ROCI ARGILOASE

ROCI ARGILOASE

Argilele sunt depozite sedimentare poligenetice care au drept caracter comun alcatuirea mineralogica. Prin urmare, ele sunt roci cu granulatie lutitica (pelitica), alcatuite din minerale argiloase cu dimensiuni intre 0,01 - 0,008 (0,004) mm.

Mineralele argiloase sunt hidroxisilicati de Al care contin Na, CO₂, K, cu structura reticulara planara, caracterizata prin alternanta de paturi divers alcatuite. Variatiile de chimism si de structura reticulara, implicit de proprietati, conduc la individualizarea a numeroase specii minerale.

Ele au luat nastere prin:

- alterarea rocilor preexistente rezultand argile reziduale;

- consolidarea unor maluri din bazinul de sedimentare rezultand argilele sedimentare (detritice).

Formarea mineralelor argiloase are loc in toate etapele unui ciclu sedimentar (alterare, transport, sedimentare, diageneza). Nu se pot stabili limite nete intre produsele generate pe aceste cai.

Principalele mecanisme care controleaza nasterea mineralelor argiloase sunt:

- transformarea prin degradare (hidroliza);

- remanierea;

- neoformarea (autigeneza fractiunii argiloase);

- transformarea prin agradare (sau cu aditie de ioni).

1. Alcatuire mineralogica

Rocile argiloase sunt formate din:

- caolinit, illit (grupul hidromice);

- montmorillonit, beidelit, montronit (grupul smectite);

- termeni din grupul clorite;

-cantitati reduse de carbonati, oxizi, hidroxizi de Fe, silicati, feldspati, zeoliti, compusi organici.

2. Chimismul este dominat de prezenta Al₂O₃, SiO_2, K₂O, MgO, Na₂O, CuO.

3. Granulometria se precizeaza numai prin microscopie electronica.

4. Culoarea foarte variata este data in special de componentii minerali care se gasesc in cantitate mica si mai rar de mineralele argiloase propriu-zise.

5. Structura si textura este foarte variata. De regula, argilele prezinta o stratificatie evidenta completata cu laminatii si formatiuni lenticulare.

6. Geneza. Argilele apar in urma unor procese si conditii generale foarte variate. Foarte rar ele pot fi interpretate ca roci detritice lutitice in mod strict.

De cele mai multe ori, in etapa depozitionala sau cea postdepozitionala, au participat procese chimice care au dus la formarea mineralelor argiloase cu granulatie lutitica. Un rol deosebit in aceste procese l-a jucat substanta organica. In cazul formarii in apa, depozitul initial a fost mal care, prin eliminarea apei, a dus la scaderea porozitatii si formarea argilei.

7. Sistematizarea rocilor argiloase s-a realizat tinandu-se seama de trei puncte de vedere principale:

a) Din punct de vedere mineralogic

Rocile care au in constitutia lor mai mult de 60% minerale argiloase sunt argile. Ele pot fi oligomictice si chiar monominerale (caolinitice, illitice, smectitice) sau polimictice (caz in care, in conformitate cu prezenta unuia sau altuia dintre componentii subordonati, se pot separa argile sideritice, argile feruginoase etc.).

Participarea mai redusa a mineralelor argiloase se poate datora, uneori, interventiei bioxidului de siliciu (10 - 15%) cand se individualizeaza argile silicioase, sau cel mai adesea interventiei CaCO₃ (10 - 35%) cand se separa argilele carbonatice (calcaroase). Daca CaCO₃ ajunge pana la 65%, se separa specia petrografica denumita marna.

b) Din punct de vedere structural si textural se separa:

- grupul masiv, stratificat, foios;

- grupul calcsisturilor;

- sisturi arenacee (argilele calcaroase, argilele silicioase sistoase).

c) Din punct de vedere al categoriilor genetice fundamentale, sunt:

- argile sedimentare (cele de natura clastica propriu-zisa);

- argile precipitate (cea mai mare parte a mineralelor argiloase este rezultatul precipitarii din ape);

- argile diagenetice (mineralele argiloase au luat nastere in etapa postdepozitionala prin procese chimice);

- argile reziduale (au luat nastere in urma unor alterari ale rocilor preexistente, prin levigarea unor componenti si pastrarea unor neoformatiuni de minerale argiloase). Ele nu au fost transportate ci s-au format "in situ".

O roca argiloasa poate fi privita, descrisa, categorisita simultan din toate cele trei puncte de vedere.

