido en los sedimentos y para el entendimiento de los procesos sedimentarios en ambientes hidráulicos dinámicos.

Las muestras analizadas corresponden con los sedimentos colectados a bordo del B/O "El Puma", del 2 al 12 de diciembre de 1985, durante la Campaña Oceanográfica MIMAR I correspondiente al proyecto de investigación denominado "Investigación sobre Origen, Procesos y Distribución de Minerales del Piso Oceánico del Pacífico en la Zona Económica Exclusiva de México" (Clave: PCCBBNA-022127), auspiciado económicamente por el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACyT).

Los sedimentos fueron colectados, mediante el uso de un nucleador de gravedad y un nucleador de caja tipo Reineck en las estaciones A: 1, A: 1' y A:2, localizadas en el talud continental suorccidental de la Península de Baja California (Fig.1). La posición y profundidad de las estaciones se indican en la Tabla 1.

Figura 1. Mapa de localización de las estaciones oceanográficas A: 1, A: 1' y A: 2, correspondientes a la campaña MIMAR I.

Las alícuotas sedimentarias correspondientes a las diferentes fases de este estudio fueron obtenidas y conservadas de acuerdo a lo indicado en el Informe Técnico de la Campaña Oceanográfica MIMAR I (Carranza-Edwards, 1985), siguiendo las sugerencias de Folk (1968), para el análisis textural, y de Hamilton y Menard (1956), para la determinación de las propiedades físicas.

TABLA 1

La granulometría de las quince muestras de sedimentos no consolidados se determinó utilizando métodos estándar de análisis con tamices y pipetas. La clasificación textural de los sedimentos es la propuesta por Shepard (1954), con los límites para la arena, limo y arcilla basados en la escala de Wentworth (1922).

El contenido porcentual de los constituyentes granulométricos de los sedimentos y su clasificación litológica, se indican en la Tabla 2; la posición de estos materiales en el diagrama ternario propuesto por Shepard (1954), se muestra en la figura 2.

La arena fue separada del lodo (fimo más arcilla) utilizando un tamiz de 62.5 m de abertura de malla (No.230 U.S. Standard Sieve). Las fracciones de limo y arcilla fueron analizadas haciendo uso de la técnica de la pipeta (Folk, 1968); las profundidades y tiempos de obtención de las alícuotas fueron calculadas usando las ecuaciones obtenidas a partir de la ecuación de la velocidad de asentamiento de Stokes (Krumbein y Pettijohn, 1938). Los lapsos de tiempo correspondieron con cada unidad, a partir de 4.0 hasta 11.0 . El análisis con la pipeta finalizó a 11.0 debido a que las partículas más pequeñas que este diámetro las afecta intensamente el movimiento browniano del agua en la que están en suspensión (Irani y Callis, 1963; Thayer et al., 1974). La fracción arenosa se secó al horno y posteriormente fue analizada a cada 1/8, 1/4 y 112 según el método del tubo de sedimentación (Emery, 1938). Con los porcentajes acumulativos de arena y lodo se elaboraron las curvas acumulativas usando la escala de probabilidades. En las muestras cuyo porcentaje acumulativo de 11.0 fue menor del 95%, la población no considerada fue interpolada extendiendo la curva acumulativa, mediante una línea recta, desde 11.0 hasta 14.0 a 100% (Folk, 1968; Thayer et al. , 1974). El procedimiento descrito considera que el sedimento comprendido en ese intervalo es más grueso que 14.0ø, y que el modo principal de la arcilla se aproxima a 12.0ø. Los valores acumulativos porcentuales para 12.0 y 13.0ø se leyeron directamente de la curva interpolada.

TABLA 2 DISTRIBUCIÓN GRANULOMÉTRICA Y CLASIFICACIÓN LITOLÓGICA DE LOS SEDIMENTOS DE LAS ESTACIONES A: 1 Y A: 2 DE LA CAMPAÑA OCEANOGRÁFICA MIMAR I

Se calcularon los siguientes parámetros estadísticos de acuerdo con las sugerencias de Folk y Ward (1957) e Inman (1952): tamaño promedio gráfico (Mz), desviación estándar gráfica inclusiva o índice de clasificación (I); grado de asimetría gráfica inclusiva o índice de asimetría (^SKI); curtosis (^KG) y curtosis transformada (^KG). Los resultados obtenidos se indican en la Tabla 3.

