Análisis y estudio del tamaño de partículas de sedimentos geológicos | Métodos y Aplicaciones
8 agosto, 2025
¿Qué son los sedimentos y por qué es importante su análisis?
El análisis de sedimentos es fundamental para comprender la historia geológica. Los sedimentos geológicos son materiales geológicos (rocas, minerales, restos de organismos, fósiles y otras formaciones geológicas), formados a lo largo del tiempo y desplazados por el aire, el agua o el hielo a otros lugares diferentes.
Representan una fuente invaluable de información para conocer la historia geológica de un área y predecir cambios futuros ocasionados por factores como la contaminación del agua, aire y suelos, la erosión o la llegada de nuevos aportes sedimentarios.
Comprender la sedimentación implica analizar tanto sus aspectos generales, como la definición, hasta los detalles más finos, como las características de las partículas. Dos factores determinan si un material se sedimenta o no: el tamaño de la partícula y las condiciones energéticas del entorno en el que se deposita.
En términos sencillos: depende de qué tan fino o grueso sea el sedimento y qué tan expuesto esté a movimientos. Por ejemplo, la arena de playa es arrastrada constantemente por las mareas, mientras que en un lago, de aguas tranquilas, los barros finos pueden asentarse en el fondo.
Tipos de sedimentos.
Los sedimentos pueden clasificarse según su origen, y cada tipo posee características particulares:
- Territoriales:
Derivados de la erosión hídrica de las rocas, cuyas partículas son transportadas al océano y se depositan en el delta de los ríos.
Fotografía 2: Hannes Grobe 20:52, 12 November 2006 (UTC), Alfred Wegener Institute for Polar and Marine Research, Bremerhaven, Germany.
- Biogénicos:
Provienen de restos óseos, caparazones o conchas de animales y otros organismos; generalmente compuestos por carbonato de calcio y sílice (dióxido de silicio).
Fotografia 3: Estefanía Tudisca – Fm. Yacoraite, Grupo Salta (Cretácico).
- Autigénicos:
Se forman en el lugar donde se sedimentan, debido a que el agua los disuelve del fondo del mar. Las partículas vuelven al enfriarse el agua. Esto ocurre en depósitos hidrotermales, en dorsales y respiraderos en el océano.
Fotografía 4: Martínez et. al (2008) – Cuarzo autigénico con aspecto fibroso (La1526-A).
- Volcanogénicos:
Cenizas volcánicas transportadas por el viento a grandes distancias, lo que significa un impacto en los sedimentos globales en el caso de una erupción volcánica significativa.
- Cosmogénicos:
Partículas originadas por impactos de meteoritos; aunque poco comunes, son claves para entender la evolución temprana de la Tierra.
¿Por qué estudiar los sedimentos?
El estudio de los sedimentos, en particular de su tamaño y densidad, es un paso importante para determinar la energía que fue necesaria para que ese sedimento llegara y se quede en donde está; es parte del estudio histórico de la formación de los ecosistemas y biomas que componen a nuestro planeta.
Un ejemplo claro es la diferencia entre la arena de costa y la del lecho marino: los sedimentos grandes que suelen estar en aguas poco profundas (como la arena) se desplazan hacia la superficie y no hacia el océano, generando que el tamaño de partícula conforme se entra a altamar vaya disminuyendo.
Aplicaciones ambientales.
La investigación de sedimentos ofrece información valiosa en temas ambientales:
- Cambio climático:
Se ha visto que la variabilidad de sedimentos en un bioma puede ser un indicador de efectos del cambio climático en un área mediante la edad del núcleo de la partícula, el contenido y la cantidad de sedimentos acumulados. Esto puede indicar si el bioma pasó por un periodo cálido o de sequía, detectando la presencia de arenas, o la degradación del sedimento por microorganismos debido a la eutrofización de un cuerpo de agua.
