SISTEMATICA ROCILOR MAGMATICE

SISTEMATICA ROCILOR MAGMATICE

De foarte mult timp a existat o pleiada intreaga de incercari, oarecum reusite, in ceea ce priveste clasificarea rocilor magmatice. Acestea au fost facute de geologi, geochimisti, chimisti si chiar fizicieni. Evident ca fiecare dintre acestea au avut la baza anumite criterii, mai mult sau mai putin motivate sau argumentate. Cert este ca dintr-un anumit punct de vedere, fiecare dintre aceste clasificari erau corecte, numai ca, luate in parte nu tineau cont in totalitate de conditiile complexe de formare ale rocilor si prin urmare de rezultantele acestora. De aceea a fost necesara o fisa cat mai completa in ceea ce priveste intocmirea unei clasificari.

1. NOTIUNI INTRODUCTIVE

Condttiile fundamentale pe care trebuie sa le indeplineasca o clasificare petrogenetica sunt:

- o cat mai mare corespondenta cu situatiile din natura, respectiv o cat mai fidela oglindire a acestora;

- o structura cat mai simpla, dar elastica pentru a putea reflecta gama larga de varietati din natura;

- fundamentarea pe elemente cat mai usor observabile si cu care sa se poata lucra cat mai usor;

- fundamentarea pe elemente de ordin genetic (daca este posibil).

In general, elementele de ordin geologic (ocurenta, geneza) corespund integral acestor cerinte; criteriul mineralogic la fel (el necesita totusi un studiu microscopic); criteriul chimic are in schimb un pronuntat caracter artificial si nu poate constitui el singur baza clasificarii.

Evident, mai pot exista si alte criterii de sistematizare, criterii care prezinta numai anumite "aspecte", intr-un fel particulare, ale rocilor magmatice: adancimea, varsta, structura.

Dupa adancimea de formare, inca din secolul trecut, rocile magmatice s-au clasificat in:

- abisale adica roci plutonice intrusive;

- hipoabisale;

- vulcanice adica roci efuzive (extrusive).

Criteriul varstei a dus la separarea rocilor in:

- paleotipice (mai vechi decat paleogenul);

- neotipice (mai noi decat cretacicul).

Aceasta clasificare se refera in special la rocile vulcanice. In virtutea acestei clasificari, rocile au capatat doua denumiri:

Ex: riolite, ρ (porfire cuartifere, pq), trahite (porfire), andezit, α (porfirit), bazalt, β (melafir), termenii din paranteza referindu-se la rocile paleotipice.

2. CLASIFICAREA CHIMICA

Rezultatul analizei chimice a unei roci, se prezinta in mod obisnuit, sub forma de oxizi. Datele chimice pot face obiectul unor sistematizari, dar nu ale rocilor, ci a chimismului lor. Prin urmare, rocile magmatice sunt alcatuite dintr-un numar redus de oxizi: SiO₂, TiO₂, Fe₂O₃, FeO, MnO, MgO, CaO, Na₂O, K₂O, H₂O. Proportia lor oscileaza de la o roca la alta, in limite nu prea largi. Oxidul cu ponderea cea mai mare este SiO₂ pentru ca rocile magmatice sunt alcatuite predominant din silicati. In mod firesc, s-a incercat o clasificare dupa continutul in SiO₂:

- acide (cu multa silice);

- neutre, bazice (cu silice putina);

- ultrabazice (cu silice foarte putina).

Continutul ridicat de silice, se exprima mineralogic prin cuart. De aceea, rocile acide sunt cuartoase, iar cele bazice si ultrabazice sunt lipsite de cuart, aparand in schimb mineralele nesaturate in silice, anume feldspatoizii si olivinele.

In proportii mai reduse apar Na₂O si K₂O. Ei sunt foarte importanti pentru ca conditioneaza aparitia unor minerale specifice: amfibolii sodici, piroxenii sodici, feldspatoizii si chiar plagioclazul. Din acest punct de vedere, exista o alta clasificare a rocilor magmatice (Na₂O, K₂O > Al₂O₃):

- roci alcaline (Na₂O, K₂O > Al₂O₃) : - sodice = atlantice;

- potasice = mediteraneene.

