curs12-1

12.1. SISTEME DEPOZITIONALE CONTINENTALE

12.1.1. SISTEMUL EOLIAN

Sistemul eolian reprezinta cadrul natural în care se pot acumula depozite datorita actiunii prelungite a vântului; acest cadru formeaza o parte importanta a mediilor desertice, dar se poate instala si în mediile litorale (de coasta), în lungul unor fluvii sau chiar în arii depresionare intramontane.

Modelele de facies eolian deriva din studiul dunelor de nisip si a spatiilor dintre ele (interdune); de aceea sistemul eolian - în exclusivitate continental si subaerian - este echivalat cu sistemul dunelor. In mediile desertice, zonele cu dune sau "mari de nisip" (erg-uri) ocupa cca. 20%

Factori sedimentarii

Dezvoltarea faciesului eolian este conditionata de urmatorii factori:- existenta unei surse de nisip cu spectru granulometric limitat:

* hamade (deserturi stâncoase în zone tropicale);* nisipuri litorale (de plaje emerse);* aluviuni fluviale si periglaciare;* masive saline dezagregate mecanic;

- vânturile constante = agent de transport; viteza vântului > 5-10 m/s;- schimbarea directiei vântului influenteaza morfologia corpurilor de nisip;- lipsa vegetatiei si a cuverturii de sol în zona "ariei sursa"; - ariditatea zonei în care se face transportul si acumularea nisipului; în zonele desertice, tropicale, precipitatiile nu depasesc 25 mm/an iar temperaturile ating ziua 50-55C;

Procese depozitionale

Mecanismele de deplasare sunt o functie a dimensiunii (si a densitatii) clastelor aflate sub incidenta vânturilor. Vânturile normale deplaseaza - prin saltatie si în suspensie - claste cu diametrul cuprins între 0,125 si 0,50 mmm; clastele mai mari pot fi deplasate prin tractiune (translatie) pe sub-strat; procentul lor este foarte mic. Acumularea nisipului rezulta în urma depunerii suspensiilor, din curenti tractivi (din covorul de tractiune) si uneori prin rostogolirea "în masa" a clastelor sub forma de "avalanse de nisip". Procesele de deflatie reactiveaza nisipuri deja depuse si creeaza suprafete erozionale.

Caracteristicile clastelor eoliene.

* Compozitie: în functie de sursa, ea poate fi uniforma sau variabila. In zonele litorale ele sunt foarte bogate în bioclaste; clastele de sulfati sau sare nu sunt excluse. Cele mai frecvente sunt clastele de cuart, feldspati, mai putin mice.

12. SISTEME DEPOZITIONALE12.1. Continentale12.2. Tranzitionale12.3. Marine

* Granulometrie: frecvent: 0,125-0,50 mm, de aceea ele au si o sortare foarte buna (So=0,5-0,7); particulele siltice sunt rare.

* Morfometrie: de regula, clastele arenitice sunt bine rulate (Ro>0,7); cele grosiere sau blocurile bazale capata forme triunghiulare, denumite si dreicanter.

* Morfoscopie: clastele sunt lucioase si prezinta "cratere" de impact eolian;

* Culoarea clastelor: este adesea rosie si se datoreaza acoperirii lor, în timp, cu o pelicula de oxizi de fier; în depozitele vechi, datorita diagenezei, aceasta culoare este mult mai evidenta.

Fig. 12.1 Structuri sedimentare caracteristice domeniului eolian.

12. Sisteme depozitionale 158

Structuri sedimentare

Structurile fiecarei "unitati depozitionale" exprima conditiile de transport si acumulare a clastelor ce o alcatuiesc si de aceea, se constituie într-o cheie a determinarii aparitiei si evolutiei faciesurilor eoliene.

** Stratificatia oblica la scara mare si corpurile oblic tabulare sunt foarte frecvente; unitatile planare rezulta din curenti unidirectionali prin alunecarea clastelor (grain fall) pe flancul scurt al dunei (înclinari de 28), sau prin avalanse (avalanching sand flows).

** Ondulatiile eoliene (eolian ripple, climbing ripples) însotesc laminele superioare si flancurile dinspre curent ale dunelor.

** La suprafata corpurilor de nisip mai apar: urme de reptatie, "striuri circulare" date de balansul sau rotirea unor plante, urme ale picaturilor de ploaie etc.

Geometria corpurilor de nisip (Bedforms).

Corpurile rezultate prin "transport si depunere eoliana" sunt diferentiate, în functie de dimensiuni si morfologie în:

* ondulatii eoliene pe substrat plan (wind ripples): au raportul lungime/înaltime >> 15 si sunt formate din nisip mediu-grosier;

* dune longitudinale: pâna la 100 m înaltime, 600 m latime, 60-100 km lungime.

* dune transversale cu pâna la 12 m înaltime, 125 m latime, 250 m lungime.

