Caiet Petrologic -...

1
Caiet Petrologic Introducere Petrologia este o ramură a geologiei prin care se studiază rocile și modul în care s-au format. Denumirea provine de la cuvintele grecești petros pentru piatră și logos pentru discurs și are semnificația mai largă de discurs sau lecție despre pietre. Termenul de litologie este destul de apropiat, dar se utilizează aproape exclusiv pentru descrierile macroscopice ale rocilor și fragmentelor de rocă, în timp ce petrologia se ocupă în detaliu și de aspectele microscopice ale acelorași roci. În ce privește metodologia de studiu, petrologia include diverse domenii, cum sunt mineralogia, petrografia, mineralogia optică sau analiza chimică. Pentru a descrie marile cicluri geologice și procesele termodinamice de formare a rocilor petrologiștii apelează și la alte discipline științifice, cum sunt: geofizica, geochimia sau termodinamica. În funcție de originea lor, rocile se subîmpart în trei categorii: 1. magmatice, produse prin topirea și recristalizarea unor substanțe minerale 2. sedimentare, produse prin depunerea și depozitarea unor substanțe minerale 3. metamorfice, produse prin alterarea structurală a unor roci preexistente, ca rezultat al unor acțiuni fizice sau chimice (temperatură, presiune, oxido-reducere). Corespunzător acestor categorii, petrologia are trei ramuri principale: 1. petrologia rocilor magmatice 2. petrologia rocilor sedimentare 3. petrologia rocilor metamorfice. Petrologia modernă include și discipline experimentale cu ajutorul cărora se studiază în condiții de laborator sinteza unor roci identice cu cele naturale, sau a unor materiale compozite complet noi. În termeni generali, petrologia se ocupă cu descrierea tipurilor de roci ce formează cele trei mari categori, la care se adaugă și noțiuni geologice specifice pentru fiecare dintre categorii. De exemplu, pentru înțelegerea rocilor magmatice sunt necesare noțiuni privitoare la propritățile fizice ale magmelor, clasificarea și diagramele de flux ale proceselor prin care magmele se topesc sau se solidifică. Pentru înțelegerea rocilor sedimentare sunt necesare noțiuni generale referitoare la crusta continentală. În ce privește rocile metamorfice, studiul proceselor tectonice și cel al proceselor de alterare fizică și chimică simplifică înțelegerea mecanismelor prin care rocile pot suferi alterări structurale sau chimice. Acest caiet de tip memorator presupune că principalele noțiuni au fost deja însușite în cadrul unui proces de studiu sistematic. Nu este un curs școlăresc, ci doar o referință sintetică a principalelor informații de interes practic. Pentru fiecare tip de rocă prezentată este inclusă și o fotografie reprezentativă cu imaginea de ansamblu a unui zăcământ, cea a unui fragment de rocă, imaginea unei suprafețe de fractură și un câmp microscopic (uneori în lumină polarizată). Descrierea mai include și informații sintetice privitoare la: compoziția chimică, aspectul macroscopic, textura, compoziția mineralogică, geneza, proprietățile fizice și chimice, rezistența la stress fizic, interacțiunea dinamică cu apa, răspândirea în natură, principalele utilizări și curiozități sau date cu caracter istoric și cultural. Rocile Magmatice Introducere Rocile magmatice formează circa 15 % din scoarța de suprafață a Pământului și împreună cu cele metamorfice reprezintă până la 90-95 % din volumul rocilor ce formează primii 16 km de la suprafața scoarței. Rocile magmatice se formează prin solidificarea magmei (o mixtură de roci topite sau semi-topite în subteran) sau a lavei vulcanice (roci topite cu temperaturi cuprinse între 700 și 1200 de grade Celsius, expulzate la suprafața scoarței, în contact cu aerul). Atunci când solidificarea magmei are loc în subteran, rocile formate poartă denumirea de roci intruzive, iar atunci când lava vulcanică se solidifică la suprafața scoarței rocile formate poartă denumirea de roci extruzive. Prin răcire, mineralele se pot cristaliza pentru a forma roci cristaline, sau pot forma o masă amorfă denumită sticlă naturală. Rocile intruzive se formează prin răcirea lentă a magmei subterane, înconjurată de un strat izolator format din rocile native, astfel că se formează cristale de dimensiuni mari ce rezultă într-o textură rugoasă cu granulație mare, vizibilă cu ochiul liber. Cele mai caracteristice roci din acest tip sunt granitul, gabroul sau dioritul. În majoritatea masivelor muntoase, nucleul central al muntelui este format din astfel de roci intruzive, cel mai frecvent granitice. Uneori aceste pungi de roci intruzive pot fi expuse la suprafață după ce rocile înconjurătoare, mai friabile, au fost înlăturate prin procese de eroziune. Rocile intruzive formate la adâncimi mari mai poartă și denumirile de roci plutonice, sau abisale iar cele formate aproape de suprafață mai poartă și denumirile de roci subvulcanice sau hipoabisale. Rocile extruzive, cunoscute mai ales sub denumirea de roci vulcanice, se formează la suprafața scoarței prin răcirea unor roci topite ce provin fie din manta fie din crusta terestră (lava vulcanică topește și rocile pe care le penetrează). Rocile extruzive se răcesc mult mai rapid decât cele intruzive formând cristale mult mai mici, astfel că au o textură catifelată, fin granulară. Cel mai caracteristic tip de rocă extruzivă este bazaltul, ușor de recunoscut deoarece prin răcire formează niște coloane lungi poligonale, ca rezultat al fisurilor formate în timpul răcirii bruște. Uneori lava expulzată se răcește atât de repede încât nu se mai formează nici microcristale și roca formată are structura sticlei naturale, cum sunt de exemplu rocile piroclastice sau obsidianul. În general, rocile cu structură microcristalină sunt mai greu de diferențiat decât cele cu structură macrocristalină și analize suplimentare pe lângă o simplă examinare microscopică. Pentru rocile cu cristale mari, vizibile cu ochiul liber, se utilizează și termenul de phaneritice iar pentru cele cu cristale microscopice se utilizează termenul de aphanitice. Pentru rocile la care se disting cristale mari înglobate într-o matrice cristalină cu granulație mai mică se utilizează și termenul de roci porfiritice. Pentru descrierea texturii se mai utilizează și alți termeni cum sunt: veziculară (cristalele conțin bule gazoase), vitroasă, sticloasă sau hialină (structura este amorfă, fără cristale), piroclastică (fragmente de cristale sparte), equigranulară (cristalele sunt de dimensiune egală). În ce privește forma cristalelor, acestea pot fi euhedrale (au aceeași formă), subhedrale (forma este doar parțial păstrată) sau anhedrale (nu se poate recunoaște o formă distinctă). În ce privește compoziția chimică și mineralogică, rocile magmatice pot fi clasificate în următoarele tipuri principale: 1. felsice (peste 63 % silicați) 2. intermediare (silicați între 52 și 63 %) 3. mafice (silicați între 45 și 52 %, bogate în magneziu și fier) 4. ultramafice (foarte bogate în fier și magneziu cu mai puțin de 45 % silicați) 5. alcaline (cu mai mult de 15 % K2O + Na2O în compoziție). Atunci când raportul dintre potasiu și sodiu este mai mare decât 3, rocile alcaline se mai numesc și ultrapotasice iar când sunt în proporții egale se utilizează și termenul de peralcaline. Rocile alcaline cu mai mult sodiu decât potasiu se mai numesc și peraluminoase. Magma se formează din scoarța terestră ca urmare a unor procese de creștere a temperaturii, scădere a presiunii, schimbarea compoziției sau o combinație acestor procese. Frecvent la originea acestor procese se află mișcări tectonice. Plăcile continentale prin mișcarea lor deasupra mantalei, sau una deaspra alteia, generează temperaturi extrem de înalte