- roci calcoalcaline (pacifice) unde Na₂O, K₂O < Al₂O₃. Din punct de vedere mineralogic, acestea sunt lipsite de minerale alcaline, in schimb au plagioclaz.

Oxizii de Fe si Mg sunt foarte importanti pentru ca ei controleaza cantitatea de minerale mafice. La fel de importanti sunt si CaO, H₂O, Fe₂O₃.

Clasificari chimice au fost foarte multe. Dintre toate, o acceptie larga o are clasificarea petrografului Niggli, care are la baza grupari de oxizi = parametrii chimici.Metoda de obtinere a acestor parametrii este urmatoarea:

a) din procentele de greutate ale oxizilor se obtine numarul de molecule gram pentru fiecare oxid in parte, care revine la 100 g roca (se imparte procentul de greutate la greutatea moleculara a oxidului);

b) moleculele de FeO, MgO, MnO se aduna si se noteaza cu Fm;

c) moleculele de CaO, BaO,SrO se aduna si se noteaza cu C;

d) Na₂O + K₂O = Alk;

e) numarul moleculelor de Al₂O₃ se simbolizeaza cu Al;

f) SiO₂ + TiO₂ se noteaza cu Si;

g)se recalculeaza proportiile Fm, C, Alk, Al in asa fel incat suma lor sa fie 100, iar proportiile procentuale ale acestora se scriu cu litere mici:

fm + c + alk + al = 100

Numarul de molecule Si se recalculeaza si el in procente, raportat la unul din parametrii al, fm, c,alk, si se noteaza cu litere mici:

Si = (si al) / Al = (si fm) / Fm = (si c) / C = (si alc) / Alk

Rocile se clasifica, jongland cu acesti parametrii chimici.

alk > al roci alcaline;

alk < al roci calcoalcaline (normale);

si > al + fm + c + alk roci suprasaturate in silice (acide);

si = al + fm + c + alk, adica toata silicea este consumata pentru formarea mineralelor saturate in silice roci saturate in silice (neutre);

si < al + fm + c + alk , silicea nu este suficienta pentru saturarea mineralelor = minerale nesaturate in silice (feldspatoizi, olivine, spineli), din care roci nesaturate in silice (bazice).

In afara de acesti parametrii ai lui Niggli, au mai fost imaginate o serie de sisteme, care pornesc de la compozitia chimica a rocii.

ex. - sistemul lui Osann;

- sistemul CIPW (Cross, Pirsoon, Iddings, Washington);

- norma Rittmann.

Desi fiecare dintre acestea au importanta lor, consideram ca in etapa de fata nu este obligatorie si atat de necesara prezentarea detailata.

3. CLASIFICAREA MINERALOGICA SI STRUCTURALA

Aceasta clasificare este preferata pentru ca o roca este fundamental definita cand se cunoaste:

- ce minerale si in ce proportie se gasesc in agregat;

- care este stuctura agregatului.

Din acest punct de vedere se considera ca practic, este clasificarea cea mai apropiata de adevar. Se cunosc mai multe clasificari in acest context. Din motive pur practice, ne vom referi doar la clasificarea propusa de "Comisia internationala de sistematica a rocilor" (IUGS), la propunerea geologului elvetian Streckeisen (1967).

Functie de structura, rocile au fost impartite in:

- faneritice (roci plutonice);

- afanitice (roci efuzive).

Aceste grupe structurale corespund celor doua forme majore de zacamant ale rocilor magmatice: roci plutonice (abisale, holocristaline) si roci vulcanice, consolidate la suprafata. Fiecare din aceste doua grupe se impart in familii (tipuri), dupa proportia mineralelor primare. Rocile cu M (minerale mafice) > 90%, sunt denumite ultramafice si se clasifica dupa natura si proportia mineralelor mafice facandu-se abstractie de componentii leucocrati (deschisi la culaore si cu greutate specifica mica).