* dune parabolice, în forma de "U" sau "V" 5-7 m înaltime, 200m lungime.* dune de plaje (litorale): liniare, paralele cu linia tarmului: 5-10 m înaltime,

20-30 m latime, câtiva km lungime.* barchane (dune semilunare): 30 m înaltime, 400 m latime.* dune stelate (piramidale);* "draa"-uri (dune compuse si complexe) cu înaltime 20-450 m.

Zona de "INTERDUNE" este o zona plana în care apar dupa deflatie, depozite grosiere (pietrisuri, pavaje de deflatie), paturi de argila cu urme vegetale sau crapaturi de contractie; grosimea depozitelor este foarte mica.

Asociatii de faciesuri.

Un eveniment eolian poate fi caracterizat printr-un structofacies distinct si delimitat de unitatile învecinate prin suprafete constructionale sau erozionale (adesea plane) formate prin deflatie sau spalare. Astfel, se pot distinge:- suprafete de ordinul I: sunt suprafete nete, continui, care intresecteaza toate structurile eoliene subiacente; ele corespund cu suprafetele de migr-are a dunelor compuse si complexe de tip "draa"; coincid si cu suprafata nivelului hidrostatic (deasupra caruia, vechile structuri eoliene sunt stricate prin deflatie);


- suprafete de ordinul II: înclina în directia vântului cu unghiuri variabile; apartin dunelor transversale sau migrarii laterale a dunelor longitudinale;- suprafete de ordinul III = suprafete de reactivare, ele sunt suprafete de strate sau lamine, reprezentând "unitati frontale" de eroziune si redepunere.

* O succesiune verticala de faciesuri eoliene cuprinde (de jos în sus, într-o duna):

- pavajul de desert (lag sediment, grosier):- pânze stratiforme, de nisip cu wind ripple lamination si parallel lamination;- nisip cu large-scale foresets of grain-fall lamination si sand flow;- nisipuri cu climbing ripple lamination si plane bed lamination spre

creasta dunei.

* Variatiile laterale de facies ale depozitelor eoliene continentale, desertice (inland) se fac spre depozite de tip "playa" (sabkha continental), conuri aluviale sau câmpii aluviale. Dunele de coasta trec lateral în faciesuri litorale, tidale sau non-tidale.

Conservarea faciesurilor eoliene în coloanele litologice se realizeaza greu; dunele continentale pot fi erodate prin spalare (la schimbari climatice), iar cele litorale, prin actiunea marii (în momente de înaltare a nivelului de baza); materialul eolian fiind redistribuit (fig. 12.3).

Fig. 12.2 Semnifica_ii paleoclimatice ale secven_elor eoliene.


Indrumator bibliografic:

Blatt H., Middleton G.V., Murray R.C., 1980. Origin of sedimentary rocks, Pretince Hall, Englewood Cliffs, 782p.

Bigarrella J.J., 1972. Eolian environments: their characteristics, recognition and importance. In: Recognition of ancient sedimentary environments (ed. by Rigby J.K., Hamblin W.K.). Soc. Ec. Paleo. Miner., Spec. Publ., 16: 12-62.

Brookfield M.E. and Ahlbrandt T.S. (ed), 1983. Eolian sediments and processes. Elsevier, Amsterdam, 550p.

Collinson J.D., 1986. Deserts. In: Sedimnetary environments and facies (ed. by Reading H.G.). Blackwell, Oxford, p: 95-112.

Cooke R.V. and Warren A., 1973. Geomorphology of deserts, Batsford, London, 374p.

Frostick L.E. (ed), 1987. Desert environments: ancient and modern. Geol. Soc. Spec. Publ., 35, 401p.

Freyberger S.G., 1979. Dune form and wind regime. US Geol. Surv., Prof. Pap. 1052, p: 137-169.

Glennie K.W., 1970. Desert sedimentary environments. Development in Sedimento logy, Elsevier, Amsterdam, 14, 222p.

Ethridge F.G and Flores R.M., 1981. Modern and ancient nonmarine depositional environments: models for exploration. Soc. Ec. Paleo. Miner., Spec. Publ., 31: 315-329.

Hunter R.E., 1977. Basic types of stratification in small eolian dunes.Sedimnetology, 24: 361-388.

Hunter R.E., 1981. Stratification styles in eolian sandstones: some Penn-sylvanian to Jurassic examples from western Interior, USA. In: Modern and ancient nonmarine depositional environments (ed. by Ethridge F.G and Flores R.M.). Soc. Ec. Paleo. Miner., Spec. Publ., 31: 315-329.

Koster E.A., 1988. Ancient and modern cold-climate aeolian sand deposition: a review. J. Quaternary Sci., 3: 69-83.

McKee E.D. (ed), 1979. A study of global sand seas. US Geol. Sur. Prof. Pap., 1052, 429p.

McKee E.D., Ward W.C., 1983. Eolian environments. In: Carbonate depositional environments (ed. by Scholle P.A., Bebout D.G., Moore C.H.). AAPG Memoir 33: 131-170.