rezultate prin frecare. Mantaua abisală este formată aproape exclusiv din roci peridotitice. Dacă astfel de roci peridotitice topite sunt angrenate de curenți de convecție formați prin decompresiune în urma unor fisuri sau fracturi, se formează volume mai mici sau mai mari de roci intruzive sau erup la suprafață prin procese vulcanice. Rocile penetrate de magma lichidă cu temperaturi cuprinse între 800 și 1500 de grade Celsius pot conține cantități apreciabile de apă, bioxid de carbon și gaze sulfuroase, substanțe ce contribuie la creșterea exponențială a presiunii și respectiv la fracturarea și fisurarea rocilor din straturile superioare. Procesul de penetrare se perpetuează astfel lent spre straturile superioare până când intervine o erupție vulcanică cu decompresiune bruscă. Majoritatea magmelor nu sunt formate în întregime din roci topite, ci sunt un amestec de roci lichide și cristale deja formate, cu punct de topire mai înalt decât temperatura actuală a magmei. Procesul de răcire are loc fracțional, diferitele tipuri de cristale fiind formate la temperaturi succesive. Prin simpla observație microscopică a cristalelor cu topografie diferită se poate deduce dinamica de răcire a magmei respective. Prin răcire fracțională, primele cristale formate sunt cele de olivină și piroxeni, urmate de amphiboli, feldsparii plagioclazi, feldsparii orthoclazi, muscovit și cuarț. Secvența de cristalizare a fost sistematizată de petrologi prin seria de reacție Bowen, reproductibilă în condiții de laborator. La nivel macroscopic, astfel de procese de cristalizare fracționară se reflectă de exemplu prin prezența unor reziduri de tip granitic în interiorul unei magme cu compoziție gabroică. Diagrama include doar cristalele produse prin răcirea unor silicați deoarece peste 90 % din compoziția rocilor magmatice este formată din minerale ce conțin combinații ale elementelor: siliciu, oxigen, aluminiu, sodiu, potasiu, calciu, fier și magneziu. Compoziția în elemente chimice sau în substanțe minerale se exprimă de obicei în procente (%), iar pentru elementele rare se exprimă prin părți per milion (ppm). În ce privește compoziția chimică și mineralogică, diversitatea este atât de mare încât poate că ar fi mai corect să se vorbească despre familii sau clustere de roci, decât despre tipuri bine definite de roci. Până în prezent, în rețeaua Internet sunt disponibile peste 230 000 analize chimice ale unor roci, dar cercetarea științifică este încă doar în stadiul de pionierat, iar în ce privește rocile sintetice, informațiile oferite sunt încă extrem de sumare. Principalele roci magmatice 1. Andezit Chimie: SiO2 57-63 %, Al2O3 16-18 %, Fe2O3 2-7 %, MgO 3-6 %, CaO 2-5 %, Na2O 2-4 %, K2O 1-3 %, (Ti,Ba,F,Mn,Sr) Tip: rocă magmatică extrusivă (vulcanică) cu compoziție intermediară între bazalt și riolit Textura: afanitică spre porfiritică (fenocristale ce plutesc într-o masă amorfă) Culoare: gri spre gri închis cu pete roșietice, galbene sau galben-brune Componenți principali: feldspați plagioclazi, piroxeni, hornblendă Componenți accesorii: magnetit, apatit, ilmenit, biotit, zircon, granați Componenți accidentali: ortoclaz, anortoza, olivină Geneza: prin cristalizarea magmei mafice, sau prin topirea crustei, în zonele de convergența a platourilor continentale, este versiunea extruzivă a rocii plutonice denumite diorit. Porozitate: 0,5-4 % Absorbția apei: 1-2 % Permeabilitate: 0,01 miliDarcy Densitate: 2.500-2.800 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 6-25 MPa Rezistența la compresiune: 60-250 MPa Răspândire: SUA, Canada, Mexic, Columbia, Chile, Siberia, Malaesia, Italia, Elveția, România Utilizări: drumuri și căi ferate, construcții, pavaj, pietre fasonate, piatră cubică Comentarii: împreună cu bazaltele sunt o componentă majoră și în scoarța Marțiană. Andezitul a fost identificat și în roca provenită din doi meteoriți (GRA 06128, GRA 06129) 2. Anortozit Chimie: SiO2 42-45 %, Al2O3 25-28 %, CaO 8-15 %, Na2O 4-5 %, K2O 3 %, (Ti,Fe,Mn,Mg) Tip: rocă magmatică intruzivă, phaneritică, cu predominența feldspaților plagioclazi (> 90 %) Textura: faneritică (cristale mari de feldspat, granulare, vizibile cu ochiul liber) Culoare: cenușiu sau albăstrui cu pete albe, negre, albastre sau gri Componenți principali: feldspați plagioclazi Componenți accesorii: piroxeni, ilmenit, magnetit, olivină Componenți accidentali: granați, amfiboli Geneza: apare în mase plutonice intrusive stratificate sun formă de blocuri sau batholiți, formează bazine cu suprafața de zeci, sute sau mii de kilometri pătrați Porozitate: 0,1-0,3 % Absorbția apei: practic nulă Permeabilitate: practic nulă Densitate: 2.800-3.000 Kg/m3 Rezistența la tractiune: 15-25 MPa Rezistența la compresiune: 150-250 MPa Răspândire: Canada, SUA, Rusia, Suedia, Norvegia, Franța, Peru, India Utilizări: material de construcție, sursă pentru geme și pietre prețioase, extracție de aluminiu și titan Comentarii: acest tip de rocă este prezent în probele prelevate de pe Luna, Marte și din unii dintre meteoriți 3. Aplita Chimie: SiO2 74-76 %, Al2O3 17-20 %, K2O 5-14 %, Na2O 2-4 %, (Ca,Fe,Mg,F,Ba,Rb,Cs) Tip: rocă magmatică intruzivă compusă predominent din feldspați și cuarț, asemănătoare cu granitul dar cu granule mult mai mici, mai mici de 1 mm, de obicei sub formă de vene de cuarț și feldpar Textura: granulară zaharoidă (vizibilă doar cu lupa) Culoare: albă, gri cenușiu sau roz Componenți principali: cuarț, feldspar potasic, microclin, albit Componenți accesorii: oligoclaz, muscovit, apatit, zircon Componenți accidentali: biotit, turmalină, minerale feromagneziene Geneza: cristalizează ultima din magma pătrunsă în interspațiile rocilor existente, pentru a forma vene și dyke-uri cu diametru de până la câțiva metri Porozitate: 0,1-0,5 % Absorbția apei: practic nulă Permeabilitate: practic nulă Densitate: 2.800-3.000 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 12-19 MPa Rezistența la compresiune: 120-190 MPa Răspândire: Anglia, Italia, Franța, Austria, Argentina, Peru, Elveția, India, Thailanda, Japonia, Germania, Coreea și România Utilizări: producția de sticlă, ceramică, electrozi de sudură, izolatori electrici, adezivi și materiale de construcție izolatoare Comentarii: este o sursă ieftină de fenocristale, de obicei intercalată în zăcămintele de granit, sienit, diorit și gabron 4. Bazalt Chimie: SiO2 45-55 %, Al2O3 11-20 %, CaO 6-11 %, MgO 8-19 %, FeO 6-12 %, Fe2O3 0-3 %, TiO2 0-4 %, (Na,K,Mn,P) Tip: rocă magmatică extrusiva (vulcanică), mafică, este una dintre cele mai comune roci din Sistemul Solar Textura: afanitică (făinoasă, cristale fine ce nu pot fi observate decat cu lupa), tipic prin răcire se fracturează și formează coloane poligonale, frecvent hexagonale iar când erupe subacuatic formează bulgări în formă de pernă Culoare: cenușie sau neagră Componenți principali: feldspar calcic, piroxeni, olivină Componenți accesorii: magnetit, ulvospinel, ilmenit, cuarț, cristobalit, apatit Componenți accidentali: hornblendă, biotit Geneza: majoritatea magmelor bazaltice sunt generate prin topirea mantalei la 50-100 Km adâncime și 1.200 grade Celsius, urmată de expunere la suprafață cu decompresiune și răcire rapidă Porozitate: 0,03-0,35 % Absorbția apei: practic nulă Permeabilitate: practic nulă Densitate: 2.500-3.200 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 10-30 MPa Rezistența la compresiune: 100-300 MPa Răspândire: Siberia, China, Franța, India, Brazilia, Islanda, Canada, SUA, Hawai si România Utilizări: construcții, piatră cubică, statui, izolatori termici (vată minerală) Comentarii: numele a fost utilizat pentru prima dată în anul 1556 în lucrarea lui Georgius Agricola