2 Sistematica rocilor sedimentare

-principii de clasificare

Roci siliciclastice.

• Geneza clastelor

• Textura si structura

criteriul chimic: • Roci siliciclastice (Terigene, detritice) • Roci carbonatice (Calcare si dolomite) • Roci silicolitice • Roci fosforitice • Roci ferilitice • Roci manganolitice • Roci alitice (Bauxite) criteriul genetic: • Roci evaporitice • Roci piroclastice criteriul mineralogic: • Roci argiloase

Sistematica rocilor sedimentare - principii de clasificare

Roci hibrid: tranzitii de la o categorie la alta Ex: • Marna (calcar-argila) • Tufit (tuf vulcanic-gresie) • Calcar cu elemente terigene (calcar –gresie)

Rocilile siliciclastice Geneza clastelor

Geneza clastelor

Procese mecanice (physical weathering)

Procese chimice (chemical weathering)

Procese biotice

Relaxare barica

Termoclastie

Crioclastie

Umectare-uscare

Haloclastie

Solubilizare (dizolvare)

Hidroliza-Hidratare

Oxidare

Bioturbatie

Excavatii (burows)

Sfredelire (borings)

Radacini

Crioclastie - T 0°C, cicluri inghet-

dezghet, porozitate si permeabilitate

ridicata, rezistenta mecanica slaba

Termoclastie - variatii diurne 50-60°C,

minerale cu coeficienti de dilatare diferiti

Haloclastie - fluide interstitiale saline,

porozitate, precipitari, rezistenta

mecanica scazuta

Na2SO4·10H2O (Mirabilit)

Umectare-Uscare argile

granite

bazalte roci sedimentare

Efecte- aparitia fisurilor

Fisuri – cresterea suprafetei expuse agentilor exogeni

Expunerea muchiilor si colturilor proceselor de alterare – modificarea formei

http://www.yosemite.ca.us/library/geologic_story_of_yosemite/images/43.jpg

Dobrogea de Nord Granitul de Pricopan

Gruss (produs al dezagregarii si alterarii granilelor)

Rocilile siliciclastice

Textura clastelor (dimensiune si forma)

Textura clastelor: dimensiunea si forma clastelor

Dimensiunea clastelor

Scara graulometrica

Metode analitice

Reprezentari grafice

Parametrii granulometrici

Denumirea distributiei granulometrice

Semnificatii genetice

Forma clastelor

Analiza formei:

clase morfometrice

parametri morfometrici

Analiza suprafezei (exosopie)

Dimensiunea clastelor

Scara granulometrica: Udden (1914), Wentworth (1922)

Dimensiunea clastelor

Denumirea categoriilor granulometrice

rom. engl. (Shepard)

mm phi

-log2d(mm)

>256

64

4

2

<-8

-6

-2

-1

blocuri

galeţi

pietriş

rudit

(psefit)

boulders

cobbles

pebbles

granules

gravel

1

0.5

0.25

0.125

0.063

0

1

2

3

4

f.grosier

grosier

mediu

fin

f.fin

arenit

(psamit)

v.

coarse

coarse

medium

fine

v. fine

sand

0.031

0.016

0.008

0.004

5

6

7

8

grosier

mediu

fin

f.fin

silt

(aleurit)

coarse

medium

fine

v. fine

silt

<0.004 >8 lutit (pelit) clay

Analiza granulometrica: sitare, analiza laser

P-P

)P-P(-)P-P(=K

1684

1684595Ascutimea (K)

Asimetria (Sk)

Md-M=Sk

Deviatia standard (σ)

Indice de clasticitate (C)

2

P-P= 1684

Modul (Mo)

Mediana (Md)

Inman (1952)

2

PPM 1684Media (Mz)

Parametrii granulometrici (optional)

P50

P1

Reprezentări ale datelor granulometrice

Compton (1962)

Comparator vizual pentru estimarea sortării (abaterea standard)

2

P-P= 1684

Nomenclatura distributiei granulometrice: diagrame ternare

Forma clastelor Masurarea axelor

Cheel (2005)

Riley Sphericity (ψR)

Parametrii formei

Rotunjime

Wadell’s Roundness (Rw)

unde :

r = razele cercurilor inscrise in colturi,

N=numarul colturilor

R=raza celui mai mare cerc inscripribil

1W

r rR

N R NR

Cheel (2005)

Sfericitate

Comparator vizual al rotunjimii clastelor

Comparatorul vizual Power (1953) pentru estimarea rotunjimii dupa formula lui Wadell (Rw) (ρ reprezinta

transformarea logaritmica a lui Rw intr-un numar intreg) (din Cheel, 2005)

Comparator vizual pentru estimarea simultana a indicilor de rotunjime si sfericitate

Caractere

• genomorfice (primare) legate de geneza granulelor respective (suprafete de crestere, figuri de tensiune, concresteri, coroziuni primare)

• fenomorfice (secundare) dobândite în timpul sedimentogenezei (cratere de impact, santuri de zgâriere, depresiuni de coroziune chimica si dizolvare, anvelope de supracrestere, luciul suprafetei).