Wilson I.G., 1972. Aeolian bedforms - their development and origin. Sedimentology, 19: 173-210.


12.1.2 SISTEMUL LACUSTRU

Lacurile sunt mase de apa statatoare, localizate în zone depresionare din domeniul continental. Dimensiunile lor fata de mari si oceane, sunt mult limitate.

Aparitia si evolutia lacurilor în zone foarte diferite de pe glob, determina o foarte mare varietate a lor si deci, a sedimentelor pe care le gazduiesc. Astfel:

* dupa originea bazinului si relatia sa cu alte medii de sedimentare: - tectonice (Baikal), - vulcanice (Sf.Ana);- glaciare (Bucura),- fluviale (Fortuna), - desertice (Ciad), - litorale (Siutghiol).

* dupa adâncime: - lacuri adânci (Baikal 1742 m, Tanganika 1500m);- lacuri putin adanci (Bucura 20 m, Victoria 80 m);

* dupa chimismul apelor: - lacuri dulci (<1g/l saruri dizolvate);- " salmastre (brackish" 1-5 g/l);- " sarate (> 5g/l );- lacuri oxigenate (Eh>0);- lacuri anoxice (E<0);

* raportate la zonalitatea climatica si umiditate:- lacuri din zona subpolara, umeda (cu ape reci) (Ladoga,

Onega);- lacuri din zona temperata, umeda si arida (Balaton, Aral);- lacuri din zona tropicala si subtropicala, arida, (cu ape calde

(Ciad);

* dupa regimul hidrologic:- lacuri în "sistem deschis" (alimentate cu apa din râuri sau mari si din care se dezvolta un organism fluvial: Geneva);- lacuri în "sistem închis" (zone endoreice, fara conexiuni); la rândul lor acestea pot fi: - lacuri perene alimentate din pânze freatice;

- lacuri efemere, care seaca periodic.

Factorii sedimentarii:

- natura ariei sursa si aportul terigen; zonele montane pot asigura o rata de sedimentare de 1-10m/1000 ani, iar zonele de câmpie o rata lenta, de < 0,1 m/1000 ani.

- chimismul (salinitate, potential redox, ph) si temperatura apei; apele lacurilor pot fi stratificate permanent si/sau sezonier; astfel, se disting:

* în zonele tropicale:- lacuri oligomictice, stratificate termic permanent;- lacuri meromictice, mai sarate la fund (în zona "hipolimnion"),


decât la suprafata (în zona "epilimnion");

* în zonele temperate:- lacuri monomictice sau dimictice, cu variatii sezoniere, odata sau de doua ori pe an schimbându-se temperatura si densitatea apelor (la suprafata);- factori climatici: precipitatii, umiditate, temperatura mediului ambiant (evaporatie);- activitatea biotica din lac;- energia de bazin, sistemul de curenti si adâncimea lacului;- oscilatiile nivelului de baza sub influenta variatiilor climatice;


Procese si faciesuri depozitionale

Sedimentarea lacustra se poate realiza printr-o mare diversitate de procese:

* Procesele mecanice sunt active în lacurile din zonele montane, din regiuni temperate si reci; materialul clastic (siliciclastic) este deplasat prin transport individual si în masa, iar colmatarea se realizeaza prin progradare

Fig. 12.3 Factorii sediment_rii într-un sistem lacustru.


si agradare. In consecinta se vor forma:- în sectoarele marginale, cu "ape putin adânci": "plaje" nisipoase, conuri de dejectie si microdelte în care se regasesc variate structuri constructionale: granoclasari, stratificatii oblic tabulare, ondulatii simetrice;- în sectoarele centrale, cu "ape adânci": mâluri cu laminatie paralela si stratificatie ritmica si/sau gradata, de tipul varvelor; accidental, turbidite distale;

* Procesele chimice sunt active în lacurile sarate din regiunile calde si aride, si mai putin active în lacurile din regiunile umede. Sedimentele chimice cuprind: carbonati (calcit, aragonit, trona), sulfati (anhidrit, gips, glauberit), cloruri (halit), borati (borax, colemanit), azotati (salpetru de Chile), formând trei tipuri de asociatii:

- în "lacuri carbonatice": calcit slab Mg, dolomit, gips, alte evaporite; - în "lacuri sulfatice": calcit, gips, glauberit, halit;- în "lacurile sodice": trona, halit, etc...;

In regiunile umede, temperate si reci, se pot forma: oolite feruginoase, noduli polimetalici, noduli de mangan, calcare micritice interstratificate cu nivele organice.

* Procesele biotice pot fi foarte diverse: - bioconstructii algale (stromatolite cu Schizotrix si Aegropropila si oncoide);- bioacumulari carbonatice marginale în apele bogate în calciu (falune cu Limnaea, Sphaeria, Unio, Neritina), si pelagice: crete; bioacumulari silicioase în apele reci, bogate în siliciu si nutrienti fosfatici si nitrati: diatomite (rata de sedimentare: 10 cm/1000 ani);- acumulari de substante organice vegetale si animale: gyttja - mâluri cu detritus organic (fitoclaste) si urme de bioturbatie, si sapropel - mâluri organice, microstratificate, cu mai mult de 10% de carbon organic.