intitulatî De re metalica (în limba latina basaltes = piatră foarte tare) 5. Bazanit Chimie: SiO2 42-45 %, Al2O3 12-14 %, FeO 5-8 %, Fe2O3 3-5 %, MgO 4-12 %, Na2O 0-3 %, K2O 0-2 %, (Ti,Mn,Ca,P) Tip: rocă magmatică extruzivă (vulcanică), mafică Textura: afanitică spre porfiritică (fenocristale într-o masă amorfă) Culoare: cenușie, albăstruie spre negru Componenți principali: nefelin, leucit, augit, olivină, ilmenit, magnetit Componenți accesorii: hornblendă, biotit, sodalit Componenți accidentali: feldspar potasic Geneza: erupții subacuatice continue ce formează conuri, până se ridică la suprafață sub formă de insule vulcanice Porozitate: 0,1-0,8 % Absorbtia apei: foarte scăzută Permeabilitate: 0,05 microDarcy Densitate: 2.800-3.300 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 6-11 MPa Rezistența la compresiune: 60-110 Mpa Răspândire: insule vulcanice (Hawai, Comore, Azore, Canare, Madeira, Tasmania, Noua Zeelanda, Grecia) Utilizări: construcții, metalurgie, abrazivi Comentarii: în antichitate cu astfel de roci se testa calitatea monedelor de aur (piarta Lydiana) 6. Carbonatit Chimie: SiO2 2-32 %, CaO 11-47 %, CO2 15-30 %, Al2O3 0-21 %, FeO 0-12 %, Na2O 0-4 %, P2O5 2-17 % (Nb,Ce,K,Ti,Zr,Sr,Th,Ba,U,V) Tip: rocă intruzivă, uneori poate fi și extruzivă, conține mai mult de 50 % minerale carbonatate (calcit, aragonit, magnezit, siderit) Textura: mediu granulară spre graunțoasă, asemanatoare cu marmura Culoare: gri cenușiu, gri gălbui, pestriț Componenți principali: sovită calcitică, dolomit Componenți accesorii: magnetit, apatit, barit, fluorit, ancylite, nefelin, olivină Componenți accidentali: niobiu, zircon, stronțiu, bariu, fosfor, uraniu, vanadiu, titan Geneza: magma intruzivă topește rocile calcaroase sau marmura, pentru a forma un lichid nemiscibil ce conține silicați și carbonați Porozitate: 5-12 % Absorbția apei: prezentă (carbonații sunt solubili) Permeabilitate: mare cu alterare hidrotermală denumită fenitizare Densitate: 2.400-2.800 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 12-16 MPa Rezistența la compresiune: 120-160 MPa Răspândire: Canada, SUA, Africa de Sud, Brazilia, Rusia, India, Australia, Norvegia, Spania, Tanzania Utilizări: la fel ca marmura, poate conține vene de fluorit și thoriu, sau concentrații exploatabile de elemente rare Comentarii: obisnuit apare sub forma de vene, lentile, dike-uri și sill-uri intercalate între rocile magmatice, se cunoaște un singur vulcan carbonatitic activ (Ol Doinyo Lengai în Tanzania) 7. Dacit Chimie: SiO2 63-68 %, Al2O3 14-16 %, FeO 2-8 %, Fe2O3 1-3 %, CaO 4-8 %, Na2O 2-5 %, K2O 1-2 %, (Ti,Mg,Mn,P) Tip: rocă magmatică extruzivă felsică (vulcanică), cu compoziție intermediară între andezit și riolit (conține feldspați și cuarț) Textura: afanitică spre porfiritică (fenocristale într-o masă amorfă) Culoare: gri, cenușiu, brun deschis, brun gălbui, gri verzui Componenți principali: feldspați plagioclazi, cuarț, biotit, hornblendă, piroxeni Componenți accesorii: magnetit, ilmenit, sticlă Componenți accidentali: sanidin Geneza: scurgeri de lavă, sill-uri și dike-uri de rocă intruzivă formate prin scufundarea crustei oceanice felsice sub platoul continental Porozitate: 3-12 % Absorbția apei: 0,1-0,7 % Permeabilitate: 0,01 microDarcy Densitate: 2.300-2.600 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 13-19 MPa Rezistența la compresiune: 130-190 MPa Răspândire: România, SUA, India, Rusia, Franța, Australia, Noua Zeelandă, Hawai Utilizări: construcții, balast, drumuri și căi ferate, agregate și umplutură pentru baraje Comentarii: a fost descris pentru prima data în România și a primit numele de la Dacia (fosta provincie a Imperiului Roman) 8. Diabaz Chimie: SiO2 45-53 %, Al2O3 13-15 %, FeO 8-10 %, CaO 9-10 %, MgO 6-14 %, TiO 1-3 %, (Na,K,Mn,P,Zr) Tip: rocă subvulcanică, mafică, holocristalină, intermediară între bazaltul eruptiv și gabroul plutonic Textura: diabazică, cu fenocristale fine de plagioclaz (62 %) într-o masă amorfă de augit (20-29 %) Culoare: verde albăstrui, cenușiu verzui, bej spre roșcat, gălbui Componenți principali: feldspați plagioclazi, augit, piroxeni Componenți accesorii: olivină, magnetit, ilmenit, hornblendă, biotit, apatit Componenți accidentali: serpentinit, clorit, calcit, calcopirit Geneza: vene, dike-uri și sill-uri de magmă intruzivă localizate relativ aproape de suprafață, în vecinătatea unei suturi Porozitate: 0,1-1,2 % Absorbția apei: 0,2-1 % Permeabilitate: practic nulă Densitate: 2.800-3.100 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 22-30 MPa Rezistența la compresiune: 220-300 MPa Răspândire: SUA, Venezuela, Australia, Africa de Sud, Rusia, Franța, Italia, Germania, Scoția, România Utilizări: piatră cubică, sculpturi și monumente, piatră ornamentală, material izolator, vată minerală Comentarii: o rocă subvulcanică, sau hipoabisală este o rocă magmatică răcită la adâncimi mici sau medii, cu textura intermendiară între rocile vulcanice și cele plutonice 9. Diorit Chimie: SiO2 52-65 %, Al2O3 14-18 %, CaO 5-11 %, FeO 6-12 %, Fe2O3 3 %, MgO 4-10 %, Na2O 2-7 % (K,Rb,Y,Cr,Sc,V) Tip: rocă magmatică intruzivă intermediară, compusă în principal din feldspati plagioclazi și piroxeni Textura: mediu granulară, uneori porfiritică Culoare: negru sau cenușiu, albăstrui cu tenta verzuie Componenți principali: feldspați plagioclazi, biotit, hornblendă, piroxen Componenți accesorii: cuarț, microclin, olivină, apatit, magnetit, ilmenit Componenți accidentali: zircon, sulfide Geneza: în arcurile vulcanice oceanice, rezultă din topirea parțială a rocilor mafice în zonele de subducție a plăcilor continentale Porozitate: 0,1-2 % Absorbția apei: 0,3-1,3 % Permeabilitate: 0,01 microDarcy Densitate: 2.700-3.000 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 20-27 MPa Rezistența la compresiune: 200-270 MPa Răspândire: Franța, Italia, Finlanda, Germania, Norvegia, Suedia, USA, Turcia, Noua Zeelandă, Egipt și România Utilizări: piatră de construcție, pavaj, dale și piatră cubică, statui, material abraziv pentru granit Comentarii: dioritul este o rocă extrem de dură, celebrul cod al lui Hamurabi a fost inscripționat înaintea erei noastre pe o placa din diorit cu suprafața de 2,23 metri 10. Dunit Chimie: SiO2 36-42 %, MgO 36-52 %, Fe2O3 6-22 %, (Ca,Al,Na,K,Cr,Ni) Tip: rocă magmatică plutonică intruzivă, ultramafică, compusă predominant din olivină (> 90 %) Textura: grăunțoasă sau faneritică (cristale vizibile cu ochiul liber într-o masă amorfă) Culoare: verzui, gri-brun, gălbui sau albăstrui Componenți principali: olivină Componenți accesorii: piroxeni, cromit, granați (pirop), magnetit, ilmenit Componenți accidentali: platină, crom Geneza: dunitul este un constituent major al mantalei subcontinentale la adâncimi de aproximativ 400 Km, este expus în cursul mișcarilor orogenice, prin coliziunea plăcilor continentale Porozitate: 0,1-0,6 % Absorbția apei: 0,25 % Permeabilitate: practic nulă Densitate: 2.800-3.200 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 17-20 MPa Rezistența la compresiune: 200-250 MPa Răspândire: Noua Zeelandă, Rusia, Turcia, Africa de Sud, Suedia, SUA, România Utilizări: sursă importantă pentru crom, platină și magneziu, material izolator, piartă pentru construcții Comentarii: a fost denumit dupa Muntele Dun, din Noua Zeelandă (dun = culoare brun cenusie) 11. Essexit Chimie: SiO2 44-51 %, MgO 9-13 %, CaO 10-22 %, Al2O3 4-8 %, FeO 6-12 %, K2O 3-6 %, Na2O 1-7 %, TiO 3-4 %, (Mn,P) Tip: rocă plutonică mafică, magmatică intruzivă, compusă din feldspați și nefelin Textura: fin granulară holocristalină Culoare: gri cenușiu sau negru Componenți principali: nefelin, feldspați plagioclazi, augit, hornblendă, biotit