Figura 2 A. Diagrama ternario propuesto por Shepard (1954) y grupos de sedimentos identificados según sus porcentajes de arena, limo y arcilla.

Figura 2 B. Clasificación textural de los sedimentos de acuerdo al criterio de Wentworth (1922).

TABLA 3 PARÁMETROS GRANULOMÉTRICOS ESTADÍSTICOS DE LOS SEDIMENTOS DE LA CAMPAÑA OCEANOGRÁFICA MIMAR I

Las mediciones de la densidad húmeda total, porosidad y el esfuerzo al corte, fueron realizadas a intervalos uniformes a lo largo de las columnas sedimentarias obtenidas. Los valores de la densidad húmeda total se efectuaron a la temperatura y presión ambientales, mediante la técnica del cilindro con una aproximación de 2% (Boyce, 1973). La porosidad aparente de los sedimentos, se calculó a partir del valor de la densidad de la muestra, es menor que la "verdadera porosidad" que incluye a la totalidad de los poros o vacíos y que tiene menor importancia ingenieril. Cuando se hace referencia a la porosidad o al índice de vacíos de los sedimentos debe entenderse que solo se consideraron los poros interconectados. Por tanto, siendo la porosidad la relación entre el volumen de vacíos, entre las partículas sólidas, que están ocupadas por aire o agua (Vv), y el volumen total de la muestra (V), la siguiente es su expresión matemática:

El peso específico de sólidos, Gs, se determinó a partir de la relación:

donde Ws: peso de la muestra después de haber sido desecada; Gr. peso específico del agua a la temperatura T °C; W1: peso del sedimento inmerso en agua destilada libre de aire; W2: peso del matraz volumétrico y del agua libre de aire

El contenido de agua, W, se calculó de la ecuación:

y es la relación entre el peso del agua en una muestra dad, Ww, y el peso de la muestra después del secado Ws. De acuerdo a la sugerencia de Richards (1962), se calculó así mismo el contenido de agua, Wc, como el porcentaje del peso húmedo total de la muestra, a partir de la siguiente relación:

El índice de vacíos, e, es la relación entre el volumen de espacios, Vv, y el volumen de las partículas sólidas, Vs, en el sedimento, como se indica en la siguiente relación:

Esta relación, de utilidad para los sedimentos saturados de agua, se determinó en el laboratorio mediante el uso de la siguiente fórmula:

donde: øW: peso unitario del agua; V: volumen de la muestra.

La relación de vacíos puede ser también calculada a 100% de saturación a partir de la ecuación:

A 100% de saturación, el contenido de agua está relacionado con la porosidad., siendo posible calcularlo por medio de la siguiente ecuación:

El porciento del grado de saturación, S, se calculó a partir de la siguiente ecuación:

donde el término en corchete es el volumen de vacíos Vv.

El esfuerzo al corte fue determinado utilizando un instrumento denominado Torvane cuyo rango de esfuerzo varía de cero a 1.0 kg/cm² , que es el rango del momento que puede aplicarse manualmente. El esfuerzo comprensivo no confinado fue medido mediante el uso de un penetrómetro Soiltest CL-700 con rango comprendido entre cero y 4.5 kg/cm².

La densidad del sedimento también fue determinada in situ, utilizando la balanza de lodos, en la mayoría de las muestras sedimentarias. Los resultados obtenidos fueron congruentes con los calculados mediante el método del cilindro.

La posición de las muestras sedimentarias en el diagrama triangular, según sus porcentajes de arena, limo y arcilla, propuesto por Shepard (1954), se indicó en la figura 2. Los porcentajes individuales de tales constituyentes y la clasificación litológica de los materiales analizados se consignaron en la Tabla 2; los parámetros estadísticos de Folk y Ward (1957) en la Tabla 3.

El Núcleo A:1 fue colectado a 1,150 m de profundidad en el talud suroccidental de la Península de Baja California (Fig.1). La longitud total de la columna sedimentaria obtenida fue de 100 cm. Cinco muestras sedimentarias fueron analizadas. De acuerdo al criterio de Shepard (1954), se reconocieron los siguientes tipos de sedimentos :arenas limosas, limos arenosos y limos arcillosos (Fig.2a, Tabla 2). Según la clasificación de Wentworth (1922), el sedimento superficial puede ser considerado como arena y los materiales subyacentes como limo lodoso (Fig. 2b).

