CLASIFICAREA GENERALA A ROCILOR

CLASIFICAREA GENERALA A ROCILOR

Pe suprafata globului terestru se intalnesc trei tipuri distincte de roci: magmatice, sedimentare si metamorfice. Ele difera intre ele prin modul de formare (geneza), modul de ocurenta, compozitie chimica si mineralogica, aspecte structurale si texturale, etc..

1. ROCI MAGMATICE

Ele reprezinta o categorie de roci foarte raspindita pe suprafata Pamantului. Din punct de vedere al ocurentei ele se impart (de la suprafata catre adancime) in:

n     roci vulcanice si subvulcanice (efuzive) - formate in apropierea sau la suprafata Pamantului;

n     roci plutonice (intruzive sau abisale) - formate in partile profunde ale scoartei terestre.

ROCI VULCANICE (caracteristici)

n     mod de ocurenta;

n     compozitie chimica;

n     compozitie mineralogica;

n     aspecte structurale si texturale.

MODUL DE OCURENTA

Rocile vulcanice se gasesc la suprafata Pamantului sub forma de curgeri externe. Curgerile de lava au de obicei suprafete scoriacee, in blocuri sau cordate (fig. 6 - plansa III). Dedesubt urmeaza un strat rosu oxidat, apoi separatii columnare perpendiculare pe suprafata de racire sau suprafete tabulare paralele cu suprafata de racire sau cu directia de curgere, in special in zonele situate in apropierea suprafetei (fig. 4 - plansa II

Rocile subvulcanice din apropierea suprafetei se pot prezenta sub forma de nekuri verticale, mai mult sau mai putin cilindrice. Acestea reprezinta magmele care s-au solidificat in cosurile vulcanilor si care au fost ulterior erodati. Ele se mai pot prezenta sub forma de corpuri (mase) tabulare: dyke-uri si silluri (fig. 5 - plansa II

COMPOZITIA CHIMICA SI MINERALOGICA

Oxigenul este elementul predominant. De aici rezulta ca, compozitia chimica a unei roci vulcanice poate fi estimata prin prezenta unor oxizi. Cel mai important dintre acestia este SiO₂ (35 - 75% din greutate).

Functie de prezenta lui, rocile magmatice pot fi clasificate in:

n     roci magmatice acide Q > 60%;

n     roci magmatice intermediare Q = 52 - 66%, dupa Murby 1928;

n     roci magmatice bazice Q = 45 - 52%, dupa Wells 1939;

n     roci magmatice ultrabazice Q < 54%.

Alti oxizi mai importanti:

n     Al₂O₃ (12 - 18%) - poate ajunge pana la proportia de 20% in lavele alcaline;

n     Oxizi de Fe, Mg, Ca - (20 - 30%);

n     Na₂O -2,5 - 4% - (8% in rocile foarte alcaline) - fonolite;

n     K₂O - 0,5 - 1% - in lavele bazice;

- 4% - riolite;

- 5% - trahite, fonolite.

Mai sunt prezenti:

n     TiO₂, MnO, H₂O, P₂O₅, CO₂;

n     SiO₂ cristalina;

n     silicati si alumosilicati de Ca, Mg, Fe, Na, K;

n     oxizi de Fe, Ti;

n     sticla (topitura de silicati racita pana la starea de vascozitate extrema).

Daca se neglijeaza mineralele rare si accesorii, principalele minerale ale rocilor vulcanice sunt: minerale leucocrate (cuart, feldspat alcalin, feldspat plagioclaz) + minerale melanocrate sau mafice (olivina, piroxeni, amfiboli, biotit) + feldspatoizi (foide) + oxizi de Fe, Ti.

Cuart,Q:

n   cuart comun;

n   tridimit, cristobalit (mai putin frecvente);

Feldspati alcalini, A:

n   feldspati potasici F_K: KAlSi₃O₈;

n   feldspati sodici F_Na: NaAlSi₃O₈;

n   feldspati calcici F_Ca: CaAlSi₂O₈.

