SILICOLITE SI FOSFORITE

SILICOLITE SI FOSFORITE

Silicolitele si fosforitele reprezinta depozite sedimentare cu raspandire limitata la suprafata scoartei terestre, formate prin procese genetice diverse: boigene, chimice sau diagenetice. Aceste mecanisme de formare imprima rocilor aspecte structurale variate, contribuie la diferentierea tipurilor petrogenetice si se reflecta si in forma lor de zacamant. Tipul stratiform este cel mai frecvent (cu grosimi de la cm la metri). Alteori aceste depozite apar accidental, sub forma de acumulari concretionare sau nodulare, informe, mase neregulate si mai rar ooide. Aspectele structurale reprezinta trasaturile comune ale acestor roci formate preponderent din silice - silicolite - si respectiv fosfati - fosforite.

Aceste tipuri de depozite se regasesc in asociatii litologice specifice atat domeniului continental cat si celui marin-oceanic. Ele sunt gazduite de regula in zone de craton, stabile sau bazine cu fundament activ.

1. Silicolitele

Definitie: silicolitele sunt roci sedimentare formate preponderent din silice amorfa, criptocristalina si/sau cuart. Silicea se gaseste sub forma de opal amorf si calcedonie criptocristalina. Cuartul prezinta impuritati si alaturi de el mai pot apare minerale argiloase, hematit si substanta organica.

Forma lor de prezentare este de regula de strate si acumulari informe (sau accidente silicioase). Vom prezenta in continuare pe scurt, principalele tipuri de silicolite.

Silicolitele stratiforme au un caracter organogen sau reprezinta produse "chimice" rezultate direct din precipitare sau, secundar, in urma proceselor de diageneza. Exista si silicolite "clastice" contaminate cu piroclaste si de aceea, acestea au un caracter hibrid.

Silicolitele organogene s-au format prin acumularea testurilor de diatomee, radiolari si a spiculilor de spongieri, dupa moartea acestora.

Diatomitele sunt roci usoare, foarte poroase, de culoare alba, formate predominant din frustule de diatomee (50-60%) si subordonat din alti constituenti (siliciflagelate, spiculi, calcit, minerale argiloase, substanta organica). Stratificatia lor este evidenta in bancuri centimetrice sau metrice pina la o stratificatie ritmica cu laminatie paralela. Diatomitele se asociaza cu argile, calcare micritice, calcare lumaselice sau piroclastite. In general aceste roci sunt depozite lacustre, salmastre sau marine.

Radiolaritele sunt roci compacte si dure, de culori diferite - rosu, verde, negru, caracterizate prin prezenta unor constituenti cripto- si microcristalini. Ele sunt formate din testuri de radiolari (20%), calcit, siderit, claste de cuart, minerale argiloase si oxizi de fier (uneori piroclaste). Rocile sunt microstratificate, iar paralel cu planele de stratificatie se recunosc structuri mecanice, de deformare a radiolarilor. Radiolaritele formeaza intercalatii in marne, argile, argilite si se asociaza frecvent cu depozite vulcanogen-sedimentare si curgeri de lave submarine (din complexele ofiolitice) in care formeza nivele reper. In sedimentele actuale marine se pot concentra centuri de radiolari.

Clasificarea silicolitelor si fosforitelor

Spongolitele sunt roci omogene, compacte si dure, de culoare cenusie sau bruna. Ele sunt formate preponderent din spiculi de spongieri (opal sau calcedonie) umpluti cu glauconit, calcit, hidroxizi de fier. Fractiunea alogena cuprinde minerale argiloase si cuart. Spongolitele se asociaza cu alte silicolite sau cu argile si piroclastite formate in domeniul marin.

Silicolite chimice si diagenetice

Geyzeritele sunt silicolite de precipitatie chimica formate in jurul geyzerelor (izvoare fierbinti, bogate in silice). Rocile sunt spongioase si usoare, au culori variabile - alb, galben, rosu sau verde - si se prezinta sub forma de cruste (sintere) cu structuri interne masive sau concretionare, fibroase. Alaturi de opal, geyzeritul contine hidroxizi de fier si mangan.