Asociatii de faciesuri

Colmatarea unui lac prin sedimentare clastica creaza secvente verticale de tip coarsening upward de la silt-uri bazale cu structuri paralele (varve), la nisipuri cu stratificatie oblic tabulara (delta front), si la pietrisuri si nisipuri fluviale (fig. );

Secventele chimice difera, functie de aportul de ape dulci, evaporatie, si oscilatiile de nivel. Astfel:

- cresterea lenta a salinitatii determina o secventa care cuprinde:- carbonati de calciu- marne dolomitice- evaporite

- secventa standard dintr-un lac peren, dintr-o zona arida cuprinde:siliciclastite - argile - argile bituminoase - marne - dolomite - gips - halit;

- variatiile climatice pe termen scurt genereaza ritmite:marne - carbonati;marne cu substanta organica/ argile;mâluri kerogenice (umiditate, nivel înalt) - evaporite (ariditate, nivel scazut);

- cresterea rapida si frecventa a salinitatii genereaza:calcit - dolomit - gaylussite (Na2CO3.CaCO3.5H2O) - trona;

- tranzitia de la mediu anoxic la cel oxigenat poate genera:varve (anuale) carbonatice (calcit\detritus organic) - mâluri carbonatice bioturbate, bogate în carbon organic (gyttja) - mâl carbonatic bioturbat,

Fig. 12.4 Colmatarea lacurilor.Secven_e proximale _i distale.


sarac în carbon organic - marne;

Resurse minerale si energetice* acumulari de oxizi de Fe, Mn;* sulfuri de Cu, Zn, Pb;* minerale evporitice: azotati, borati, carbonati alcalini;* argile bituminoase (sapropelice); * depozite de turba.


Allen P.A., Collinson J.D., 1986. Lakes. In: Sedimentary environments and facies (Reading H.G.). Blackwell, Oxford, p: 63-94.

Bowler J.M., Teller J.T., 1986. Quaternary evaporites and hydrological changes, Lake Tyrell. Aust. J. Earth Sci., 33:43-63.

Dean W.E., 1981. Carbonate minerals and organic matter in sediments of modern north temperate hard-water lakes. Soc Ec Paleo Miner, Spec.Publ., 31: 213-231.

Dean W.E. and Fouch T.D., 1983. Lacustrine environment. In: Carbonate depositional environments (ed. by Scholle P.A., Bebout D.G., Moore C.H.). AAPG Memoir 33: 98-130.Eugster H.P., Hardie L.A., 1978. Salinas lakes. In: Lakes: chemistry, geology, physics (ed. by Lerman A.). Springer-Verlag, Berlin, p: 237-293.Eugster H.P., Kelts K., 1983. Lacustrine chemical sediments. In: Chemical sediments and geomorphology (ed. by Goudie A.S., Pye K.). Academic Press, London, p: 321-368.Kelts K., Hsu K.J., 1978. Freshwater carbonate seddimnetation. In: Lakes: chemistry, geology, physics (ed. by Lerman A.). Springer, Berlin, p: 295-323.Kukal Z., 1971. Geology of recent sediments. Academia Publ. House. Prague, Academic Press, London, 490p.


12.1.3 SISTEMUL FLUVIATIL

Sistem controlat si definit de distributia retelei hidrografice în ariile continentale. Un organism fluvial, având o scurgere continua a apei, se manifesta în cursul mijlociu (zona submontana) si în cel inferior (zona de câmpie) ca un agent de transport si ca mediu de acumulare.

Formele acumulative sunt foarte variabile, iar criteriile de apreciere si delimitare a "mediilor de sedimentare" (subsitemelor) sunt foarte diferite (fig. 12.6):

Fig. 12.5 Subunit__i ale sistemului fluviatil (dup_ Einsele, 1992).


I. Dupa morfologia vaii se disting:

a. forme de eroziune:

* canalul de etiaj (talvegul) - cu scurgere permanenta si nedelimitat lateral;* albia minora (canalul = channel) - corespunde profilului de scurgere permanenta a râului delimitat de mâluri;* albia majora (lunca = flood plain, overbank) - corespunde profilului ocupat de râu la viituri (inundatii)

b. forme de acumulare: fig. 12.7

* în albia minora: aluviuni bazale (channel floor, lag deposit), bare axiale, transversale (bars), renii sau bancuri arcuite (point bar), bare de inundatie (chute bar), canale colmatate si parasite (fill channel);* în albia majora: câmpii aluviale (pânze aluviale = flood plain), grinduri de viitura (natural levee), conuri de crevasa (crevase splay), meandre parasite (oxbow).* conuri de dejectie (alluvial fan).