Componenți accesorii: olivină, apatit, magnetit, ilmenit Componenți accidentali: stronțiu, cesiu, bariu, rubidiu, potasiu Geneza: magma intruzivă în care se topesc maxim 10 % din rocile adiacente, pentru a forma depozite de elemente rare litofile (K,Ba,Rb,Cs,Sr) Porozitate: 0,125-3 % Absorbția apei: foarte scăzută Permeabilitate: practic nulă Densitate: 3.000-3.200 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 15-20 Mpa Rezistența la compresiune: 150-250 MPa Răspândire: USA, Canada, Bohemia, Scoția, România Utilizări: extracția mineralelor rare, piatră ornamentală, pietre pentru curling Comentarii: numele provine de la localitatea tip din districtul Essex Massachusetts unde a fost descrisă pentru prima data 12. Gabrou Chimie: SiO2 47-53 %, Al2O3 13-18 %, MgO 7-18 %, FeO 6-12 %, Fe2O3 3-5 %, CaO 5-11 %, TiO 2-3 % (K,Na,Ti,Nb,V) Tip: rocă mafică, magmatică intruzivă, echivalentă chimic cu bazaltul dar plutonică Textura: grăunțoasă, faneritică sau porfiritică (cristale vizibile de peste 1 mm grosime) Culoare: cenușiu închis, verzui sau culori închise Componenți principali: piroxeni, feldspat plagioclaz, amfiboli, olivină Componenți accesorii: magnetit, ilmenit, apatit, ulvospinel Componenți accidentali: corindon, granați, biotit, minerale rare Geneza: coloane de magma topită, blocate și răcite sub scoarță pentru a forma mase cristaline Porozitate: practic nulă Absorbția apei: practic nulă Permeabilitate: practic nulă Densitate: 3.000-3.200 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 7-30 MPa Rezistența la compresiune: 180-250 MPa Răspândire: Canada, SUA, Italia, Germania, Norvegia, Elveția, Turcia, Suedia, România Utilizări: piatră cubică, dale, piatră ornamentală (granit negru), sursă de extractie pentru crom, nichel, cobalt, argint, aur și platină Comentarii: intruziuni și centuri gabroice se formează mai ales în zonele de rift și în cele marginale unui rift din crusta oceanica 13. Granit Chimie: SiO2 68-72 %, Al2O3 13-15 %, Na2O 3-4 %, K2O 2-4 %, FeO 1-3, Fe2O3 1-2 %, CaO 1-3 %, (Ti,Mg,Mn,P) Tip: rocă felsică, magmatică plutonică intruzivă, compusă mai ales din cuarț, mică și feldspat Textura: cristalină, grăunțoasă sau mediu granulară, ocazional cu fenocristale mari vizibile (porfiritică) Culoare: gri spre roz, alb cenușiu, gălbui, maro-roșcat, verzui sau albăstrui Componenți principali: cuarț, feldspați alcalini, muscovit, biotit, piroxen, amfiboli Componenți accesorii: ilmenit, magnetit, apatit, pirită, zircon Componenți accidentali: hornblendă, granați Geneza: din magma intruzivă, prin topirea rocilor din scoarță la adâncimi mari cuprinse între 1,5-50 Km Porozitate: 0,2-1 % Absorbția apei: 0,2-1,2 % Permeabilitate: 0,01 microDarcy Densitate: 2.650-2.750 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 20-30 MPa Rezistența la compresiune: 220-280 MPa Răspândire: Italia, Egipt, Canada, Brazilia, Anglia, Franța, Germania, Suedia, Finlanda, Turcia, România Utilizări: construcții (piramida roșie din Egipt), coloane, sculpturi, dale, piatră cubică, drumuri și căi ferate Comentarii: zăcămintele sunt de obicei stock-uri relativ mici (sub 100 Km2) asociate cu orogeneza unor masive muntoase 14. Granodiorit Chimie: SiO2 60-68 %, Al2O3 15-25 %, Fe2O3 3-5 %, Na2O 1-6 %, K2O 1-4 %, CaO 1-4 % (Ti,Mg,Mn,P) Tip: rocă magmatică intruzivă plutonică cu compoziție chimică intermediară între granit și diorit Textura: faneritică (cu cristale de feldspat plagioclaz) Culoare: gri închis, cenușiu sau negru cu puncte albe, maroniu sau verzui Componenți principali: cuarț, plagioclaz, feldspați alcalini, biotit, mică, hornblendă Componenți accesorii: magnetit, ilmenit, apatit, zircon Componenți accidentali: sericit, calcit, titanit Geneza: intruzii de magmă silicioasă racită sub scoarță în forma de stock-uri și batholiți, adusă la suprafață prin mișcari tectonice și eroziune Porozitate: 0,2-1 % Absorbția apei: 0,1-1 % Permeabilitate: 0,01 microDarcy Densitate: 2.800-2.900 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 15-28 MPa Rezistența la compresiune: 150-250 MPa Răspândire: Austria, Norvegia, Japonia, SUA, China, Polonia, India, Australia, România Utilizări: construcții, baraje, piatră ornamentală, dale și pavaj, sculpturi Comentarii: Roseta Egiptiană este un bloc de granodiorit inscripționat în anul 196 î.e.n și utilizat de J.F.Champollion pentru descifrarea hieroglifelor 15. Granofir Chimie: SiO2 66-78 %, Al2O3 10-14 %, Fe2O3 6-8 %, K2O 4-6 %, Na2O 3-5 %, (Ca,Mg,Mn,Ti) Tip: rocă felsică, magmatică intruzivă hipoabisală (subvulcanică), conține cuarț și feldspați alcalini Textura: granofirică (porfiritică cu un pattern caracteristic de cristale de cuarț și feldspat ce se întrepatrund angular) Culoare: roz deschis până la gri închis, roșiatic, alb cenușiu Componenți principali: feldspați potasici, cuarț Componenți accesorii: albit, plagioclaz, amfiboli, biotit, piroxeni, magnetit, ilmenit, apatit Componenți accidentali: muscovit, zircon, topaz, beril, turmalină Geneza: roci magmatice intrusive cristalizate fracțional sub scoarță la adâncimi relativ mici Porozitate: 0,3 % Absorbția apei: practic nulă Permeabilitate: practic nulă Densitate: 2.800-3.100 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 15-17 MPa Rezistența la compresiune: 120-270 MPa Răspândire: Italia, Canada, Brazilia, Anglia, SUA Utilizări: construcții, piatră ornamentală, amenajari interioare Comentarii: uneori apare și în stratul superior rezultat prin topire la impactul unui meteorit (Exemplu: craterul Sudbury) 16. Hornblendit Chimie: SiO2 43-50 %, MgO 17-25 %, FeO 4-7 %, CaO 8-11 %, Al2O3 1-5 %, (Mn,Na,K,Cr,Ni,V) Tip: rocă mafică, magmatică intruzivă plutonică, compusă mai ales din hornblendă Textura: granulară (cu cristale gigante ce pot atinge câțiva centimetri) Culoare: negru cu tentă ușor verzuie Componenți principali: hornblendă (> 90 %) Componenți accesorii: olivină, piroxen, magnetit, ilmenit, cromit Componenți accidentali: augit Geneza: vene și dike-uri formate de lava intruzivă picrobazaltică prin topirea rocilor cu conținut bogat în hornblendă Porozitate: practic nulă Absorbția apei: practic nulă Permeabilitate: practic nulă Densitate: 2.800-3.100 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 12-15 MPa Rezistența la compresiune: 120-150 MPa Răspândire: Thailanda, Scoția, Franța, Rusia, Cuba, India, Brazilia, Grecia, Noua Caledonie Utilizări: construcții, plăci de pavaj, piatră ornamentală Comentarii: rocile transformate metamorfic compuse predominant din hornblendă și plagioclazi se numesc amfibolite 17. Kimberlit Chimie: SiO2 26-32 %, Al2O3 2-3 %, MgO 25-33 %, Fe2O3 9-13 %, CaO 10-14 %, TiO2 2-4 %, K2O 2-7 %, (Nb,V,Sc,Zr,Hf,Y,Ba,Rb) Tip: rocă potasică ultramafică magmatică intruzivă, ce erupe violent în coloane verticale și conține frecvent diamante Textura: inechigranulară pseudoporfiritică (cu macrocristale de 0,5-10 mm și megacristale de 10-200 mm plutind într-o masă amorfă) Culoare: galben, verzui, albăstrui, cenușiu sau negru Componenți principali: olivină, ilmenit, cromit, flogopite, biotit, piroxen Componenți accesorii: diopsid, spinel, apatit, monazit Componenți accidentali: diamante, grafit, granate (geme), calcit Geneza: roci formate la adâncimi de 150-450 Km ce erup rapid și violent, formând coloane verticale foarte înguste, denumite kimberliți Porozitate: variabilă, până la 4-7 % Absorbția apei: până la 12 % (când conține și brecii) Permeabilitate: 0,001-1 miliDracy Densitate: 2.800-3.100 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 15-30 Mpa Rezistența la compresiune: 180-220 Mpa Răspândire: Africa de Sud, Siberia, SUA, Canada, Brazilia, Zair, Suedia Utilizări: mai ales pentru extragerea