Jaspurile: termen raspandit printre rocile silicioase definind produsele de diageneza si epigeneza a radiolaritelor. Ele sunt silicolite stratiforme, compacte, fin granulare, dure, cu spartura concoidala. Culoarea lor este rosie, neagra sau verde si sunt formate din calcedonie, cuart, radiolari deformati, piroclaste si impuritati argiloase. Ele apar sub forma de intercalatii in calcare, argile si piroclastite.

Alte silicolite

Gaize-ul si tufodiatomitul sunt roci hibride, mixte, in care alaturi de materialul prporiu silicolitelor, apare in proportii variate (10-50%) un material epiclastic si piroclastic.

Tripoli: roci formate prin alterarea silicolitelor calcaroase sau a calcarelor silicioase. Ele se caracterizeaza prin greutati specifice mici si porozitate ridicata. Tripoli este o roca friabila, moale, de culoare deschisa formata din silice (opal si calcedonie 75-80%), carbonati, minerale argiloase si cuart. De obicei este lipsita de schelete organice (rar radiolari).

Accidente siliciaose

Accidentele silicioase se dezvolta in alte roci sedimentare - calcare, argile, roci detritice - prin procese diagenetice, de concretionare sau recristalizare si reprecipitare a silicei (opal sau calcedonie). In general ele se prezinta ca acumulari informe (concretionare) care se detaseaza usor de roca gazda.

Silexul - termen folosit pentru silicolitele nodulare-informe in depozitele de creta. Au o culoare alba sau galbuie la suprafata si cenusie, bruna sau neagra in interior (in spartura concoidala). Suprafata accidentului este microgranulara, cu aspect portelanos, constituita dintr-un amestec de calcedonie si opal globular si material carbonatic. Se intalnesc de obicei in crete, crete dolomitice si fosfatice (fosfatii raman de obicei nesubstituiti).

Chaille, silicolit nodular, inform, colorat cenusiu deschis, galben, brun sau negru, cu spartura neregulata sau concoidala, cu luciu de ceara sau sticlos. Textura este amorfa sau microcristalina. Structura este diagenetica, adesea de substitutie. Este constituit din opal si calcedonie, uneori cuart si pastreaza ca relicte granule de calcit, bioclaste, granule detritice (cuart, glauconit, mice). Se intalnesc in micrite, calcare cu bioclaste, calcarenite si calcare dolomitizate.

Oolitele siliciaose sunt formatiuni mai rare, formate pe seama unor calcare oolitice (produse diagenetice) sau prin precipitare directa (produse singenetice). Roca este constituita din corpusculi oolitici prinsi intr-un ciment. Invelisurile granulei reprezinta alternante de paturi subtiri de calcedonie criptocristalina si paturi mai groase de opal. Cimentul este format fie din calcedonie criptocristalina cu relicte de calcare si spiculi de spongieri lipsiti de canal axial, fie din cuart microgranular cu aspect mozaical.

Opoce sunt silicolite compacte, poroase si usoare cu spartura concoidala. Au culori variate (de la alb-gri-cenusiu spre verde si negru) si texturi amorfe sau microcristaline. In constitutia lor intra opal, calcedonie, fragmente de spiculi sau frustule de diatomee si mai rar granule detritice de cuart, feldspati, mice, glauconit si minerale argiloase.Termenul are o utilizare regionala in Rusia (bazinul fluviului Volga).

Chert nectic reprezinta accidente nodulare spongioase, poroase si foarte usoare, formate din opal si calcedonie fibroasa, in masa carora se gasesc granule de cuart, romboedrii de calcit si numeroase goluri cu un contur rombic, reprezentand locul unor foste cristale de gips (ulterior dizolvate), prinse in roca carbonatica. Ele apar de regula in depozite evaporitice.

In Romania, diatomite se gasesc in Carpatii Orientali (la Patarlagele), in Muntii Apuseni (la Minisul de sus), in Dobrogea de sud (la Adamclisi). Radiolaritele se asociaza cu calcarele (la Vama Strunga, Masivul Bucegi si in Muntii Apuseni, la Cheile Turzii) si cu ofiolitele (in Muntii Drocea, fosa Muresului). Accidentele silicioase insotesc frecvent creta de la Basarabi si Ovidiu, in Dobrogea. Menilitele se intalnesc in depozitele oligocene din flisul extern al Carpatilor Orientali.

