NOTIUNI DESPRE SISTEMATICA ROCILOR SEDIMENTARE

NOTIUNI DESPRE SISTEMATICA ROCILOR SEDIMENTARE

Datorita caracterului lor poligenetic, a compozitiei mineralogice foarte diversa si a trasaturilor texturale si structurale complexe, rocile sedimentare nu pot fi clasificate pe baza unui criteriu unitar. In stabilirea criteriilor de sistematizare se au in vedere acele caractere comune care permit generalizari si care pot conduce la semnificatii genetice. Este evident insa ca, un singur criteriu nu poate sta la baza separarii tuturor diviziunilor sau claselor din cadrul unei sistematici. Procesele care conduc la formarea (geneza) rocilor sedimentare sunt:

- dezagregarea, fragmentarea, alterarea rocilor;

- transportul si acumularea;

- precipitarea chimica si biochimica din solutii naturale;

- activitatea organismelor animale si vegetale.

Au existat si exista foarte multe clasificari. S-au ales criterii cantitative care, plecand de la elementele observabile si masurabile, au permis separarea de categorii sistematice prin aprecieri directe a raportului procentual dintre constituentii minerali, a raportului dintre granule si liant, a dimensiunii granulelor, a frecventei bioclastelor etc.. Pornind de la aceste observatii, iata cateva criterii care au stat la baza unor sistematizari:

A.    Criteriul chimic si mineralogic

1. Roci carbonatice (calcare i dolomite);

2. Roci silicioase (silicolite);

3. Roci argiloase;

4. Roci aluminoase (bauxite);

5. Roci bogate in halogenuri si sulfati (evaporite);

6. Roci feruginoase si manganoase.

B.    Criteriul textural (dimensiunea granulelor si cristalelor);

psefit;

psamit; pentru roci detritice

aleurit;

pelit

micrit;  pentru roci carbonatice

sparit

C. Criteriul structural care se apropie cel mai mult de conditiile de geneza si permite separarea unor categorii de roci cu geneza mecanica  (depozitionale) gen evaporitice, diagenetice etc

D. Criteriul genetic si mineralogic este cel mai utilizat din ratiuni stiintifice si practice. Acest criteriu permite gruparea rocilor in acord cu principalele asociatii litologice sedimentare si cu frecventa acestora la suprafata scoartei. Din acest punct de vedere au fost separate:

1. roci clastice (epiclastice sau detritice si respectiv piroclastice);

2. roci argiloase;

3. roci carbonatice;

4. roci silicioase (silicolite);

5. bauxite;

6. fosforite;

7. evaporite.

1. Rocile epiclastice (detritice)

In cadrul rocilor exogene, cele epiclastice sau terigene, ocupa 20- 25% din volumul total al depozitelor sedimentare si reproduc cel mai fidel, istoria complexa a materialului dezagregat in ariile continentale, care a urmat apoi drumul sinuos al transportului spre locurile de sedimentare.

Ele se definesc epiclastice pentru ca produsele sale au provenit de la marginea bazinului. Se numesc terigene pentru ca sunt de origine continentala, detritice, deoarece la originea lor s-a aflat 'detritusul' dezagregarii mecanice. In ultimul timp au fost numite si roci siliciclastice pentru ca sunt formate predominant din silicati, iar din punct de vedere chimic sunt foarte bogate in SiO₂.

Definitie: rocile detritice sunt agregate mobile sau consolidate, rezultate in urma dezagregarii (procese fizico-mecanice) rocilor preexistente, a tarnsportului si acumularii materialului astfel rezultat (claste sau detritus) in diverse medii de sedimentare.

Clasificarea rocilor detritice s-a facut dupa dimensiunile si forma clastelor (in aceasta clasificare s-a introdus si denumirea latina a partii mobile si consolidate):

*In cadrul rocilor argiloase, din punct de vedere al procesului complex de sedimentare, ele pot fi tratate ca roci detritice, adica cele care sufera un process de dezagregare, transport si depunere. Din punct de vedere chimic sau al modului auxiliar de formare (de exemplu pe seama feldspatilor), ele nu mai intrunesc aceste calitati. Prin urmare vor fi tratate separat, adica argile de precipitare chimica.

In cadrul unei roci sedimentare detritice, se pot distinge doua componenete de baza:

- claste (galeti);

- liant care poate fi matrice sau ciment.

Matricea este de obicei singenetica (adica i-a nastere odata cu formarea rocii), este de natura detritica si formata din fractiuni granulometrice intotdeauna inferioare elementelor principale (clastelor). Ea devine linat prin tasare si compactizare.