La característica textural distintiva es que la mayoría de los sedimentos son limos-arenosos, su tamaño promedio gráfico varió desde 6.00 a 6.15ø; se indicaron muy mal clasificados ( δ I > 1.00ø) y platicúrticos (0.40 < K'G < 0.47) (Tabla 3).

Al correlacionar el tamaño promedio gráfico con la desviación estándar gráfica y el grado de asimetría gráfica, se observó que los sedimentos de éste núcleo forman parte de los grupos texturales I y II; corresponde a la muestra arenosa-limosa (A: 1-1) ser del primero y a los limos arcillosos y limos arenosos, pertenecer al segundo grupo (Fig.3).

Los valores promedio de los parámetros estadísticos fueron los siguientes: tamaño promedio gráfico, 5.90ø; desviación estándar gráfica inclusiva, 2.05ø; grado de asimetría gráfica inclusiva, 0.42ø; y curtosis transformada, 0.46ø.

El 5% más grueso de la distribución granulométrica, (ø 5), varió de 3.50ø, en los sedimentos areno-limosos, a 3.85ø en los limos arcillosos, y 3.70ø en los limos-arenosos. El valor numérico de la desviación estándar gráfica aumentó según el incremento en la profundidad de sepultamiento. La curtosis corregida mostró tendencia a disminuir en la misma dirección (Fig.4).

El Núcleo A:2 fue colectado mediante el uso de nucleador de gravedad a 1,650 m de profundidad en el talud suroccidental de la Península de Baja California (Fig.1). La longitud total de la columna sedimentaria obtenida fue de 210 cm. Se analizaron siete muestras de sedimentos dispuestos entre los 20 y 160 cm. de profundidad respecto al piso del océano.

Figura 3. Grupos litológicos establecidos al correlacionar los parámetros granulométricos estadísticos.

La totalidad de los materiales analizados fueron limos-arcillosos (limos lodosos) (Fig.2a,b), con porcentajes de arena fluctuando entre 3.0 y 16.0%, aproximadamente (Tabla 2). El valor del tamaño promedio gráfico mostró tendencia a incrementarse con la profundidad de sepultamiento, variando de 6.81ø, en superficie a 7.10ø en el intervalo comprendido entre 100 y 120 cm, y disminuyendo a 7.01 y 6.91ø hacia la base de la columna sedimentaria analizada (Fig.5).

Al correlacionar los parámetros granulométricos Mz, I y SKI , de estos sedimentos (Fig.3), se indicó que la totalidad de ellos correspondió con el Grupo Textural III, constituido por materiales de grano fino no homogéneo, cuya población dominante fueron limos de grano fino y la población subordinada fueron arcillas de grano grueso, presentes en porcentajes promedio de 61.0 y 30.0 %, respectivamente. La mayoría de los sedimentos estuvieron muy mal clasificados, la desviación estándar, I, tendió a disminuir según el incremento en la profundidad de asentamiento (Fig.5), con lo que los materiales dispuestos hacia la base de la columna sedimentaria mostraron mejor clasificación.

Las variaciones verticales observadas en la figura 5 para el comportamiento del grado de asimetría gráfica inclusiva, SKI, se relacionaron con las modificaciones en el tamaño promedio de los granos. Este parámetro se determinó comprendido entre 0.10 y 0.25 por lo que la totalidad de los sedimentos analizados fueron asimétricos hacia los tamaños finos. La mayoría de estos sedimentos fueron platicúrticos (K'G, comprendido entre 0.40 y 0.47) y únicamente los materiales dispuestos a los 20-40 y 100-120 cm. de profundidad fueron leptocúrticos (K'G = 0.54) ( Fig.5, Tabla 3).

La caja muestreadora Reineck se utilizó, en la estación A:1'(Fig.1), para colectar los sedimentos superficiales y sub-superficiales hasta los 65 cm de profundidad con respecto a la interfase agua-sedimento, en el talud suroccidental de la Península de Baja California. La profundidad de muestreo fue de 1,250 m (Fig.1).

Se analizaron tres muestras sedimentarias correspondientes a los intervalos de 0-10, 30-35 y 60-65 cm. de sepultamiento. Texturalmente, los materiales fueron limos-arcillosos mal y muy mal clasificados en los intervalos primero y tercero respectivamente. En la muestra intermedia el contenido de arena se incrementó apreciablemente a expensas, principalmente, de la arcilla, dando lugar a un sedimento limo-arenoso (Tabla 2), mal clasificado, asimétrico hacia los tamaños finos y platicúrticos (Tabla 3).