diamantelor sau a pietrelor prețioase naturale Comentarii: primul zăcământ de acest gen a fost descris în Africa de Sud, la Kimberly 18. Komatit Chimie: SiO2 40-45 %, MgO 12-32 %, FeO 10-17 %, Al2O3 5-10 %, CaO 8-13 %, (Ni,Ti,Mn,Na,K,P,Cr) Tip: roci ultramafice, magmatice extrusive (vulcanice) cu un conținut mare sau extrem de mare în magneziu Textura: cristalină aciculară (cristale lungi de olivină) Culoare: cenușiu, cenușiu închis, verzui, albăstrui Componenți principali: olivină, piroxeni, anortit, cromit, augit, bronzit, ilmenit Componenți accesorii: clorit, amfiboli, plagioclaz, cuarț, oxizi de fier Componenți accidentali: flogopite Geneza: prin topirea rocilor din scoarță în amestec cu apa la temperaturi extreme. Erupția lor s-a produs mai ales în era Arhaică (acum 2,5 miliarde de ani). Porozitate: 1 % Absorbția apei: 0,2-0,3 % Permeabilitate: practic nulă Densitate: 2.750-2.800 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 10-30 MPa Rezistența la compresiune: 100-200 MPa Răspândire: Africa de Sud, Australia, Canada, Guiana, Columbia, Rusia, China Utilizări: pentru extracția magneziului și a nichelului (circa 14 % din producția mondială de nichel) Comentarii: denumirea provine de la o localitate situată pe raul Komati din Africa de Sud unde a fost descrisă pentru prima dată. 19. Lamprofir Chimie: SiO2 37-50 %, Al2O3 13-17 %, MgO 9-20 %, CaO 5-12 %, Fe2O3 1-5 %, FeO 6-19 %, K2O 2-5 %, (Ni,Cr,Ba,Cs,Rb) Tip: rocă ultramafică ultrapotasică, magmatică intruzivă, compusă din amfiboli sau biotit și feldspat Textura: porfiritică (cristale de biotit și amfibol într-o masă de feldspat) Culoare: cenușiu închis sau negru cu intruziuni maro-roșcate Componenți principali: biotit, amfiboli, piroxeni, feldspat Componenți accesorii: hornblendă, olivină, magnetit, ilmenit, siderit Componenți accidentali: calcit, zeoliți, limonit, cuarț, caolin Geneza: prin topirea parțială a rocilor și a elementelor litofile la adâncimi și temperaturi mari, în zonele de subducție Porozitate: practic nulă Absorbția apei: practic nulă Permeabilitate: practic nulă Densitate: 2.900-3.200 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 18-25 MPa Rezistența la compresiune: 180-220 MPa Răspândire: Irlanda, Scoția, Mexic, Canada, Australia, Franța, Elveția, Germania, Norvegia, Finlanda, SUA, Anglia Utilizări: piatră decorativă pentru bijuterii, sursă pentru elemente rare Comentarii: este o rocă deosebită prin faptul ca feldspații nu cristalizează. Nu se încadrează perfect în sistemul clasic de clasificare. 20. Leucitit Chimie: SiO2 45-50 %, CaO 13-25 %, MgO 8-15 %, Al2O3 11-15 %, FeO 4-6 %, Fe2O3 1-3 %, TiO 1-4 % (Mn,Na,K,P,Cr,Ba,V) Tip: rocă magmatică extruzivă (vulcanică) ce conține leucit și augit Textura: porfiritică (granule fine din cristale de leucit și augit) Culoare: gri închis cu cristale albe sau cenușii Componenți principali: leucit, augit Componenți accesorii: sandinit, apatit, titanit, magnetit, melilit Componenți accidentali: sticlă, nefelin, zeolit Geneza: magma bazaltică bogată în leucit ce a erupt în epoca Paleogena, Neogena sau Holocena, este de obicei asociată magmatismului generat prin deriva continentelor Porozitate: variabila 1-9 % Absorbția apei: prezentă Permeabilitate: 10-85 microDarcy Densitate: 2.500-2.700 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 7-13 MPa Rezistența la compresiune: 70-130 MPa Răspândire: Italia, Australia, Japonia, Indonezia, Brazilia, Zair, SUA, Uganda Utilizări: pietre de moară, construcții, pietră decorativă, sursă pentru geme Comentarii: cea mai cunoscută locație este lângă Roma, fiind formată din lava împraștiată de vulcanul Vezuviu 21. Lherzolit Chimie: SiO2 40-45 %, MgO 17-50 %, FeO 2-10 %, Al2O3 2-4 %, CaO 1-4 %, (Ti,Cr,Mn,Na,Ni,Pl) Tip: rocă magmatică intruzivă ultramafică, formată predominent din olivină (40-90 %) și ortopiroxeni Textura: granuloblastică (granule echidimensionale vizibile cu ochiul liber) Culoare: galben-verzui spre brun Componenți principali: olivină , ortopiroxen, clinopiroxen Componenți accesorii: hornblendă, feldspat plagioclaz Componenți accidentali: crom, spinel, granați Geneza: prin separarea magmei intruzive bogate în olivină din magma bazaltică subsaturată Porozitate: 0,1 % Absorbția apei: practic nulă Permeabilitate: practic nulă Densitate: 2.900-3.200 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 18-27 MPa Rezistența la compresiune: 100-200 MPa Răspândire: Franța, Africa de Sud, Cuba, Norvegia, Maroc, Cipru, Elveția, SUA Utilizări: sursă pentru geme și pietre pretioase, extracția de nichel, crom, platina Comentarii: denumirea provine de la localitatea tip din masivul Lherz (Pirineii Francezi) 22. Limburgit Chimie: SiO2 40-42 %, Al2O3 10-12 %, CaO 10-12 %, MgO 10-12 %, FeO2 5-7 %, Fe2O3 3-5 %, Na2O 2-3 %, (Ti,K,Cr,Ni,Ba,V,Zr) Tip: rocă magmatică extruzivă (vulcanică) compusă din olivină și augit dar fără feldspați Textura: amigdaloid-porfiritică (conține și vezicule, unele dintre ele pline cu minerale secundare) Culoare: gri închis, maroniu, violet, cu vezicule transparente, albe sau galbene Componenți principali: olivină, augit Componenți accesorii: ilmenit, apatit Componenți accidentali: feldspar, nefelin, biotit, hornblendă Geneza: roci eruptive din scurgeri de lavă, sill-uri și dyke-uri, sunt asociate de obicei magmelor bazaltice Porozitate: practic nulă Absorbția apei: practic nulă Permeabilitate: practic nulă Densitate: 2.900-3.200 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 8-11 MPa Rezistența la compresiune: 200-300 MPa Răspândire: Germania, Bohemia, Scoția, Spania, Franța, Brazilia, Tanzania Utilizări: sursă pentru nichel, crom și platină, piatră ornamentală, construcții, diguri (Rheinbergadigung) Comentarii: numele provine de la localitatea de referința Limburg (Mt. Keisersthul) din Germania 23. Monzonit Chimie: SiO2 53-65 %, Al2O3 13-18 %, FeO 3-7 %, K2O 4-6, Na2O 3-5 %, CaO 2-4 %, (Ti,Ba,Cr,V,Sr,Zr,Ni) Tip: rocă magmatică intruzivă cu compoziție intermediară formată din feldspați plagioclazi și alcalini Textura: mediu granulară (proporții egale de feldspat potasic și plagioclaz) Culoare: gri închis spre verde Componenți principali: plagioclaz sodic, feldspat ortoclaz, hornblendă, biotit Componenți accesorii: ilmenit, magnetit, cuarț, piroxeni Componenți accidentali: nefelin, olivină, cuarț Geneza: intruziuni ale magmei originare din mantaua litosferică (asemănător cu granitul) Porozitate: 0,1-0,5 % Absorbția apei: foarte redusă Permeabilitate: practic nulă Densitate: 2.800-3.000 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 19-21 MPa Rezistența la compresiune: 120-190 MPa Răspândire: Italia (Monzoni), Austria, Norvegia, Scoția, Armenia, Ukraina, Rusia, SUA Utilizări: construcții, sursă pentru minerale rare, substitut pentru granit Comentarii: apare în mase relativ mici, asociate cu diorit sau gabrou, localitatea tip este în Italia (Monzoni) 24. Nefelinit Chimie: SiO2 37-45 %, Al2O3 6-8 %, CaO 14-18 %, FeO 8-11 %, MgO 4-5 %, Na2O 3-5 %, K2O 1-2 %, TiO 1-3 % (Ti,K,Ba,Sr,Zr,La,Cs) Tip: rocă magmatică intruzivă sub-saturată în siliciu, formată aproape în întregime din nefelin și augit Textura: afanitică fin granulară (fenocristale mari de augit într-o matrice foarte fin granulară) Culoare: cenușiu închis spre negru Componenți principali: nefelin, augit Componenți accesorii: plagioclaz calcic, olivină, melilit, apatit Componenți accidentali: pământuri rare, carbonatit Geneza: intruziuni ale magmei hiperpresurizate, cu un grad redus de topire fracțională și un volum mare de bioxid de carbon dizolvat Porozitate: practic nulă Absorbția apei: practic nulă Permeabilitate: practic nulă Densitate: 2.900-3.200 