2. Fosforite

Definitie: fosforitele sunt roci stratiforme bogate in fosfati, dezvoltati sub forma de liant, noduli sau pseudomorfoze in masa unor roci de tipul biocalcarenitelor si silicolitelor. Fosfatii de calciu (hidroxiapatitul, fluorapatitul, clorapatitul, francolittul-varietate criptocristalina, podolitul - varietatea prismatica si colofanul - varietatea colomorfa) sunt componentii principali. Ele au un continut de P₂O₅ mai mare de 5%.

Fosforitele se prezinta sub doua aspecte structurale principale: stratiforme si concretionare (nodulare)

Fosforitele stratiforme nu au aspecte macroscopice tipice. Ele se aseamana cu calcarele, gresiile si chiar cu unele silicolite. Culoarea lor este galben bruna si constituie strate cu grosimi pana la metrice.

Breciile de oase formeaza depozite lenticulare sau stratiforme cu aspect brecios si compozitie complexa. Ele apartin vertebratelor superioare si apar sub forma unor depozite necimentate sau slab consolidate. Sunt formate din claste bogate in fosfati, oase, dinti de peste, vertebre, coprolite si subordonat, calcit si opal. Structura lor este organogena si mecanica.

Fosforite cu organisme contin fosfati sub forma de liant, noduli sau pseudomorfoze in masa unor roci de tipul biocalcarenitelor si silicolitelor. Diversele varietati se deosebesc intre ele prin natura bioclastelor. De exemplu fosforite cu crinoidee, fosforite cu spiculi, cu radiolari etc..

Fosforite concretionare

Formele concretionare ale fosforitelor se intalnesc in argile, calcare sau nisipuri si ajung la dimensiuni centimetrice si decimetrice. Structura concretionara poate fi radiara sau concentrica, in interiorul lor aflandu-se, adesea, claste de roci sau organisme cu spatii libere. In rocile in care se gasesc, concretiunile sunt dispuse in lungul stratului sau fuzioneaza cu acesta folosind o placa fosforitica spongioasa. Cele de natura chimica sau diagenetica imbraca aspect nodular (fosforite nodulare) sau ooide (fosforite ooidice). Fosforitele peletale sunt lipsite de structura interna si pot avea o origine biotica (fosforite coprolitice).

Depozite de guano

Guano constituie un sediment cu o compozitie complexa, reprezentand acumulari de excremente si oase de vertebrate, in arii continentale (zone insulare) si mediu speleean. Materialul se acumuleaza in forme neregulate si poate atinge grosimi de pana la 30 m. Acumularile din mediul speleean mai sunt cunoscute si sub numele de cheiropterit.

In Romania depozitele de fosfati sunt localizate la nivelul cretacicului, eocenului si cuaternarului. In Dobrogea de sud sunt cunoscute depozite de platforma (nisipuri, gresii si conglomerate cu ciment si noduli fosfatici), iar in Carpatii Orientali fosforitele sunt asociate faciesului grezos de Sotriile din zona flisului extern. Depozite de guano se cunosc in pestera Cioclovina (Sebes), Baia de Fier si Gura Dobrogei.

Nisip fosfatic

Nisipul fosfatic reprezinta acumulari de fosfati granulari in vecinatatea unor fosforite sau a unor calcare fosfatice. Ele sunt rezultatul unor procese de alterare chimica si dezagregare a unor asemenea roci. Prin decalcifierea calcarelor fosfatice, reziduul fosfatic (tesuturi osoase, foraminifere fosfatizate, granule de colofan si francolit) se acumuleaza in golurile din rocile subiacente, pe diverse fisuri sau este transportat la mici distante. Uneori, acest reziduu este legat printr-o matrice argiloasa.

Observatii practice

Macroscopic

n     recunoasterea principalelor tipuri de silicolite si fosforite;

n     determinarea structurilor caracteristice;

n     culoare, grad de alterare (dupa caz);

n     pe suprafete lustruite se poate testa reactia fosforului (reactii cromatice).

Microscopice

n     punerea in evidenta pe baza proprietatilor optice a mineralelor din grupa fosfatilor;

n     observatii asupra modului in care acestia apar in roca: noduli, oolite, pelete, ciment;

n     tipuri structurale de silicolite si fosforite;

n     identificarea principalelor tipuri petrografice de silicolite si fosforite.