- Contaminación:
Es posible evaluar la retención de contaminantes en cuerpos de agua donde se desechan efluentes; los sedimentos finos suelen atraparlos por más tiempo, mientras que los sedimentos grandes los retienen en el flujo de agua, lo que prolonga los efectos del contaminante en el ecosistema. Los sedimentos finos están relacionados con menores tasas de supervivencia de la flora y fauna acuática, requieren mayor atención.
Métodos de análisis de tamaño de partículas.
Tradicionalmente, el tamaño de partícula se mide mediante tamices, pipeteo o sedimentación. Sin embargo, estas técnicas presentan limitaciones en el rango de medición y precisión.
Actualmente, métodos automatizados como la difracción láser permiten realizar análisis con mayor rapidez, alcance y resolución. Este método se basa en medir la luz dispersada por partículas en una celda; el ángulo de dispersión varía según el tamaño, proporcionando una medición casi instantánea.
Análisis avanzado con Horiba LA-960V2.
El equipo Horiba LA-960V2 destaca por su capacidad de medir partículas de 0.01 a 3000 µm con alta precisión en pocos segundos. Su software convierte automáticamente resultados en escala Phi o de tamices, mientras que el Slurry AutoSampler permite analizar hasta 30 muestras de forma totalmente automatizada, garantizando reproducibilidad y eliminando errores del operador.
En el caso de los sedimentos, dependiendo del tipo a analizar, es posible que se necesite un pretratamiento de las muestras dispersadas en agua desionizada con peróxido de hidrógeno al 30% o hidróxido de sodio 1M para eliminar material orgánico y diatomeas.
En el caso de las arcillas, pueden necesitar tensioactivos o ultrasonido para la dispersión de aglomerados.
Es importante usar la cantidad y concentración de muestra suficiente debido a la posibilidad de encontrar múltiples tamaños de partícula. Esto aplica especialmente si se esperan partículas grandes o solo se analizarán partículas pequeñas, puede prestarse a concentraciones inadecuadas o volumen insuficiente de muestra, esto conlleva que la transmitancia no sea completamente representativa e imprecisa.
La versatilidad del Horiba LA-960V2 representa una ventaja para el estudio de sedimentos por su velocidad, su precisión, su poderoso software con interfaz amigable, su automuestreado y su capacidad de analizar muestras secas y húmedas. Esta versatilidad es clave para el análisis de sedimentos de los más diversos orígenes, desde arenisca de cuevas y riscos hasta lodos del fondo de lagos u océanos.
Adaptación al español del artículo: AN144 Application Note: Particle Sizing of Sediments AN144, de Horiba Ltd.
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Referencias:
- Horiba Ltd. — AN144 Application Note: Particle Sizing of Sediments.
Recursos visuales:
- Fotografía 1 (Banner) Leruswing (2008, 18 Junio). Hukou Waterfall of Yellow River, China. https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Hukou_Waterfall.jpg
- Fotografía 2: Hans Grobe. (1990, Noviembre 11) – Microfossils from marine sediments consisting of radiolaria (spheres), sponge spicules (needles), planktic foraminifera (small white shells) and benthic foraminifera (large white shell in the middle and yellowish shells build from sand grains); mean diameter of spheres 0.5 mm. Sample separated from bulk sediment by washing through a 125 µm sieve. Sediment is from the Antarctic continental margin, Eastern Weddell Sea. – Alfred Wegener Institute for Polar and Marine Research, Bremerhaven, Germany. Imagen recuperada de: https://es.m.wikipedia.org/wiki/Archivo:Mikrofossils_hg.jpg
- Fotografía 3: Asociación Argentina De Sedimentología. (2020, Noviembre 23). Biogénicas. Imagen recuperada de: https://www.sedimentologia.org.ar/spa/biogenicas/
- Fotografía 4: Martínez, G., Valletta, G. & Urbani, F. (2008). Tesis de grado: Petrografía de las facies gruesas de la formación Matatere y otras unidades del centro-occidente de Venezuela. Imagen recuperada de: https://www.researchgate.net/figure/Cuarzo-autigenico-con-aspecto-fibroso-La1526-A_fig35_49184504
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