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 20-30 MPa Rezistența la compresiune: 180-300 MPa Răspândire: insule vulcanice (Oahu, Hawai), Japonia, Canada, SUA, Tanzania Utilizări: construcții, piatră decorativă, substitut pentru granit și bazalt, industria ceramică Comentarii: o erupție tipică de lavă bogată în melilit, olivină și nefelină a fost înregistrată la Hamada în Japonia 25. Norit Chimie: SiO2 45-60 %, Al2O3 16-20 %, MgO 8-15 %, CaO 10-12 %, FeO 5-11 %, (Ti,Mn,Na,K,Ni,Ge,Cs) Tip: rocă mafică magmatică intruzivă, compusă mai ales din labradorit și hipersten cu olivină Textura: equigranulară, mediu granulară spre grăunțoasă (varietate de gabrou) Culoare: gri deschis spre roz Componenți principali: labradorit, hipersten, olivină Componenți accesorii: magnetit, ilmenit, cromit Componenți accidentali: cordierit, biotit, hornblendă Geneza: intruziuni stratificate cu magmă formată din roci mafice și ultramafice împreună cu gabroul, frecvent asociază și depozite de platină Porozitate: practic nulă Absorbția apei: practic nulă Permeabilitate: practic nulă Densitate: 2.900-3.100 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 15-19 MPa Rezistența la compresiune: 150-250 MPa Răspândire: Africa de Sud, Canada, Rusia, SUA, Turcia, Norvegia, România Utilizări: piatră pentru pavaj, piatră ornamentală, sursă pentru nichel, substitut pentru gabrou Comentarii: noritul se întalnește frecvent în eșantioanele de rocă aduse de misiunea Apollo de pe Lună 26. Obsidian Chimie: SiO2 72-82 %, Al2O3 10-13 %, K2O 3-5 %, Na2O 2-4 %, (Ca,Mg,Fe) Tip: rocă felsică magmatică extruzivă, (sticlă vulcanică) Textura: hialină (sticlă lucioasă) Culoare: negru mătăsos, uneori cu cristobaliți albi Componenți principali: sticlă Componenți accesorii: feldspați, oxizi de fier Componenți accidentali: fier, magneziu Geneza: lava acidă eruptivă se răcește brusc cu o creștere minimă a cristalelor din suspensie, se găsește de obicei în marginile scurgerilor de lavă riolitică Porozitate: practic nulă Absorbția apei: practic nulă Permeabilitate: practic nulă Densitate: 2.350-2400 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 9-11 MPa Rezistența la compresiune: 90-150 MPa Răspândire: Italia, Argentina, SUA, Franța, Canada, Islanda, Japonia, Peru, Chile, Guatemala, Mexic, Turcia, România Utilizări: lame pentru bisturiu, geme, ace pentru pick-up, abrazivi, unelte (în epoca Neolitică) Comentarii: descris pentru prima dată în Istoria Naturală a lui Pliniu cel Bătrân, obsidianul este uneori clasificat ca mineraloid (deoarece are prea puține minerale în compoziție) 27. Pegmatit Chimie: SiO2 61-74 %, Al2O3 14-17 %, Fe2O3 1-8 %, CaO 1-6 %, MgO 0-4 %, Na2O 0-3 %, K2O 0-3 %, (Ti,Mn,Cr,Ni,Zr) Tip: rocă magmatică intruzivă macrocristalină, compusă din cuarțz, feldspat și mică Textura: cristalină (denumită și pegmatitică cu cristale ce se întrepatrund, frecvent apar și cristale mai mari de 25 mm) Culoare: amestec de culori (roz, alb, crem, argintiu, galben, maro, verde, violet, albastru, negru) Componenți principali: cuarț, feldspat și mică Componenți accesorii: turmalină, apatit, topaz Componenți accidentali: beril, zircon, columbit, tantalit, zinnwaldit Geneza: din magma cu o concentrație mare de elemente de flux dar cu rată scăzută de nucleație efectivă, la gradiente termice mici și la presiuni mari ale apei și vaporilor termali Porozitate: 0,1-9 % Absorbția apei: până la 4-5 % Permeabilitate: prezentă, variabilă Densitate: 2.900-3.200 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 14-20 MPa Rezistența la compresiune: 140-200 MPa Răspândire: Brazilia, Franța, Australia, India, Maroc, Nigeria, Egipt, Norvegia, România Utilizări: sursă pentru geme (aquamarin, turmalin, topaz, corindon) și elemente rare (Be,W,Li,Ti,Ni,Mo) Comentarii: dimensiunea cristalelor este frapantă, frecvent ating 5 cm lungime dar au fost descrise și cristale de peste 10 metri lungime 28. Peridotit Chimie: SiO2 40-45 %, MgO2 40-51 %, FeO2 6-8 %, Al2O3 2-4 %, CaO 1-3 %, (Na,K,Mn,Ti,Cr,Ni,Pl) Tip: rocă ultramafică magmatică intruzivă, se descriu patru tipuri: dunit, harzburgit, lherzolit și wherlit Textura: grăunțoasă (mai ales olivină și piroxeni) Culoare: verde închis, maro, maro-verzui Componenți principali: olivină, piroxeni Componenți accesorii: plagioclaz, cromit, amfiboli Componenți accidentali: hornblendă, biotit, bronzit, flogopite Geneza: blocuri solide sau fragmente de roci formate prin cristalizarea magmei intruzive în straturile superioare ale scoarței Porozitate: 0,1 % Absorbția apei: practic nulă Permeabilitate: practic nulă Densitate: 2.800-3.000 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 12-17 MPa Rezistența la compresiune: 120-200 MPa Răspândire: Canada, Anglia, Africa de Sud, India, Thailanda, Noua Zeelandă, SUA Utilizări: sursă pentru geme (peridot) și minerale rare (Ni, Pl, Cr) Comentarii: peridotitul este o rocă dominantă în stratul superior al scoarței, însă în majoritate este transformat metamorfic în serpentinit 29. Perlit Chimie: SiO2 70-75 %, Al2O3 12-15 %, KO2 2-4 %, Fe2O3 1-2 %, Na2O 2-4 %, (Mg,Ca,Mn,Ti) Tip: sticlă vulcanică amorfă, formată prin hidratarea obsidianului atunci când magma penetrează pânzele freatice Textura: hialină (sticlă amorfă) Culoare: gri deschis, gri verzui, gri maroniu Componenți principali: sticlă naturală (obsidian hidratat) Componenți accesorii: magnetit, ilmenit, feldspat, apă Componenți accidentali: cuarț, feldspat, mică, minerale feromagneziene Geneza: erupții vulcanice relativ recente conținând roci terțiare sau riolitice Porozitate: foarte mare, până la 30-50 % pentru aer Absorbția apei: foarte mare, prin încalzire la 860-900 de grade Celsius, apa din vacuole este vaporizată și roca se expandează de 7-16 ori față de volumul inițial Permeabilitate: mare, 42-164 miliDarcy Densitate: 1.100 Kg/m3 neexpandat și 30-150 Kg/m3 după expandare (plutește pe apă) Rezistența la tracțiune: 8-12 MPa Rezistența la compresiune: foarte mică, 10-20 MPa Răspândire: China, SUA, Ungaria, Turcia, Grecia, Japonia, Rusia, Anglia, Franța, Italia Utilizări: construcții, lianți și mortar, material izolant, filtrarea aerului, amendament agricol Comentarii: rezervele mondiale de perlit sunt estimate la circa 700 milioane de tone, cu un consum anual de circa 2 milioane de tone/an 30. Picrit (picrobazalt, oceanit) Chimie: SiO2 45-50 %, MgO 8-30 %, FeO 4-10 %, Fe2O3 3-8 %, CaO 8-10 %, Al2O3 7-12 %, (Ti,Na,Sr) Tip: rocă vulcanică ultramafică intruzivă, compusă mai ales din olivină și augit Textura: afanitică (fenocristale de olivină într-o masă de augit) Culoare: gri închis cu fenocristale de olivină galben-verzui Componenți principali: olivină, augit, feldspat plagioclaz Componenți accesorii: feldspat plagioclaz sodic, cuarț, ilmenit, magnetit Componenți accidentali: biotit Geneza: acumularea cristalelor de olivină într-un lac de lavă sau într-o cameră magmatică Porozitate: practic nulă Absorbția apei: practic nulă Permeabilitate: practic nulă Densitate: 2.500-3.000 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 22-30 MPa Rezistența la compresiune: 250-300 MPa Răspândire: insule vulcanice (Hawai, Curacao, Reunion) Utilizări: construcții, furnale și turnătorii, cărămizi refractare Comentarii: erupții recente de picrobazalt s-au înregistrat în Hawai la erupțiile vulcanului Mauna Loa din anii 1852 și 1886 31. Piroclastice (tuff, cenușă, lapilli, agregate) Chimie: SiO2 55-69 %, Al2O3 6-19 %, Fe2O3 2-22 %, MgO 1-14 %, CaO 1-3 % (Na,K,Ca,F,Cl,SO4) Tip: roci clastice compuse din material vulcanic extrusiv Textura: piatră ponce fărâmițată, formează aglomerate și blocuri, lapilli sau pietriș (2-64 mm), cenușă (< 2 mm) Culoare: cenușiu