Los términos y símbolos utilizados en esta fase del estudio concuerdan, en general, con los publicados en 1958 por la Joint Committee on Glossary of Terms and Definitions in Soil Mechanics de la American Society of Civil Engineers (1961) y la American Society for Testing Materials (1958).

La densidad húmeda total de las cinco muestras analizadas (Tabla 4), varió entre 1.04 y 1.28 g/cm³ , y la mayoría se mostró escasamente superior a 1.20 g/cm³, con valores para la porosidad comprendidas desde 82.0 a 89.0 %. El contenido de agua, referido como la cantidad de humedad del sedimento se modificó de 89.0 a 97.0 % en las cercanías de la interfase agua-sedimento, a 82.0 % a la profundidad de 60-80 cm.

Figura 4. Variaciones verticales observadas en la columna sedimentaria obtenida en la estación A: 1.

Figura 5. Variaciones verticales de los parámetros granulométricos en los sedimentos del núcleo de la estación A: 2.

Los valores obtenidos al calcular el peso específico de sólidos se observaron fuertes, estando comprendidos desde 2.92 a 4.08.

Fue en la columna sedimentaria de este núcleo donde se mostraron los valores promedio más bajos de la densidad húmeda total, 1.04 g/cm³ , y del grado de saturación, 73.50 %.

En la Tabla 5 se indicaron los valores obtenidos in situ para los esfuerzos al corte y comprensivo así como para la densidad de los sedimentos. Los valores promedio fueron 0.185 kg/cm² , 0.067 kg/cm² y 1.21 g/cm³ , respectivamente.

TABLA 4 PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS SEDIMENTOS DE LAS ESTACIONES A: 1 Y A: 2 DE LA CAMPAÑA OCEANOGRÁFICA MIMAR I

Los sedimentos limo-arcillosos de la columna sedimentaria en el núcleo A:2, mostraron los siguientes valores promedio de las propiedades físicas: densidad húmeda total, 1.26 g/cm³ porosidad 87.0%; contenido de agua, 61.84%; peso específico de sólidos, 3.71; índice de vacíos, 6.00; grado de saturación 87.44%.

De la Tabla 4 se tiene que el índice de vacíos y la porosidad se incrementaron según la disminución del tamaño promedio gráfico del grano.

El esfuerzo al corte fue de 0.050 kg/cm² para porosidades de 82 y 84 %; y de 0.185 kg/cm² para porosidades de 81 %. Este tipo de esfuerzo mostró tendencia a incrementarse con la profundidad. El esfuerzo compresivo se modificó de 0.062 a 0.078 kg/cm² según el aumento en la profundidad de sepultamiento.

La densidad, determinada mediante el uso de la balanza de lodos, varió de 1.20 a 1.30 g/cm³ (Tabla 5); estos valores son bastante similares a los calculados por medio de la técnica del cilindro. Al comparar los resultados obtenidos mediante la aplicación de ambos métodos se observó algunas diferencias máximas de hasta 3.85%.

La caja muestreadora fue utilizada para colectar sedimentos no perturbados en la estación 1 de la zona A localizada a 1,250 m de profundidad en el talud suroccidental de la Península de Baja California. Se colectó 0.16 m³ de sedimentos dispuestos en una superficie de 0.25 m² y a una profundidad de 0.65 m. De la columna sedimentaria obtenida se analizaron las muestras correspondientes a los intervalos de 0-10, 30-35 y 60-65 cm.

Los valores promedio de las propiedades físicas de los sedimentos fueron: densidad húmeda total, 1.22 g/cm³; porosidad, 85.0 %; contenido de agua, 61 %; peso específico de sólidos, 3.45; índice de vacíos, 5.5; y grado de saturación 87.80 %. Los valores individuales, correspondientes a cada muestra sedimentaria se indican en la Tabla 4.

El esfuerzo comprensivo, medidoin situ en el sedimento de la muestra situada del intervalo 30-35 cm, fue de 0.078 kg/cm² (Tabla 5) a 85.0 % de porosidad y 97.81 % del grado de saturación. El esfuerzo cortante no fue medido.

La densidad de los sedimentos, determinada mediante la balanza de lodos, varió de 1.20 g/cm³ en superficie a 1.25 g/cm³ en las muestras restantes: estos valores son escasamente mayores que los determinados mediante la técnica del cilindro.