Feldspati plagioclazi, P:

n   seria albit anortit (Ab An):

n   albit;

n   oligoclaz;

n   andezin;

n   labrador;

n   bitownit;

n   anortit.

Feldspatoizi, F:

n   sodalit;

n   leucit;

n   nefelin;

n   nosean;

n   hauyn.

Amfiboli, Amf.:

n   hornblenda comuna;

n   riebeckit (hornblenda alcalina);

n   hornblenda sodica.

Mice:

n   muscovit;

n   biotit;

n   flogopit.

Olivine:

n   fayalit - forsterit.

Oxizi de Fe, Ti:

n   hematit;

n   illmenit;

n   magnetit;

n   rutil.

STRUCTURA SI TEXTURA ROCILOR VULCANICE

Structura rocilor vulcanice si in general structura rocilor magmatice este acea proprietate care desemneaza gradul de cristalizare precum si dimensiunile absolute si relative ale cristalelor sau mineralelor din roci. Desi structurile rocilor magmatice sunt intr-o gama extrem de variata, in cele ce urmeaza ne vom referi strict numai la prezentarea celor mai importante si daca vreti fundamentale structuri.

n   structuri hipocristaline (sticla + cristale);

n   structuri hialine (sticloase, vitroase);

Primele doua structuri sunt in functie de gradul de cristalizare si sunt caracteristice numai rocilor vulcanice.

n   structuri afanitice (dupa dimensiunile absolute ale cristalelor - < 0,02 mm).

Cu alte cuvinte, toate rocile vulcanice si numai ele au aceasta structura afanitica (acest lucru incumba ca, daca din punct de vedere al gradului de cristalizare, o roca are structura hipocristalina sau hialina, automat aceasta roca este vulcanica si prin urmarea are o structura afanitica).

n   structuri inechigranulare (functie de dimensiunile relative ale cristalelor) pot fi:

1. porfirica (amestec de cristale de dimensiuni mari cu cele de dimensiuni mici);

2. poikilitica (cristale mari = fenocristale sau hadacristale in care se gasesc incluse cristele de compozitii mineralogice diferite);

ofitica (hadacristal de Px, Hb; incluziuni de P- feldspat plagioclaz).

Din acest punct de vedere pot fi facute oarecari comentarii: absolut toate rocile vulcanice cu structura hipocristalina, au automat si structura inechigranular porfirica. Acest lucru se datoreste definitiei structurii porfirice, intr-un sens mai larg, "mare cu mic", sau daca vreti "marele" reprezinta cristalele, iar "micul" il reprezinta chiar sticla vulcanica. Structura poikilitica este destul de greu de vazut macroscopic, in schimb ea poate fi destul de frecvent determinata in sectiuni subtiri, la microscop.

n   structurile sferuluitice (filamente de feldspati, cateodata insotite de Q) s-au dezvoltat radiar din nuclei diseminati, formand corpusculi sferici (fig. 7 -- plansa III

n   structuri perlitice (sticle riolitice bogate in apa - roci sticloase cu fisuri fine, curbate, cateodata concentrice).

n   structuri veziculare (mici cavitati sferulitice sau tabulare, rezultate in urma degazeificarii bruste). Ea este specifica numai rocilor vulcanice (fig.8 - plansa III

Textura

In general textura unei roci magmatice desemneaza modul de aranjare in spatiu a cristalelor sau mineralelor, atunci cand ele exista. Cele mai comune texturi pentru rocile vulcanice sunt reprezentate de:

n   textura scoriacee (riolit - piatra ponce);

n   textura trahitica (textura in slire);

n   textura orientata (destul de rara, dar intalnita la aceste tipuri de roci).

ROCI PLUTONICE (caracteristici)

OCURENTA (forme de zacamant): Rocile plutonice sunt roci magmatice in cadrul carora, cristalizarea s-a produs in conditii de racire lenta, comparativ cu ritmul de racire al rocilor vulcanice. Este probabil ca fenomenul de cristalizare sa se fi produs la adancimi care variaza de la cateva sute de metrii la 20 km. Alaturi de adancime, forma si dimensiunile corpului magmatic sunt alte doua elemente de esenta la care se adauga temperatura rocii gazda.