Argilele polimictice

Acestea sunt roci compacte, masive sau stratificate, cu porozitate mare, permeabilitate slaba. Prin umezire ele devin plastice. Culoarea este foarte variata, functie de compozitie.

Compozitie mineralogica

Argilele polimictice contin 40 - 100% amestec de illit, clorit, montmorillonit cu mice, cuart, feldspati, material organic carbunos (argile carbunoase), bituminos (argile bituminoase), sulfuri (argile negre). Bioclastele sunt reprezentate prin microorganisme si/sau schelete de natura silicioasa sau carbonatica.

Structura lor poate fi de natura mecanica, chimica si biotica. Astfel, sunt frecvente urmatoarele tipuri de structuri:

a) structuri depozitionale mecanice:

- stratificatiile orizontale, cu un caracter ritmic ("varve");

- structurile erozionale de la suprafata stratelor (mecanoglife);

b) structuri postdepozitionale mecanice:

- deformatiile interstratale (laminatia convoluta);

- tasarile diferentiale;

c) structuri depozitionale biotice:

- bioglife;

- structuri de bioconstructie;

d) structuri postdepozitionale chimice:

- con in con;

- concretiuni;

- crapaturi de uscare. e) Sructuri de difuzie si deshidratare

Argilele polimictice pot forma depozite reziduale continentale si formatiuni sedimentare in bazine lacustre si marine asociate seriilor epiclastice (gresii, conglomerate) din flis si molasa, si seriile de precipitatie chimica (evaporite, unele calcare) din zonele de platforma. In Romania ele apar in special pe arealul Carpatilor Orientali (flis, zona pliocena), muntilor Apuseni, Bazinului Transilvaniei, platformei Moldovei, Dobrogei de Sud.

Argile oligomictice

Acestea contin in proportie ridicata unul din mineralele argiloase (caolinit, montmorillonit, illit).

ex. Argile caolinitice (cenusii albe, plasticitate mare, capacitate de absorbtie si schimb moderate). In Romania se gasesc in Carpatii Orientali (Harghita), Bazinul Transilvaniei (Aghires-Cluj); Dobrogea de Sud (Medgidia).

ex: Argile montmorilonitice (argilele smectitice): culoare alb-galbui, verde-albastruie cu relicte de sticla vulcanica (bentonite in Banat - Orsova, Bazinul Transilvaniei - Valea Chioarului). Ele sunt sunt refractare si foarte plastice, de aici si folosirea lor in diverse domenii. Capacitatea de schimb de ioni si de absorbtie este foarte mare ceea ce permite, in anumite conditii, gomflarea lor sau le determina proprietati decolorante (in floridine). Se gasesc in Padurea Craiului (Suncuius) si Tara Barsei (Vulcan, Holbav).

ex. Argilele illitice au culoarea cenusie bruna, verzuie. Prezinta structuri omogene si stratificate, plasticitate redusa si se inmoaie in apa.

De regula, cele trei tipuri de argile oligomictice se formeaza si se asociaza cu:

1) argilele caolinitice apar intr-un climat cald si umed, cu pH acid. Se acumuleaza in bazine lacustre si in scoarta de alterare a solurilor lateritice;

2) argilele montmorilonitice si bentonitele apar intr-un mediu alcalin, marin sau lagunar. Se asociaza cu formatiuni vulcanice-sedimentare sau sedimentare-marine;

argilele illitice apar in medii neutre sau slab alcaline. Ele se acumuleaza in bazine marine.

Argilitele

Acestea sunt roci compacte cu stratificatie clara (microstratificatii si lamine). In masa rocilor se dezvolta plane ("clivaje") subparalele cu stratificatia de-a lungul carora se desface in placi. Sunt roci intens diagenizate (deshidratate, recristalizate).

Argilitele se asociaza cu serii sedimentare marine, terigene, ingropate aproape de limita cu procesele metamorfice.

Marnele

Acestea sunt roci compacte, masive sau stratificate.

Au culori variate: cenusiu deschis, brun, brun-galbui, rosu.

Sunt alcatuite din minerale argiloase, calcit, siderit, dolomit, gips, bioclaste. Apar in flis sau molasa cu formatiuni terigene carbonatice si evaporitice (gips, sare).

Se gasesc in Carpatii Orientali (Gura Beliei), M-tii Apuseni, Bazinul Transilvaniei, Platoul Moldovei.