TABLA 5

Se distinguieron tres tipos texturales (Fig.2a), comprendidos desde las arenas-limosas hasta los limos-arcillosos mal o muy mal clasificados, asimétricos hacia los tamaños finos y platicúrticos. El tamaño promedio gráfico (Mz), varió de 4.8 a 7.0 (Tablas 2, 3).

La totalidad de los sedimentos marinos analizados fueron' cohesivos, no consolidados y de grano fino, formados por una población dominante que, exceptuando a la muestra A:1-1, está constituida por limo medio a fino y por otra población, subordinada, representada por arcillas o limos finos o muy finos. En el sedimento de la muestra A:1-1, la población dominante fue arena (59%) con un valor para el 5 % más grueso de la distribución granulométrica igual a 3.5 ø; la población subordinada estuvo representada por limos, en su mayoría, son de grano grueso a medio, mal clasificados y mesocúrticos.

El valor promedio de la curtosis transformada fue de 0.48; esta desviación, de la normalidad (K'g = 0.50) probablemente sea consecuencia de la escasa uniformidad del mezclado de las poblaciones constituyentes de los sedimentos.

La desviación estándar gráfica inclusiva, se mostró relacionada con el tamaño gráfico promedio. Los sedimentos con tamaño gráfico promedio aproximadamente igual a 5.0ø mostraron mejor clasificación; los sedimentos con clasificación más mala fueron los de tamaño gráfico promedio comprendido entre 6.0 y 7.0ø (Fig.3).

Los geólogos e ingenieros civiles usualmente utilizan escalas granulométricas ligeramente diferentes como, por ejemplo, las de Wentworth (1922) y la del Massachusetts Institute of Technology (M.I.T.). Estas escalas se comparan en la Tabla 6, junto con la utilizada por Richards (1962) y que se usó en este trabajo al presentar la información concerniente a las propiedades físicas de los sedimentos. La distinción entre los limos y las arenas es, según la escala de Wentworth (1922), a 62.5 micras o 4.0. La unidad phi fue definida por este autor en 1934.

TABLA 6 COMPARACIÓN DE LAS ESCALAS GRANULOMÉTRICAS

En los sedimentos finos, las partículas del tamaño de la arcilla son de gran importancia; de acuerdo con Grim (1942, 1953), el tamaño máximo de los minerales arcillosos está más próximo a 2 micras que a 4 micras aún cuando Mielenz y Kíng (1955), han presentado evidencias que permiten considerar a partículas más grandes. Por tanto, en esta fase del estudio se prefirió utilizar el límite de 2 micras o 9 ø, propuesto por el M.I.T. para los limos y las arcillas.

Las propiedades físicas de los sedimentos colectados en la estación A:1, mediante el uso del nucleador de gravedad y la caja muestreadora, difirieron entre sí. El análisis de los sedimentos obtenidos con el nucleador mostró que el peso específico de sólidos fue mayor de 3.5; y menor al contenido de agua. La porosidad de la muestra A:1-2 fue apreciablemente elevado, 97 %.

En la mayoría de los sedimentos analizados, la gran similitud observada en el tamaño promedio gráfico de los granos permitió considerar los siguientes valores promedio para el índice de vacíos: 6.09 para los materiales de la estación M, colectados por medio del nucleador de gravedad, y 4.98 para los sedimentos de la estación A:2, usando el mismo equipo muestreador.

La correlación entre la porosidad y el índice de vacíos con el tamaño promedio gráfico de los granos sé muestro según una banda amplia que señalo la tendencia de la porosidad a disminuir conforme el tamaño del grano se redujo (Fig.6). Esta relación no fue tan obvia cuando el índice de vacíos se relacionó con el tamaño del grano (Fig.7). El rango de los valores obtenidos sugirió que, en general, los sedimentos de grano muy fino (Mz aproximadamente igual a 7.0 ø )presentaron las porosidades más bajas.

Figura 6. Correlación del tamaño promedio gráfico (Mz) con la porosidad (o) y el índice de vacíos (esat).

Figura 7. Correlación del tamaño promedio gráfico (Mz) y el índice de vados (esat).