închis, cenușiu, alb-cenușiu, maroniu, verde închis, negru Componenți principali: sticlă Componenți accesorii: feldspat plagioclaz, piroxeni, olivină, magnetit, ilmenit Componenți accidentali: roci din crater Geneza: roci expulzate în timpul erupției, cenușă, fragmente sau conglomerate Porozitate: variabilă între 1 și 46 % Absorbția apei: 10-25 % Permeabilitate: variabilă, 1-500 miliDarcy Densitate: 1.200- 2.650 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 0,1-0,9 MPa Rezistența la compresiune: 2-10 MPa Răspândire: Italia, Japonia, SUA, Indonezia, Chile, insule vulcanice (Islanda, Hawai) Utilizări: material de construcție, ciment, pozzolana, amendament agricol Comentarii: printre cele mai spectaculoase forme de roci piroclastice se numără depozitele de roci ignimbrite, formate prin depunerea de cenușă vulcanică în jurul vulcanului activ 32. Ponce (Pumice) Chimie: SiO2 50-70 %, Al2O3 15-20 %, Fe2O3 3-5 %, MgO 3-8 %, Na2O 3-5 %, K2O 2-5 %, CaO 2-11 %, (Ti,Mn) Tip: rocă vulcanică extruzivă, lavă spumoasă solidificată, destul de ușoară ca să plutească pe apă Textura: hialină (sticlă microveziculară cu bule transparente) Culoare: albă, gri, alb-gălbuie, crem, albăstruie, verde-maronie, neagră Componenți principali: sticlă Componenți accesorii: silicați minerali, zeoliți, calcit Componenți accidentali: silicon, aluminiu Geneza: prin erupția violentă a rocilor puternic presurizate și răcirea bruscă cu încorporarea bulelor de gaz Porozitate: foarte mare, 60-90 % Absorbția apei: 13-37 % Permeabilitate: mare, 10-230 miliDarcy Densitate: 640-1.100 Kg/m3 în funcție de porozitate Rezistența la tracțiune: 5-9 MPa Rezistența la compresiune: 5-30 MPa Răspândire: Italia, Indonezia, Japonia, Grecia, Chile, Spania, Turcia, SUA, România Utilizări: ciment ușor, cărămizi tip BCA, aditivi pentru ciment, pozzolana, abrazivi, piatră decorativă Comentarii: după explozia vulcanului Krakatoa blocuri de piartă ponce au plutit pe ocean timp de peste 20 de ani 33. Porfir Chimie: SiO2 68-74 %, Al2O3 13-15 %, K2O 3-5 %, Na2O 3-5 %, (Ti,P,Fe,Mn,Mg,Na,Zr) Tip: rocă felsică, magmatică extruzivă (vulcanică), compusă din feldspați și cuarț Textura: porfiritică (cristale mari de feldspat și cuarț într-o masă fină de feldspat) Culoare: roșu-purpuriu Componenți principali: feldspați, hornblendă, biotit, cuarț Componenți accesorii: piroxen, ilmenit, magnetit, apatit, zircon Componenți accidentali: hematit, uralit, oxizi metalici (Au, Cu, Mo, Pb, Sn, Zn, W) Geneza: coloana de magmă în urcare se racește în doua etape, prima etapă, la adâncime, formând cristale mari și a doua etapă cu răcire bruscă în timpul erupției cu formare de cristale foarte mici Porozitate: 0,1-1 % Absorbția apei: 1-4 % Permeabilitate: practic nulă Densitate: 2.200-2.800 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 10-24 MPa Rezistența la compresiune: 200-240 MPa Răspândire: Italia, Austria, Scoția, Rusia, SUA, Egipt, Groenlanda, China, Turcia, România Utilizări: construcții, piatră ornamentală, sculpturi și monumente, sursă pentru metale prețioase Comentarii: în Imperiul Roman această rocă era foarte respectată deoarece culoarea roșu-purpuriu este un simbol imperial (împărații Bizanțului se nasc în purpură) 34. Riolit Chimie: SiO2 69-77 %, Al2O3 7-15 %, Fe2O3 1-3 %, Na2O 2-4 %, K2O 1-6 %, CaO 1-3 %, (Mg,Ti,Zr,Nb) Tip: rocă flesică, magmatică extruzivă (vulcanică), compusă din feldspați, cuarț și biotit Textura: orice tip de textură: sticloasă, afanitică sau porfiritică Culoare: gri spre roz, roșu, negru, alb Componenți principali: cuarț, feldspat alcalin, feldspat plagioclaz Componenți accesorii: sticlă, biotit, hornblendă, magnetit, ilmenit Componenți accidentali: cristobalit, amfiboli, piroxeni Geneza: este echivalentul eruptiv al rocilor plutonice granitice Porozitate: 1,5-15 % Absorbția apei: 1-4 % Permeabilitate: 0,1-10 microDarcy Densitate: 1.500-2.500 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 12-20 MPa Rezistența la compresiune: 120-240 MPa Răspândire: Italia, Etiopia, Ungaria, Anglia, Japonia, SUA, Chile, Noua Guinee, Alaska, România Utilizări: construcții, izolatori, agregate, balast, drumuri și căi ferate, piatră decorativă Comentarii: erupțiile cu acest tip de rocă sunt relativ rare, în secolul XX s-au înregistrat doar trei erupții de acest gen 35. Sienit Chimie: SiO2 46-68 %, Al2O3 16-21 %, MgO 2-5 %, Na2O 2-10 %, K2O 2-5 %, TiO 1-3 %, (Fe,Mn,Ca,P) Tip: rocă magmatică intruzivă similară cu granitul dar cu mai puțin de 5 % cuarț Textura: grăunțoasă sau holocristalină în cazul sienitului nefelinic Culoare: gri, alb, roz, violet sau albăstrui Componenți principali: feldspat potasic, amfiboli Componenți accesorii: piroxen, nefelin, biotit, ilmenit, magnetit, zircon, apatit Componenți accidentali: olivină, hornblendă, fluorit, oxizi de fier Geneza: din roci magmatice intruzive alcaline ce pătrund în grosimea scoarței continentale Porozitate: practic nulă Absorbția apei: practic nulă Permeabilitate: practic nulă Densitate: 2.800-3.200 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 9-14 MPa Rezistența la compresiune: 100-300 MPa Răspândire: Austria, Italia, Germania, Norvegia, Portugalia, SUA, Rusia, Malawi, Elveția, Brazilia, China, România Utilizări: construcții, piatră ornamentală, ceramică, piatră cubică, promotor pentru cristalizare Comentarii: sienitul nefelinic conține 66 % feldspat și 22 % nefelină și are aspectul general asemănator cu granitul 36. Trahit Chimie: SiO2 58-67 %, Al2O3 11-18 %, Fe2O3 3-7 %, FeO 2-10 %, K2O 3-6 %, Na2O 4-7 %, CaO 1-2 %, (Mg,Mn,P,Ti,Ba,Zr,Rb) Tip: rocă magmatică extruzivă (vulcanică) bogată în feldspați potasici Textura: afanitică spre porfiritică (fenocristale într-o masă amorfă) Culoare: alb, gri, maro-verzui sau cu pete Componenți principali: feldspat sanidinic, plagioclaz, cuarț, nefelin Componenți accesorii: biotit, clinopiroxen, olivină Componenți accidentali: zircon, apatit, sticlă Geneza: din magma alcalină formată în interiorul crustei continentale, este echivalentul eruptiv al sienitului Porozitate: 0,5-8,5 % Absorbția apei: 0,4-4 % Permeabilitate: 0,1-100 microDarcy Densitate: 2.700-2.900 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 8-13 MPa Rezistența la compresiune: 165-230 MPa Răspândire: SUA, Islanda, Azore, Noua Zeelandă, Madagascar, Germania, Franța, Italia, Scoția, România Utilizări: dale pentru pavaj, materiale sanitare, ceramică, piatră cubică, piatră ornamentală, bijuterii Comentarii: la grosime mică lasă lumina să treacă fără să fie însă complet transparent, uneori este utilizat ca piatră gemă (doar după șlefuire) Rocile Sedimentare Introducere Rocile sedimentare acoperă circa 73 % din suprafața uscatului, reprezentând o mare parte din suprafața continentelor, dar în ansamblu nu reprezintă mai mult de 8 % din întregul volum al scoarței terestre. Rocile sedimentare nu formează decât un strat relativ subțire deasupra rocilor magmatice sau metamorfice din profunzime. Se formează prin depunerea și depozitarea ulterioară a materialului de la suprafața Terrei, sau a materialului ce plutește în apă. Prin termenul de sedimentare se definește colectiv procesul prin care particulele minerale și organice, se așează într-un anumit loc. Aceste particule, denumite generic sediment, se formează prin alterarea și erodarea altor roci sau prin degradarea unor organisme acvatice (sau scoici și carapace), apoi sunt transportate la locul depunerii de către agenții de denudare: apă, vânt, gheață, mișcări tectonice sau alunecări de teren. Rocile sedimentare se depun în straturi succesive ce formează niște structuri mai mari denumite paturi. Studiul acestor straturi poate oferi informații despre evoluția climatică la