Dimpotriva, daca M < 90%, rocile se clasifica functie de mineralele L (leucocrate, adica Q, A, P, F), facandu-se abstractie de cele mafice.

In acest caz, proportia unui mineral leucocrat se raporteaza nu la intregul volum de roca, ci la volumul care revine mineralelor salice:

Ex.: M = 25%

L = 75%

In continuare se recalculeaza fiecare procent Q, A, P, F, tinandu-se cont ca:

Q + A + P + F = 100%

Streckeisen (1967) a elaborat o clasificare mineralogica cantitativa, dupa modelul clasificarii anterioare a lui Johannsen. Clasificarea propusa de el, constituie o rezolvare mult mai naturala si mai simpla, bazata exact pe elementele prevazute mai sus.

Avandu-se in vedere ca mineralele din grupul Q nu pot sa coexiste cu cele din grupul F (feldspatoizi), intr-o roca pot coexista cel mult 3 din cele 4 grupe mari de L. De aceea, pentru clasificare, s-au folosit 2 triunghiuri echilaterale, cu baza comuna A, P si 2 varfuri Q si F in opozitie. In aceste triunghiuri sunt separate 15 campuri, care corespund la 15 familii (grupe petrografice) fundamentale de roci magmatice, in afara familiei ultramafice notata cu 16. Denumirea familiilor propusa de IUGS este ilustrata in mod mai sintetic in fig. 32 - plansa IX.

A. Familii de roci plutonice (faneritice);

B. Familii de roci vulcanice (afanitice).

Este de remarcat ca sistemetica rocilor vulcanice corespunde integral aceleia a rocilor plutonice. Exceptie face doar casuta 1a (la rocile plutonice ea corespunde cuartolitelor). Cu alte cuvinte, in domeniul vulcanic, nu exista roci formate preponderent numai din cuart si prin urmare nici o denumire specifica acestora. Trebuie de remarcat insa ca, sistematica rocilor vulcanice ridica probleme specifice, uneori foarte dificile. Dificultatea principala provine din imposibilitatea determinarii exacte a compozitiei mineralogice, ca urmare a prezentei sticlei si a microcristalelor. De aceea, pentru rocile plutonice este folosita c.m.r. (compozitia mineralogica reala), iar pentru rocile vulcanice se foloseste c.m.n. (compozitia mineralogica normata). Aceasta din urma, se bazeaza pe analiza chimica completa a rocii vulcanice, exprimata prin cumulul de oxizi prezenti in chimismul rocii respective. Pe baza acestora, se imagineaza un complex de reactii chimice, care sa duca in final la formarea de silicati, pana la consumul total al oxizilor.

Asupra clasificarii lui Streckeisen, sunt necesare cateva observatii de esenta:

clasificarea este mineralogica-descriptiva, si nu genetica. Pozitia grupelor de roci in schema de clasificare nu reflecta in nici un fel interdependentele de natura genetica ale acestora, relatiile lor in ceea ce priveste ocurentele etc..

nomenclatura folosita corespunde in mare masura elementelor traditionale; ea este, in mod consecvent, mineralogica.

Evident, completarile sunt mult mai multe si diverse. In ceea ce ne priveste am optat numai pentru acestea doua din ratiuni firesti si mai ales pur practice. Au existat si exista si la ora actuala discutii pe seama acestei clasificari, care nu fac insa obiectul, deocamdata, manualului de fata.

Este remarcabil ca aceasta clasificare foloseste termeni petrografici pentru familii de roci si chiar pentru o anumita categorie petrografica intr-un limbaj international. Exista in toata aceasta clasificare poate o singura denumire (in parte recunoscuta international) care defineste termenul de dacit. In fapt, acest tip de roca a fost descris pentru prima oara in lume in vulcanismul neogen din Muntii Apuseni. Astfel, din patriotism daca vreti, pentru stravechea Dacie, roca a purtat si poarta acest nume.