Cimentul ocupa spatiile intergranulare ale fazei detritice principale si ia nastere prin precipitare chimica. Cimentul primar este singenetic, depus simultan cu fractiunea alogena. Cimentul secundar este diagenetic sau epigenetic si provine prin transformarea (recristalizarea) sau inlocuirea (substitutia) cimentului primar sau a matricei. Din punct de vedere mineralogic cimentul poate fi:

- silicios (opal, calcedonie, cuart);

- carbonatic (calcit, dolomit, ankerit, siderit);

- fosfatic;

- sulfatic (gips, baritina);

- glauconitic, limonitic etc

Realtiile dintre ciment si particulele clastice care compun roca pot fi exprimate prin tipurile structurale de ciment si anume:

1.bazal-inglobarea particulelor detritice astfel incat acestea nu se ating sau nu sunt in contact;

2.de pori-ocupa spatiul (porii) ramas intre granulele care vin in contact unele cu altele;

3.pelicular-dispus in jurul particulelor detritice sub forma unor pelicule continue, astfel incat roca poate ramane cu spatii libere;

4.de

atingere-dispus la contactul intre granule;

5.de supracrestere (regenerare) - formeaza zone de supracrestere la suprafata granulelor de cuart sau feldspat. Cimentul are aceeasi compozitie si orientare optica cu a granulelor mai sus amintite - fig. 104.

	Fig. 104. Tipuri structurale de ciment (dupa Anastasiu, 1989)

Tipurile texturale de ciment sunt functie de gradul de cristalinitate si dimensiunea cristalelor:

1. cimentul poikiloclastic - liantul este constituit dintr-un cristal bine dezvoltat, care inglobeaza fragmente clastice;

2. ciment granular cristalizat (dimensiuni de 0,02 mm);

3. ciment microcristalin (dimensiuni cuprinse intre 0,01 - 0,02 mm);

4. ciment amorf (necristalizat);

5. ciment fibros (cristalizat) - cristalele au o dezvoltare prismatica, aciculara.

1. Psefite (rudite)

Definitie: sunt roci detritice, mobile sau consolidate, in a caror componenta intra fragmente de natura petrografica diferita si granule minerale > 2 mm. Clasificarea lor se face dupa trei criterii:

1. Criteriul textural (dimensiunile si forma granulelor)

Din acest punct de vedere, partea mobila este reprezentata de grohotisuri, blocuri, bolovanisuri si pietrisuri, iar consolidarea acestora duce la formarea breciilor si conglomeratelor. Diferenta fundamentala intre aceste doua categorii de roci este faptul ca breciile se formeaza in general prin consolidarea blocurilor sau a grohotisurilor (elemente colturoase sau angulare = galeti), iar conglomeratele se formeaza prin cimentarea bolovanisurilor sau a pietrisurilor care au galetii rotunjiti (o dovada clara a transportului si rularii acestora).

2. Criteriul structural (criteriul cantitativ dintre claste si liant):

- cand fragmentele > liantul (> 50%), spunem ca avem de-a face cu ortoroci (ortobrecii si ortoconglomerate);

- cand liantul > 50% din constitutia rocii, spunem ca avem de-a face cu pararoci (parabrecii si paraconglomerate).

3. Criteriul mineralogic:

Participarea intr-o roca psefitica a unor fragmente si granule minerale de aceeasi compozitie mineralogica (cuartoasa sau carbonatica) duce la denumirea de oligomictic. Prezenta simultana intr-o roca a unor fragmente si granule de compozitie mineralogica si petrografica diferita, duce la denumirea de polimictic.

Conglomeratele sunt roci detritice consoloidate, formate din particule rotunjite cu dimensiuni mai mari de 2 mm (pietrisuri, bolovanisuri, blocuri), legate intre ele prin intermediul unei matrice sau al unui ciment.

Descrierea macroscopica: in general conglomeratele sunt roci compacte, cu aspect de pietris consolidat, de obicei masive, lipsite de stratificatie. Local, galetii (particulele cimentate) pot fi orientati. Culoarea rocilor este variabila (cenusie, galbuie, roscata etc.) si este determinata de natura liantului, fie de natura petrografica a elementelor constituente.

Textura este psefitica, cu participarea diferitelor fractiuni granulometrice. Dimensiunile elementelor cuprinse intre 2 - 4 mm caracterizeaza microconglomeratele. Pentru conglomeratele grosiere, diametrul galetilor este > 64 mm. Gradul de rotunjire (Ro) si sfericitate (Sf) sunt de obicei bune, caracterizand functie de valorile lor domeniile marine, fluviatile si torentiale. Suprafata particulelor este de obicei neteda si numai uneori aceasta prezinta excavatii, din cauza ciocnirii sau spargerii in timpul transportului sau diagenezei. Prezenta striurilor paralele (zgarieturi) denota un transport glaciar.

Structura conglomeratelor este de obicei mecanica, uneori cu granoclasare. Structurile chimice si organogene sunt rare.