Prin urmare, cristalizarea este influentata de adancime, forma corpului magmatic, temperatura, presiune litostatica, stress (sau presiune orientata). Ascensiunea magmei este influentata de decomprimare si de forta ascensionala proprie.

In mod firesc, decomprimarea are loc datorita crearii unor fisuri. Magma are o miscare relativ calma, de umplere a acestor goluri, astfel rezultate. In cazul in care magma foloseste forta acensionala proprie, ea trebuie sa actioneze mecanic si chimic pentru a-si crea spatiul necesar. Actiunea mecanica poate duce la boltirea, fracturarea si chiar distrugerea acoperisului, intr-o masura mai mare sau mai mica. Aceasta actiune poate avea loc si lateral, prin injectarea materialului magmatic in spatiul adiacent. Rezulta astfel principalele forme de zacamant sau cu alte cuvinte, modul de aparitie sau ocurenta a rocilor plutonice:

1. Silluri - corpuri tabulare, concordante cu structura majora. Sillurile mari au de obicei o compozitie bazica.

Lacolitele - corpuri stratiforme cu baza plata si acoperis sub forma de dom. Majoritatea sunt reprezentate prin roci acide si mai rar bazice (fig. 9 - plansa III

Facolitele - sunt mase lenticulare curbate, injectate de-a lungul si concordant cu boltirile si adanciturile stratelor cutate (fig. 10 - plansa III

Lopolitele - sunt corpuri neregulate sau lenticulare cu suprafata superioara concava si cea inferioara convexa. Au dimensiuni gigantice (V = 50.000 km³) si sunt constituite din roci bazice (fig. 11 - plansa III

Dyke-urile - majoritatea iau nastere prin injectarea magmei intr-o fractura. In mod exceptional ating cativa km grosime si sute de km lungime (fig. 5 - plansa II

Dyke-urile inelare - se formeaza prin patrunderea unor magme pe fracturi majore de forma conica sau cilindrica. Contactele sunt aproape verticale. Ele se formeaza in urma prabusirii blocului central si injectarea magmei in lungul suprafetei cilindrice (fig. 12 - plansa III

Stockuri - corpuri intrusive mari, cu pereti verticali. Conturul este de regula elipsoidal sau circular. Ele se inradacineaza la adancimi foarte mari (fig. 13 - plansa III

Batholite - corpuri intrusive mari cu peretii foarte inclinati, fara fundament vizibil (practic, nu se poate stabili unde se inradacineaza acestia). Partea superioara are o forma de dom. Ele sunt dispuse paralel cu axa zonei orogene in care sunt localizate. Bolta poate prezenta apofize si protuberante (fig. 14 - plansa III). Problema punerii in loc a batholitelor este un caz aparte. In nici un caz, acestea nu se formeaza prin injectie ci mai degraba prin mecanismul de stoping (Daly R. -1993) sau prin degradarea acoperisului, magma infiltrandu-se ascensional. Fragmente din acoperis cad si se scufunda fiind asimilate lent. Astfel isi face loc spre suprafata magma.

Pentru toate cele prezentate mai sus precum si pentru mai buna intelegere a fenomenelor care se petrec undeva in adancime, in scoarta terestra pana la nivelul mantalei, va prezentam fig. A:

COMPOZITIA CHIMICA SI MINERALOGICA

In general, aceasta este asemanatoare cu cea a rocilor vulcanice. Se cuvin cateva observatii:

n     la rocile plutonice, raportul Fe³⁺ / Fe²⁺ este mai mare decat la rocile vulcanice (aici Fe²⁺ se oxideaza foarte repede trecand in Fe³⁺);

n     la rocile plutonice nu exista sticla.