II. Dupa gradul de sinuozitate al traiectului râuluiîn special în cursul inferior, se disting urmatoarele subsisteme:

** Râuri împletite (Braided Rivers) fig. 12.8Caracteristici: debit tractat (load bed); viteza mare; sinuozitate scazuta = 1,1-1,2; canale dominant nisipoase. Exemplu: Brahmaputra: 20 km latime; 40 m grosime; raport latime/adâncime: 50:1 - 500:1Curs superior : (> 50% pietris)

* faciesuri proximale: - faciesuri: Gp, Gt, Sp, St, Sr, Fl, Fm; structuri masive;

* corpuri: - bare longitudinale de pietrisuri ; strate de nisip (sandy beds) rare;

* asociatii: - fining-up gravel-sand sequences de 1-2 m gros; autocyclic sequences.Curs inferior: (<10 pietris; în special nisip si silt)* faciesuri distale: faciesuri: Sh, Sr, Gm, Fl, Fm, St.; structuri oblice, laminatii paralele;

Fig. 12.6 Arhitectura bazinelor fluviatile (dup_ Miall, 1985).


* corpuri: distal outwash plains (sandar); bare linguoide; intercalatii de "overbank fines";

** Râuri meandrate (Meandering Rivers) fig. 12.9

Caracteristici: transport în suspensie; viteza medie; sinuozitate > 1,5; dominant mâloase; Exemplu: Maiandros, Mississippi* faciesuri: secvente fining-up si treceri de la stratificatii orizontale la stratificatii oblic concoide, în zonele de point bars; depozite tip red beds în luncile aflate în climat arid;* corpuri: - "channels" si "channel fills";

- "point bars" si "chute bars";- "oxbow lakes";- "levee" si "crevasse splay";- "alluvial floodplain" (lunci).

* asociatii: - carbuni în mlastinile asociate luncilor.

Fig. 12.7 Sistemul braided river (dup_ Miall, 1985).


Fig. 12.8 Sistemul fluviatil meandrat (sup_ Einsele, 1992).


** Râuri anastomozate (Anastomosed Rivers) fig. 12.10

Caracteristici: apar în cursurile inferioare afectate de cresterea nivelului de baza; dominant mâloase; energie redusa. Exemplu: în centrul Australiei si vestul Canadei.

* faciesuri: argile laminate, silturi; continut ridicat de substante organice, depozite turboase, carbuni, sulfuri.

* asociatii: mlastini cu carbuni.

** Cursuri drepte (Straight river) (ex.Rin);

III. Dupa ponderea si pozitia debitului solid (sarcinei):* cu debit tractat (sarcina de fund) (bed load);* cu debit în suspensie (suspended load); * cu debit mixt (mixed load);

Fig. 12.9 Sistemul fluviatil anastomezat (dup_ Miall, 1985).


Factorii sedimentarii (fig. 12.11)

Aparitia formelor de acumulare este controlata de:- natura rocilor din aria sursa si gradul lor de consolidare;- volumul de apa si dinamica acesteia în profilul râului (viteza, regim de curgere, turbulenta, competenta etc.);- pozitia organismului fluvial fata de regimul climatic (ploios sau arid);- ponderea mecanismelor de transport (tractiune, suspensie, curgere în masa);- adâncimea de sedimentare redusa (1-5 m, de regula, rar mai mult).


Procese si unitati depozitionale

Procesele de sedimentare sunt exclusiv mecanice si depind de tipul de transport al clastelor:

- individual în cazul debitului tractat si în suspensie, în zona albiei minore, majore si respectiv în zone torentiale;- partial în masa, în sectorul conurilor aluviale.

Acumularea sedimentelor are loc prin agradare, în zona centrala a canalului

Fig. 12.10 Condi_ii de sedimentare în sistemul fluviatil (dup_ Einsele, 1992).


de scurgere (si în câmpia aluviala) si prin acretie laterala, în zonele marginale ale canalelor meandrate (în renii si grinduri) (vezi fig. 12.9).

Tabelul 1 Ierarhia unitatilor depozitionale în sistemul fluvial: Procese: Durata R.S. Unitati depozitionale Scara

(m/1000a) si limite1 ciclu "burst-sweep" 10-6 lamina

ord.02 migrarea formelor de fund 10-5-4 105 microforme, ripple

ord.13 " " 10-3 105 dune diurne ord.14 " " 10-2-1 104 mesoforme, dune ord.25 ev. sesoniere, inundatii 100-1 102 macroforme ord.36 migratia barelor 102-3 102 point bar, levee, splay ord.47 pr. geomorfice de termen lung 103-4 100-1 canale, lob deltaic

ord.58 ciclu Milancovic ord. 5 104-5 10-1 secventa de canal, flat ord.69 ciclu Milancovic ord.4 105-6 10-2 S.D. all. ord.710 pr. tectonice-eustatice ord. 3 106-7 10-1 complex, bazinal ord.8

Precizari: macroforme = componente (la scara mare) ale morfologiei fluviale; reflecta efecte cumulate ale proceselor erozionale si depozitionale, desfasurate în zeci de mii de ani.