Los valores obtenidos para el peso específico de sólidos en los sedimentos fue, en general, superior al valor normal (2.6 aproximadamente), variando entre 2.49 y 4.01; la mayoría de los valores se tuvieron de 2.49 a 3.49, el promedio aproximado fue 3.45. Hubo una tendencia de este parámetro a estar directamente relacionado con la porosidad y con el índice de vacíos (Fig.8).

Figura 8. Correlación del peso específico de sólidos (Gs) con la porosidad (o) y el índice de vacíos (esat).

La relación lineal mostrada en la figura 9, al correlacionar a la densidad húmeda total con la porosidad, ha sido demostrada por Hamilton y Menard (1956) así como por Nafe y Draque (1957). En la figura, tal relación se indicó mediante dos líneas cuyas densidades fueron 2.9 y 3.0 respectivamente. En esta investigación se optó por utilizar el criterio de los autores citados y no el propuesto por Ratcliffe (1960) por lo que la línea de referencia se une a 100 % de porosidad y 1.03 g/cm³ para la densidad húmeda total.

Al contenido de agua, determinado según el procedimiento y sugerencias de la American Society of Civil Engineers (1961) y Richards (1962), es la relación porcentual del peso del agua en la masa de sedimento con el peso de las partículas sólidas secadas al horno, no le fue aplicada la corrección por contenido de sal. De lo anterior se tiene que los valores obtenidos son ligeramente menores.

La longitud del aparato nucleador afecta en cierta medida a esta relación; conforme se incrementa el tamaño de la muestra las variaciones en el contenido de agua pueden reducirse e inclusive anularse.

Asímismo, este parámetro está relacionado con el grado de homogeneidad de los sedimentos, y con la composición mineralógica de los sedimentos marinos, minerales arcillosos y esqueletos de microorganismos, por lo que su grado de influencia es objeto de una investigación que está en proceso por los autores.

Figura 9. Correlación entre la densidad húmeda total (d wb) y la porosidad (o).

La composición orgánica de la fracción arenosa de los sedimentos parece ser un factor importante en el contenido de agua en los sedimentos investigados. Los esqueletos da radiolarios y foraminíferos, principalmente, constituyen mas del 70 % de esa fracción en las muestras sedimentarias A:1-2; A:2-7; A:2-11; en los sedimentos restantes los remanentes de esqueletos y exoesqueletos representaron del 5 al 40 % del total de la fracción arenosa.

En la figura 10 se muestraron las variaciones verticales de este parámetro en función de la profundidad de sepultamiento. Es conocido el hecho de que el contenido de agua en los sedimentos marinos puede variar con la profundidad. En los sedimentos analizados, el contenido de agua varió de 57.0 a 69.0 %, con porosidades de 81.0 a 97 %; los valores obtenidos fueron similares en los materiales colectados en las estaciones A:1 y A:2, mediante el nucleador de gravedad y mayores en los obtenidos utilizando la caja muestreadora Reineck. De la figura, se tiene que el contenido de agua tendió a disminuir al incrementarse la profundidad de sepultamiento. Las variaciones verticales observadas se relacionaron con la porosidad y con la densidad húmeda total.

Muchos sedimentos granulares cambian de volumen durante la medición del esfuerzo cortante, al ser modificada la presión confinante. Por tanto, los valores que se indican en la Tabla 5, obtenidosin situ, no son tan representativos como los determinados en el laboratorio a muy bajas presiones confinantes usando aparatos de esfuerzo triaxial. Sin embargo, la información que se presenta proporciona una idea bastante aproximada respecto a la estabilidad relativa de los sedimentos.

Los valores calculados para el índice de vacíos de los sedimentos analizados fue superior al valor crítico y pueden ser suficientemente elevados para que los materiales cedan por colapso y licuación.

Figura 10. Variación vertical del contenido de agua en los sedimentos, respecto a la profundidad de sepultamiento.

Los autores desean hacer patente su agradecimiento a las siguientes personas e instituciones que contribuyeron ampliamente a la realización de la presente investigación: Al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACyT) por haber auspiciado económicamente el proyecto académico denominado "Investigación sobre Origen, Procesos y Distribución de Minerales del Piso Oceánico del Pacífico en la Zona Económica Exclusiva de México (Clave PCCBBNA- 022127). Del Instituto de Ciencias del Mar y Limnología, UNAM, a A. Ayala-Castañares, R. del Arenal-Capetillo, E. Zarur-Torres. y A. Carranza-Edwards.

Aviso de Privacidad

Cerrar esta ventana