Morfoscopie

A. Granul de nisip cuartos de plaja. Electron micrograph surface Norwich, Norfolk, England.

B. B. Detaliu. Sunt abundente formele in “V”-caracteristice pt. plajele de energie mare, (in Bogs, 2009).

Imaturitate texturala

Energie ridicata, transport indelungat, eliminarea clastelor fine

Maturitate texturala

Lipsa prelucrarii prin transport, apropierea fata de sursa

Claste angulare

Sortare slaba

Claste rotunjite

Sortare buna

Maturitate texturala

Rocilile siliciclastice

Structura sedimentelor si a rocilor sedimentare clastice

Structuri sedimentare

ale suprafetelor de strat

top

baza

interne

Structuri sedimentare

erozionale

constructionale

Structuri sedimentare

depozitionale

postdepozitionale - deformationale

Structurile sedimentare impreuna cu textura clastelor reflecta proclesele: - eroziune - transport

- acumulare

Eroziune - efect combinat al factorilor:

• climatici (temperatura, umiditate, apa, vânturi),

• biotici (prezenta sau absenta vegetatiei)

• gravitationali

Eroziunea:

• apei la tarm - abraziune

• Vantului - coraziune

• Ghetii - exharatie

Transportul

Factori

Agenti

Gravitatia

Contrast termic, baric, de densitate

aer

gheata

apa

Apa + sediment

Nr. lui Reynolds

Curgere laminara

Curgere turbulenta

Nr. lui Froud

Regim curgere subcritic (acumulare)

Regim curgere supracritic (eroziune)

Comportament mecanic

Curgere fluidala

Curgere plastica

Tipuri de transport

In masa (gravitational)

Individual: • rulare, • tarare, • saltatie, • suspensie

• Curgere de fragmente • Curgere granulara • Curent turbiditic

Structuri organizate

Structuri organizate

Structuri neorganizate (masive)

Acumularea clastelor

agradare

progradare

retrogradare

acretie laterala

Structuri Structuri

Structuri Interpretare

Depozitionale Suprafete de strat Caneluri de eroziune Suprafata inf. Curent fluidal unidirectional

Urme de curent sau valuri Suprafata sup. Curent fluidal unidirectional, oscilator

Interne Masiva Transport in masa, subaerian, acvatic, nival

Granoclasare normala Curent fluidal unidirectional

Galeti imbricati Curent tractiv, fluidal, unidirectional, oscilator

Stralificatie/laminatie incrucisata

Curent fluidal acvatic, eolian unidirectional, oscilator

Laminatie/stratificatie paralela

Curent fluidal acvatic, eolian unidirectional

Postdepozitionale

Laminatie/stratificatie convoluta

Lichefiere, fluidizare

Bioturbatii Activitate biotica

Exemple de structuri sedimentare mecanice si biomecanice in roci siliciclastice

caneluri de eroziune

http://serc.carleton.edu/images/NAGTWorkshops/sedimentary/images/sole_marks4.jpg

urme de lovire si zgariere

Caneluri de eroziune Suprafata inf. Curent fluidal unidirectional

Urme de curent sau valuri Suprafata sup. Curent fluidal unidirectional, oscilator

ondulatii asimetrice, dune hidraulice

Structura masiva Transport in masa, subaerian, acvatic, nival

http://skeptic.smugmug.com/photos/206742562_a46Jg-L.jpg

Normally graded conglomerate layer with a muddy matrix, Cerro Toro Formation, Chile

Granoclasare normala Curent fluidal unidirectional

Galeti imbricati Curent tractiv, fluidal, unidirectional, oscilator

Stralificatie/laminatie incrucisata

Curent fluidal acvatic, eolian unidirectional, oscilator

Quaternary, Ottawa, în Miall, note de curs

Laminatie incrucisata la scara mica rezulata in urma actiunii curentilor unidirectionali

Stratificatie incrucisata la scara mare curenti unidirectionali

Gresie cu laminatie orizontal paralela

Laminatie/stratificatie paralela

Curent fluidal acvatic, unidirectional

Laminatie convoluta. Plaja -Quebec.

http://course1.winona.edu/csumma/images/sedstrux/convolute2.jpg

Laminatie/stratificatie convoluta

Lichefiere, fluidizare

Structuri de bioturbatie: urme fosile Reflecta functiile comportamentale ale organismelor: hranire, locuire, deplasare, odihna

http://www.esd.ethz.ch/education/pyrenean/s14_trace_fossils.jpg?hires

Urme de deplasre si hrana - Santonian turbidites

Se pastreaza in interiorul sau suprafata stratelor

http://www.soton.ac.uk/~imw/jpg-Osmington/4OS-Diplocraterion-above.jpg

Urme de locuire si hrana

Bioturbatii Activitate biotica

BOGGS, S., JR., (2009). Petrology of sedimentary rocks (2nd ed.), Cambridge University Press, Cambridge, England. Hardback, 600 p. CHEEL, R.J., (2005), Introduction to clastic sedimentology, Department of Earth Sciences, Brock University, Ontario, Canada, 124 p. FOLK, R. L., (1974), Petrology of Sedimentary Rocks, Hemphill ed., Austin, Texas.

Referinte bibliografice