Din punct de vedere mineralogic, pot fi mentionate cateva deosebiri:

dunitul (roca olivinica), anortozitul (roca plagioclazica), piroxenitul (roca piroxenica) nu au corespondente printre lave si prin urmare roci vulcanice;

cristalizarea plutonica se produce la presiuni mult mai mari, intr-un interval de temperatura mai joasa. Rezulta unele diferentieri.

a. Feldspatii alcalini se impart in 2 serii:

Microclin - Albit (Mi - Ab);

Ortoclaz - Albit.

b.    Feldspatii plagioclazi - serie de temperatura joasa. Inversiunea de la temperatura mica (t) la temperatura mare (T) este mai completa la rocile plutonice.

c.    Hiperstenii (piroxenii) sunt mai frecventi in pigeonite (acestea au o raspandire mai mica ca la rocile vulcanice).

d.    Leucitul nu se cunoaste in rocile plutonice.

e.    Hornblenda, micele sunt mai frecvente. Muscovitul este foarte rar in rocile acide.

Racirea rapida in conditii vulcanice, duce la formarea fazelor metastabile: sticla, tridimit, augit subcalcic plus asociatii minerale cum sunt leucit-cuart, olivina-cuart. Acestea lipsesc in cazul rocilor plutonice.

Structura

Pentru rocile plutonice sunt caracteristice o pleiada intreaga de structuri. Ca si la rocile vulcanice, ne vom rezuma numai la cele mai frecvent intalnite structuri.

n     structura holocristalina (complet cristalizata) datorita racirii lente;

n     structura echigranulara (relativ grosiera) datorita racirii lente;

n     structura gabbroida (allotriomorf granulara) - structura rocilor bazice;

n     structura granitoida (hipidiomorf granulara) - structura rocilor acide, adica mica (muscovitul), hornblenda, feldspatul alcalin, feldspatul plagioclaz au contururi subidiomorfe;

n     structuri grafice caracteristice (cuart);

n     structuri mirmekitice (cuart + feldspat plagioclaz drept gazda);

n     structuri pertitice frecvente (albit + feldspat potasic drept gazda);

n     textura in benzi (gnaisica);

n     nu exista structuri veziculare. Exista structura miarolitica la granite adica goluri in granite, captusite cu cristale. Golurile sunt atribuite contractiei magmei si nu degazeificarii rapide. Aceste goluri ar putea proveni prin emulsia in cantitati mici a unor gaze, spre sfarsitul cristalizarii.

Pentru aceste structuri pot fi facute oarecari comentarii: este evident ca toate rocile care au structura holocristalina, adica sunt complet cristalizate, sunt roci plutonice, formate la mare adancime (din punct de vedere al gradului de cristalizare). Automat, aceste structuri indica roci faneritice, adica roci plutonice cu structuri faneritice (din punct de vedere al dimensiunilor absolute ale cristalelor sau mineralelor). Apare la aceste roci si structura echigranulara (din punct de vedere al dimensiunilor relative). Aceasta structura este caracteristica numai rocilor plutonice, complet cristalizate. Natura nu a creat inca roci in care constituentii componenti sa aiba strict aceleasi dimensiuni concrete. De aceea aceste observatii sunt puse pe seama dimensiunilor relative ale cristalelor sau mineralelor.

Textura rocilor plutonice desemneaza si ea modul de aranjare in spatiu al cristalelor. Sunt frecvente texturile compacte (din punct de vedere al modului de umplere a spatiilor in roca), texturile masive sau usor orientate (din punct de vedere al orientarii cristalelor in roca). Nu exista la rocile plutonice texturi vacuolare sau scoriacee, acestea fiind apanajul numai rocilor vulcanice si subvulcanice.

MAGME

Din punct de vedere fizico-chimic, magma este un sistem mineral fluid si heterogen, stabil numai la temperaturi inalte, de peste cca. 700⁰. Heterogenitatea magmei consta in faptul ca ea este alcatuita dintr-o faza lichida (de obicei), faze solide - reprezentate prin cristale apartinand diverselor minerale - si, uneori, o faza gazoasa.