Ex.: canale si bare, point bar, insule, sand flat.

Scari de heterogenitate a colectorilor potentiali (vezi fig. 12.12):* magascopica: la scara bazinala, unitatile sedimentare majore (grupurile 8-10);* macroscopica: complexele de canale si bare (grupurile 5-7);* mesoscopica: nivelul unitatilor stratificate si a str. sedimentare (grupurile 1-4);* microscopica: porozitatea intergranulara.

Faciesuri depozitionale:

Produsele sedimentarii fluviale - aluviunile - se caracterizeaza printr-o mare

Fig. 12.11 Heterogenit__i ale rezervoarelor de fluide din depozitelenisipoase ale sistemului fluviatil (dup_ Tyler, 1988).


varietate granulometrica, morfometrica si structurala:

Tabelul Granofaciesuri si structofaciesuri aluviale. Coduri si interpretare.─────────────────────────────────────Cod (engl) Facies Structuri Interpretare ─────────────────────────────────────Rms (Gms) -pietris masiv, granoclasari, neorg. debris-flowRm (Gm) -pietris masiv imbricatii, str.oriz. bare long., aluv. bazaleRc (Gt)-pietris str.obl.concoid canale miciRt (Gp) -pietris str.obl.tabular bare long.Ac (St) -nisip grosier-med str.obl.conc. dune (reg.inf)At (Sp)-nisip grosier-med str.obl.tab. bare transv., valuri nisipAo (Sr)-nisip grosier-fin lam.obl.tab+ond ondul.reg.inf.Ap (Sh) -nisip gr.-f.fin lam.paralela fund plat, regim superiorAer (Se) -nisip cu galeti moi str.obl.gradata microcanaleSp (Fl) -silt, nisip fin lam. fina, microond. câmpie aluv.(overbank)Sm (Fsc) -silt, mâl lam., masiv mlastini (backswamp)Lm (Fm) -mâl masiv balti (overbank, pond)C (C) -carbuni fitoclaste, mlastini (swamp)Ps (Ps) -carbonati calcrete paleosol─────────────────────────────────────

Tabelul . Corpuri fluviale. Asociatii de facies si geometrie.─────────────────────────────────────Unitati morfologice Simbol Asociatii de facies Geometrie─────────────────────────────────────Canal (Channel) CH orice combinatie digitatii, lentile, pânze;

baza erozionala, convexa, ord. 3

Bare (Bars) GB Gm,Gp,Gt lentile, cuverturi, tabular interstrat. cu SB

Forme de fund SB St,Sp,Sh,Sl,Sr,Se,Ss lentile, pânze, prisme, canale, crevase

Macroforme acretie DA St,Sp,Sh,Sl,Sr,Se,Ss lentile, baza erozionala con(Downstream-accretion) vexa, ord.3. Acretie laterala LA St,Sp,Sh,Sl,Se,Ss prisme, lobi, pânze,

suprafete de acretie(Lateral-accretion)=Point bar rar Gm, Gt,Gp laterala de ord. 3 Curgeri gravitationale SG Gm, Gs lobi, pânze, interstr. cu GB (Sediment gravity flow)Pânze laminate LS Sh,Sl,..rar Sp,Sr pânze, cuverturi(Laminated sand sheet)Câmpii plane OF Fm, Fl pânze interstrat. cu SB


canale (Overbank) abandonate─────────────────────────────────────

Faciesuri depozitionale în ALBIA MINORA:

Aluviuni bazale ( Channel lag deposits ): pietrisuri si bolovanisuri în depresiuni ale canalului sau pe fundul sau; regim superior de curgere.Bancuri arcuite (Point - bar deposits) : repauzeaza peste aluviunile bazale;

grosimea lor este proportionala cu adâncimea canalului. Granofaciesul variabil: rudite, arenite si silt-uri, slab sortate; variatiile de debit determina interstratificatia sedimentelor fine cu cele grosiere; secvente fining-up; au stratificatie oblica la scara mare cu înclinari reduse, spre aval. Este o unitate de acretie laterala.

Bare longitudinale si transversale ( Channel bar deposits ): sunt macroforme de acretie generate de curgeri rapide (dupa precipitatii abundente). Granofacies ruditic fin si arenitic grosier cu structuri oblic laminare sau stratificate, tabulare sau concoide. Barele situate în mijlocul canalului sunt acretionari în capatul din amonte al barei (din aval sau lateral); ating înaltimi de 1-15 m si lungimi de 10-1000 m. Reprezinta un "downstream-acrretion deposits".Canal colmatat ( channel fill deposits ): canal abandonat, uneori curbat,

dominat de o energie mica si format din sedimente fine: silt-uri, mâluri laminate sau cu structuri tip cross-lamination.

