Figura 19-2 Mapa de distribución de tipos de rocas sedimentarias en períodos geológicos históricos (basado en Ronov, 1983)
(1) Bandas de hierro La formación (BIF), es decir, mineral de hierro jaspe o cuarcita magnetita, apareció por primera vez en la Era Arcaica hace 3.760 millones de años y era simbiótica con el cinturón de piedra verde. La cantidad de sedimentos fue más abundante en el Proterozoico Inferior, luego disminuyó gradualmente, desapareció después del Proterozoico y no reapareció durante todo el Fanerozoico. Otro tipo de formación portadora de hierro pertenece al tipo ooide-goethita-siderita, que sólo apareció en el Fanerozoico, pero su distribución es relativamente limitada.
(2) La capa roja más antigua se encontró en el cinturón de piedra verde hace 2.500 millones de años. Fue muy rara hasta hace 65.4388 millones de años, y no aumentó significativamente hasta el Proterozoico Superior y el Fanerozoico.
(3) En el Fanerozoico, el número de rocas carbonatadas en las rocas sedimentarias era cercano a 25, mientras que las rocas carbonatadas formadas en el Proterozoico solo representaban unas 5, y menos aún en el Arcaico. En las composiciones de rocas carbonatadas, la relación magnesio-calcio disminuye con el tiempo, lo que refleja la presencia de más dolomita antes del Fanerozoico. La dolomita que contiene hierro se encuentra comúnmente en los estratos arcaicos y su contenido de hierro tiende a disminuir con el tiempo. En el Cámbrico comenzaron a aparecer calizas de micrita y calizas biogénicas depositadas en aguas poco profundas, y en el Jurásico Tardío, la caliza oceánica se relacionó con la desintegración del antiguo continente combinado y la deriva continental.
(4) En el Paleoproterozoico, hace entre 2.300 y 2.000 millones de años, comenzó a aparecer mineral de manganeso en el continente. América del Norte y Oceanía tienen anhidrita y yeso del Proterozoico tardío, y las evaporitas fanerozoicas representan el 5% de todas las rocas sedimentarias. El esquisto carbonoso, el carbón y el grafito comenzaron a aparecer en el Paleoproterozoico hace 2 mil millones de años, pero el carbón era escaso hasta que las plantas terrestres florecieron a finales del Devónico.
(5) Areniscas complejas y turbiditas aparecieron en el cinturón de piedra verde arcaica, y areniscas feldespáticas típicas aparecieron en los estratos del Proterozoico. Posteriormente, estas rocas sedimentarias inmaduras fueron reemplazadas gradualmente por areniscas y cuarcitas maduras.
Además de las tendencias generales anteriores, la siguiente es una breve introducción a las características evolutivas de varias rocas sedimentarias comunes en la historia geológica:
◎ Arenisca: la mayoría de las areniscas limpias feldespáticas arcaicas o Arenisca feldespática El contenido de mesoplagioclasa es mucho mayor que el de feldespato alcalino. Por el contrario, las areniscas fanerozoicas contienen más feldespato alcalino que plagioclasa. Las areniscas Paleo-Mesoarqueanas son en su mayoría grauvaca lítica rica en lodo, y en su mayoría aparecen como depósitos de turbidita de capa gruesa con madurez composicional y estructural extremadamente inmadura. A juzgar por la composición de los clastos, el contenido de clastos ultrabásicos como dunita y peridotita es mucho mayor que el de los clastos félsicos. Entre las partículas de minerales detríticos, el olivino, el piroxeno y la plagioclasa son más abundantes, mientras que los feldespatos estacionales y alcalinos son raros. Estas partículas son principalmente angulares, tienen malas propiedades de clasificación y no tienen fuertes propiedades de manipulación y abrasión. Estas características son consistentes con un ambiente de depósito en el que la extensa corteza continental granítica estuvo cubierta periódicamente por mares poco profundos durante este período. Aunque algunos materiales terrígenos derivan claramente de granito y granulita, en general la corteza continental de sílice-alúmina era delgada durante este período y su exposición era limitada. Las principales áreas de denudación de la roca madre durante este período fueron rocas ultrabásicas, arcos de islas de magma básicos y materiales de la corteza inferior e incluso del manto parcialmente expuestos. Después de un transporte rápido y de corta distancia, el material clástico denudado se deposita directamente en trincheras, cuencas de antearco y contraarco. Dado que no existe una plataforma continental poco profunda, amplia y estable, la modificación sedimentaria de los materiales clásticos no es obvia. Al mismo tiempo, hubo falta de vegetación en la superficie durante este período y la atmósfera también se encontraba en un estado de reducción ácida, lo que favoreció la erosión y la erosión de la superficie. Desde finales del Arcaico hasta el Proterozoico temprano, el contenido de areniscas feldespáticas compuestas de feldespato alcalino estacionalmente rico y rocas silíceas comenzó a aumentar, y los componentes clásticos de granito y riolita también aumentaron gradualmente. Durante el Proterozoico, la corteza continental tendió hacia el granito y comenzó a estabilizarse. Comenzaron a aparecer en grandes cantidades areniscas estacionales con composición y estructura madura, y una parte considerable de sus partículas clásticas procedían de areniscas tempranas erosionadas y desnudas. La arenisca del Paleozoico temprano es principalmente arenisca limpia estacional con composición y estructura maduras. Básicamente, constan de 99 granos estacionales muy redondos y bien seleccionados, lo que indica que han sufrido una intensa erosión y transporte a largo plazo. En determinadas circunstancias especiales, la meteorización química en zonas tropicales también puede formar areniscas estacionales, pero los granos estacionales de las areniscas estacionales de este origen químico son en su mayoría angulares y mal clasificados.
La formación de rocas de hierro está relacionada con la meteorización de los suelos tropicales y la falta de otro tipo de sedimentos, y se forma principalmente en condiciones de clima cálido. Las evaporitas, especialmente el yeso, comenzaron a aparecer en grandes cantidades hace unos 12 mil millones de años. Las evaporitas sólo pueden formarse cuando continentes vastos y estables pueden quedar cubiertos periódicamente por mares poco profundos con una intensa evaporación. La composición de la atmósfera también influye en la formación de evaporitas. En condiciones reductoras, el azufre precipita principalmente como pirita, mientras que algunos minerales de sulfato, como el yeso, sólo se forman cuando la atmósfera se oxida. La roca de yeso, al igual que la roca de hierro, es sensible a la evolución atmosférica.