Constituentii mineralogici sunt atat de natura alogena, cat si de natura autigena. Componentii alogeni (veniti prin transport la locul de sedimentare) sunt reprezentati prin:

fragmente de cele mai diverse compozitii petrografice (magmatice, efuzive si intrusive, metamaorfice si sedimentare - roci carbonatice si silicolite, argile);

granule minerale (cuart, calcedonie, feldspati, calcit, minerale grele, minerale argiloase);

fragmente ale unor parti scheletice si organisme (echinoderme, brachiopode, gasteropode si lamelibranhiate etc.).

Constituentii autigeni (formati la fata locului in urma procesului de diageneza) sunt reprezentati prin cuart, calcedonie, opal, calcit, limonit, hematit etc Ei apar fie sub forma de ciment, fie ca produse diagenetice in matrice.

Varietati mineralogice. Functie de diversitatea elementelor constituente se deosebesc doua categorii de conglomerate:

1. Conglomerate oligomictice, adica roci caracterizate printr-o compozitie litologica uniforma. Fragmentele constituente pot fi de natura silicioasa (cuart, cuartite, silicolite - conglomerate cuartoase), de natura carbonatica (calcare, dolomite, fragmente carbonatice - conglomerate calcaroase). Dimensiunile particulelor sunt in general medii cu un grad de rulare avansat si grad de sortare bun. Alti termeni folositi mai rar sunt: pudding - pentru conglomeratele cuartoase cu elemente bine rulate, conglomerit - pentru unele conglomerate silicifiate.

2. Conglomerate polimictice (poligene), adica roci caracterizate printr-o mare varietate litologica: fragmente de roci magmatice (granite, granodiorite, roci efuzive, diorite, andezite), de roci metamorfice (gnaise, micasisturi, filite) sau de roci sedimentare (argile, roci carbonatice, silicolite). Fragmentele ating de obicei dimensiuni mai mari (grosiere) si prezinta grade moderate de rotunjire si sfericitate. Sortarea este in general redusa.

Varietati genetice. Pentru indicarea conditiilor de formare a conglomeratelor se folosesc urmatorii termeni: sernifite - conglomerate slab metamorfozate; fanglomerate - conglomerate submontane, rezultate prin cimentarea aluviunilor fluviale; conglomerate intraformationale - roci formate din fragmente netransportate, care se gasesc pe substratul din care au provenit; conglomerate extraformationale - roci formate din fragmente care au suferit un proces de transport si depunere.

Ocurenta. Conglomeratele apar asociate cu depozite fluviatile, lacustre si marine. Conglomeratele formate in mediul marin apar, fie in baza seriilor detritice (conglomeratele de transgresiune), fie la partea lor superioara (conglomerate de regresiune). Ele sunt caracteristice atat formatiunilor de flis, in secvente grosiere, cat si celor de molasa (uneori asociate cu evaporite).

Breciile sunt roci detritice consolidate formate din elemente angulare cu dimensiuni >2 mm (blocuri si grohotisuri) legate prin intermediul unui liant (de obicei matrice).

Textura este psefitica, grosiera. Dimensiunea si forma elementelor sugereaza acumularea lor gravitationala, fara transport indelungat.

Structura este mecanica, masiva si indica niciodata o stratificatie. Structurile chimice si organogene sunt rare sau lipsesc cu desavarsire.

Constituentii mineralogici alogeni sunt functie de natura materialului dezagregat. Breciile cu dezvoltare locala sunt alcatuite de obicei din fragmente de aceeasi compozitie petrografica. Constituentii autigeni se intalnesc mai rar si sunt reprezentati de obicei de calcit si limonit de natura epigenetica.

Ocurenta este legata de formatiunile sedimentare unde breciile reprezinta secvente episodice. Ele apar ca nivele subtiri in rocile detritice cu un caracter turbiditic sau sub forma de acumulari lentiliforme in roci carbonatice asociate cu formatiuni recifale.

Varietati. Tillitele reprezinta un amestec haotic de blocuri si material pelitic, lipsit de structura, cu rol de liant. Ele se mai numesc generic 'argile cu blocuri'. Este interesant faptul ca galetii provin numai din transport nival (sub zapada). Ele apar asociate cu depozite continentale fluvio-glaciare.

Tilloidele sunt 'argile cu blocuri" de alta natura decat cea glaciara. Ele prezinta tranzitii spre sedimentele fine, detritice, flisoide si nu sunt asociate cu depozite de varve. Materialul argilos poate fi stratificat.

Observatii practice

Se vor exemplifica pe esantioanele didactice din colectie principalele tipuri de roci sedimentare, prezentate mai sus. Se va pune accent pe recunoasterea acestora dupa prezenta galetilor rotunjiti sau colturosi.