" Chute cannels " - acumulari alungite sau lobate, la capatul unor microcanale ce traverseaza o bara sau un point bar. Apar ca efect al cresterii energiei curentului, la viituri.

Faciesuri depozitionale în ALBIA MAJORA (Overbank):

Grinduri ( Levee deposits ): forme ale albiei majore cu sectiune triunghiulara si înclinare mica spre câmpia aluviala; materialul grosier trece lateral în nisip fin si silt; interstratificatii nisip grosier\nisip fin-silt; laminatii si stratificatii oblice la scara mica; în zonele uscate (aride) poligoane de contractie si oxidari ale substantelor organice.Microdelte ( Crevasse - splay deposits ): acumulari lobate sau linguoide uneori sinuoase si înguste, de material grosier, moderat sau bine sortat, acoperit de vegetatie; pe suprafata lobilor microondulatii; grosimi mai mici de 30 cm.Câmpii aluviale - Lunci ( Flood plain deposits ): acumulari tabulare sau

elongate, de material fin (silt, mâl) cu laminatii paralele (uneori ritmice); microsecvente fining-up, deseori poligoane de contractie, fitoclaste, paleosoluri si resturi de radacini în top.

Lacuri - bazinete curbate ( Oxbow lake ): = meandre parasite, colmatate cu sedimente fine.

CONUL ALUVIAL (Alluvial Fan) = Con de dejectie

Corp sedimentar subaerian, de forma conica, acumulat din cursuri intermitente, torentiale, la baza pantelor; apexul conului este situat proximal în punctul în care curentul paraseste canalul situat pe versant; baza conului este situata distal, pe patul plan pe care a avut loc acumularea


(fig. 12.13).

Factorii sedimentarii.

- calitatea si pozitia ariei sursa; zonele alterabile si friabile (argile) genereaza conuri mai largi decât cele masive, cu roci dure (gresii);- energia de relief, înclinarea pantelor si suprafata bazinului de drenaj; suprafata conului este conditionata de cea a bazinului; panta conului de-screste cu marimea suprafetei acestuia;- clima (regimul precipitatiilor); în zonele umede conurile sunt mai plate decât în cele aride;- lipsa vegetatiei;- spatiul accesibil pentru depozitare determina suprafata conului; în spatii largi conurile au tendinta de dezvoltare pe laterala;- tectonica; conurile din zone subsidente sunt mai groase si de doua ori mai largi decât conurile acumulate în arii stabile;

Procese si faciesuri depozitionale

Sedimentarea conurilor aluviale este controlata, în special, de scaderea vitezei, puterii si adâncimii curentilor de apa pe masura refularii acestora pe suprafetele nou formate si a infiltrarii apei în depozitele anterior acumulate.

Transportul aluviunilor se face prin curgere gravitationala (debris flow) si prin curgere individuala, turbulenta. Depunerea materialului grosier este urmata de infiltrarea apei si antrenarea mecanica, în spatiul intergranular generat anterior, a fractiei fine, argiloase. Modelul radial al paleocurentilor unidirectionali este tipic.

Fig. 12.12 Geometria _i distribu_ia sedimentelor în conurile aluviale.


Rata de sedimentare, pentru conurile din regiuni umede: 15 m/2-3 ani (la precipitatii de 1500-2500 mm/an)

Principalele faciesuri depozitionale, pentru CONUL ALUVIAL sunt:

1. debrite:- blocuri angulare amestecate cu pietrisuri, prinse într-o matrice argiloasa în corpuri lobate, levee sau corpuri linguoide (spre apexul conului);- contacte nete cu unitatile subiacente;- flancurile interne ale canalelor au sortare mai buna decât flancurile externe;- o posibila sortare granulometrica a blocurilor si bolovanisurilor în josul curentului; aceasta sortare lipseste la nivelul fractiei fine; - grosime variabila de la 30 cm la câtiva metri

2. pietrisuri lobate (sieve deposits);- formeaza brâuri sau centuri lobate, de material grosier, bine sortat, prin care se infiltreaza apele,aval de punctul de intersectie al profilului de echilibru erozional cu cel depozitional;- contactele lor sunt gradate, iar panta "sieve deposits" este mai mica decât panta conului;

3. pânze de nisipuri sortate (sheet flood deposits = water-laid sediments);- au marginile difuze, si acopera faciesuri de canal;- se subtiaza spre margini;

4. pietrisuri imbricate, aluviuni în canal (stream channel deposits = water-laid sediments) au granulometrie variabila; sortare slaba.

Trasaturi globale:

Granofaciesul este predominant grosier; fractia fina este specifica conurilor formate în zone reci. Sortarea este slaba, dar se poate trece brusc de la o clasa granulometrica la alta. Dimensiunile clastelor scad spre baza conului.

Morfofaciesul variaza de la angular la rotunjit; exista o relatie liniara între rotunjimea (Ro) clastelor de aceeasi dimensiune si distanta de transport (în special în zonele aride).

Structofaciesurile specifice reflecta trasaturile curgerilor individuale: stratificatii gradate, laminatii, stratificatii oblice, tabulare si concoide, imbricatii si structuri non-organizate; uneori slump-uri; mecanoglife de tractiune (groove casts).

Geometria corpurilor (arhitecturi specifice):

- Conurile actuale variaza ca dimensiuni între 1 km2 si 900 km2 si grosimi de pâna la 700 m; cele vechi au dimensiuni mult mai mari (4000-5000 m


grosime).- Panta suprafetei variaza între 5 si 10.- O unitate depozitionala (lob, pânza, cuvertura etc), care materializeaza o

singura depunere, poate atinge câtiva km lungime si 150-500 m latime.- Grosimea minima a unui interval depozitional: 1-10 cm; grosime maxima:

metrii.- Unitatile fin granulare cresc în frecventa si grosime spre baza conului.- Sunt frecvente secventele repetitive fining-up alcatuite din conglomerate-

gresii.

Relatii interfaciale (fig. 12.14)

Faciesurile conurilor aluviale trec lateral la faciesuri de "taluz" spre aria sursa, si la faciesuri variate dependente de cadrul geomorfologic, spre zonele opuse: câmpii aluviale, playa, dune, nisipuri fluviale sau alte conuri (îngemanari).

Secventele "fining-upward" indica retragerea ariei sursa sau un relief cu energie scazuta; puncteaza initierea unui regim tectonic activ. De asemenea formarea lor coincide cu începutul unor periode interglaciare.

Secventele "coarsening-upward" indica subsidenta activa a bazinului prin care faciesurile proximale grosiere au migrat spre bazin; când faciesurile persista lateral exista indicatii de stabilitate tectonica. Coincid cu începutul unor perioade glaciare.


Fig. 12.13 Tipuri de secven_e în conurile aluviale _i cauzele apari_iei lor(dup_ Ethridge, 1985).


Resurse (fig. 12.15)

Corpurile de nisip fluvial sunt bune colectoare pentru hidrocarburi (Ex. Mannville Group, Alberta-Canada; "J" Sandstone, Denver-USA; Fall River Sandstone, Wyoming-USA).

Aluviunile vechi concentreaza placers-uri de aur, diamante sau concentratii de uraniu (Withwatersrand Supergroup, Africa de Sud).


Anastasiu, N., 1992. Sisteme depozitionale. T.U.B: 57.Collinson J.D., 1986. Alluvial sediments. In: Sedimentary environmets and

facies (ed by Reading H.G.). Blackwell Sci. Publ., Oxford, 20-62Collinson J.D. and Lewin J. (eds), 1983. Modern and ancient fluvial systems. I.A.S. Spec. Publ. 6, 575p.Davis R.A., 1983. Depositional systems: a genetic approach to sedimnetary geology. Pretince Hall, Englewood Cliffs, 669p.Ethridge F.G., Flores R.M., Harvey M.D. (eds), (1987). Recent developments in fluvial systems. Soc. Ec. Paleo. Miner., Spec. Publ., 39, 389p.Einsele G., 1992. Sedimentary basins: Evolution, Facies, and Sedimentary

Budget. Springer-Verlag, Berlin, 29-53.Flores R.M., Ethridge F.G., Miall A.D., Galloway W.E., Fouch T.D., 1985.

Fig. 12.14 Principalele geometrii ale rezervoarelor,formate în sistemul fluviatil (dup_ Galloway, 1985).


Recognition of fluvial systems and their resource potential. Soc. Ec. Paleo. Miner., Short Course 19, 290p.Galloway, W.E. and and Hobday K.D., 1983. Terrigenous Clastic Depositional Systems - applications to petroleum, coal and uranium exploration. Springer New York, Heidelberg, 423p..Miall A.D. (ed), 1978. Fluvial sedimentolog. Canadian Soc. Petroleum Geol., Memoir 5, 859p.Miall A.D., 1985. Arhitectural-element analysis: a new method of facies

analysis applied to fluvial deposits. Earth Sci. Rev., 22: 261-308.Miall A.D., 1990. Principles of sedimentary basin analysis. Springer-Verlag,

New York, 668p.Miall A.D., 1992. Alluvial Deposits. In: Facies Models - Response to sea level change (ed. by Walker R. and James N.), Geol. Assoc Canada, 119-142.Nemec W. and Steel R.J. (eds), 1988. Fan deltas: sedimentology and tectonic setting. Blackie, Glasgow, 444p.Nilsen T.H. (ed), 1984 Fluviatil sedimentation and related tectonic framework, western North America. Sedimentary Geology, 36, 532p.Reading, H.G., 1982. Sedimentary Environment and Facies. Springer Verlag.Scholle P.A. and Spearing D.R. (ed), 1982. Sandstone depositional

environments. AAPG Memoir, 31: 410p.Tyler N., 1988. New oil from old fields. Geotimes, 33, 7: 8-10.

curs12-1

Documents