scara geologică a timpului. Caracteristicile mecanice ale fiecărui strat trebuiesc analizate atent atunci când se proiectează construcția de drumuri, case, tuneluri sau canale. Rocile sedimentare pot găzdui și depozite exploatabile de cărbune, combustibili solizi, apă potabilă sau zăcăminte minerale. După mecanismul de formare rocile sedimentare pot fi clasificate în: 1. clastice 2. biochimice 3. chimice 4.altele. Rocile sedimentare clastice sunt compuse din particule și componente rezultate în urma fragmentării fizice a unor roci preexistente. Fragmentele clastice sunt formate în cea mai mare parte din cuarț, feldpat, argilă și mică. În funcție de dimensiunea fragmentelor sau a particulelor dominate, rocile sedimentare clastice pot fi clasificate în roci formate din: pietriș (diametrul > 2 mm), nisip (1/16 mm < diametrul < 2 mm), nămol (1/256 mm <diamertul< 1/16 mm) și pulberi fine (diametrul < 1/256 mm). Exemple: rocile conglomerate și breciile sunt formate predominant din pietriș, gresiile sunt formate predominant din nisip, iar ardezia și argilitul sunt formate predominant din argile. Rocile sedimentare biochimice sunt create prin cimentarea unor fragmente derivate din organisme acuatice, cum sunt coralii, moluștele sau foraminiferele și planctonul. Exemple: calcarul se formează din scheletul calcaros al coralilor și moluștelor, coquina se formează din scoici, cărbunele se formează din resturi de plante sau creta se formează din scheletul silicios al unor organisme microscopice cum sunt radiolaria și diatomitele. Rocile sedimentare chimice se formează prin precipitarea substanțelor minerale dintr-un mediu fluid, atunci când soluția devine suprasaturată. Exemplele cele mai comune sunt evaporitele (sarea, sylvit, barit, gips) sau oolitele calcaroase. În ultima categorie sunt incluse rocile sedimentare formate prin orice alt mecanism, cum sunt de exemplu cele formate din fragmente rezultate prin impact fizic, scurgeri de lavă sau prin cimentarea cenușei vulcanice împreună cu fragmente piroclastice. În funcție de tipul rocilor pre-existente din care au rezultat fragmentele ce formează rocile sedimentare se disting mai multe categorii denumite astfel: 1. roci sedimentare siliciclastice 2. roci sedimentare carbonatate 3. roci sedimentare evaporitice 4. roci sedimentare bogate în material organic 5. roci sedimentare silicioase 6. roci sedimentare bogate în fier 7. roci sedimentare fosfatice. După depunere sedimentul suferă diverse procese de transformare ce duc la modificarea proprietăților fizice, chimice sau biologice. Atunci când aceste procese au loc la temperaturi și presiuni mari, se utilizează termenul de transformare metamorfică iar rocile rezultate se numesc roci metamorfice. Când aceste transformări au loc la temperaturi și presiuni mici sau moderate, se utilizează termenul de transformare diagenetică, iar rocile rezultate se numesc tot roci sedimentare, chiar dacă diferă de cele originale. Cele mai caracteristice procese diagenetice sunt cele de consolidare și compactare a unor sedimente cu formarea de brecii sau conglomerate. Tipic, consolidarea rezultă ca urmare a presiunii litostatice exercitată de noile straturi ce se depozitează succesiv deasupra stratului respectiv. Presiunea litostatică generează și ușoare creșteri de temperatură ce pot stimula inițierea unor reacții chimice, cum este cazul atunci când materialele organice se transformă în lignit sau cărbune. Alte procese diagenetice sunt generate de activitatea biologică a unor bacterii, fungi sau plante, cum este de exemplu procesul de mineralizare și pietrificare a resturilor organice. Majoritatea rocilor sedimentare conțin cuarț sau calcit. Spre deosebire de rocile magmatice, compoziția lor este de obicei mult mai omogenă și conțin relativ puține specii minerale, ca urmare a procesului de decantare suferit în timpul transportului. Chiar dacă se formează din roci magmatice, rocile sedimentare clastice au o compoziție chimică mai puțin complexă, elementele cu densitate diferită fiind depuse fracționat. Rezistența lor la eroziune este determinată de mineralul ce formează fracțiunea de cimentare și se exprimă secvențial prin seria de reacție Bowen. În această serie, mineralul cel mai rezistent la uzură este cuarțul, urmat de feldspar, mică și apoi calcar împreună cu restul mineralelor puțin stabile. Eroziune rocilor sedimentare nu depinde doar de rezistența rocilor ci depinde și de intensitatea factorilor de eroziune (de exemplu în climatele extreme). Printre alte curiozițăți, rocile sedimentare pot conține și fosile formate în diferitele ere geologice. Numărul acestor fosile este cu atât mai mare cu cât rata de sedimentare este mai lentă, asftel încât resturile organice au rămas în mediu anoxic suficient timp pentru a fi pietrificate înainte de inițierea proceselor diagenetice. Fosilele sunt supuse apoi acelorași procese diagenetice ca și restul rocii. Astfel, prin dizolvarea lentă a calciului nu mai rămâne decât o amprentă a fostelor organisme sau schelete, fiind înlocuite de un ciment silicios. Majoritatea fragmentelor organice păstrate sunt reprezentate prin oase, scoici sau fragmente de lemn, urmele de țesuturi moi fiind foarte rare și întotdeauna mai recente decât ultimii 40 de milioane de ani. Straturile, sau paturile de material sedimentar depus pot avea de la câțiva centimetri până la câțiva metri și se caracterizează prin compoziție litologică și textură uniformă. Straturile subțiri centimetrice se mai denumesc și laminae, iar procesul de depunere se mai numește și laminare. În mod normal starturile sunt depuse în plan orizontal, sau în plan puțin înclinat. Există însă și roci cu staturi ce se încrucișează formînd un unghi oarecare. Acest tip de rocă se fromează atunci când în timpul depunerii o parte din sediment este îndepărtat prin eroziune iar noile straturi se depun la un unghi diferit (de exemplu sub acțiunea valurilor). La fel ca inelele din trunchiul arborilor, straturile laminare pot prezenta o variație sezonieră (denumite varve), sau pot fi influențate de modificările climatice mari. Paturile sedimentare sunt tot niște structuri primare formate în cursul procesului de depozitare și pot oferi indicii despre mediul în care s-au format. Astfel de paturi sedimentare, cum sunt dunele și aluviunile, prezintă de obicei la suprafața lor urme elongate sau vălurite ce indică direcția de curgere a mediului de transport. Alte structuri se formeză în rocile sedimentare după depunere și sunt denumite generic structuri scundare. Astfel de structuri secundare indică fenomene și procese ce au avut loc după depunerea sedimentului. Exemple sunt galeriile fosilizate ale unor moluște sau artropode ce atestă prezența unui mediu biologic în urma depunerii. Alte structuri secundare sunt formate prin procese diagenetice. De exemplu, după evaporarea apei rocile carbonatitice formează niște concrețiuni denumite stilolite, rezultate prin precipitarea diverselor minerale dizolvate în apă. Aceste concrețiuni sunt de obicei concentrice, realizând spectaculoase degradeuri, în variate culori. Alte structuri secundare sunt formate prin deformarea fizică a sedimentului depus. De exemplu, când sedimentul este format din particule cu densitate diferită, cum sunt argila și nisipul, particulele mai grele de nisip se vor afunda în cele mai ușoare de argilă, formând un aspect de limbi de foc răsturnate cu capul în jos. Structuri asemănătoare se pot forma și în climatele reci, prin procese repetate de îngheț-dezgheț. Alte deformări fizice pot fi produse ca rezultat al diferenței de presiune superficială a apei de infiltrație, diferență generată de particulele cu porozitate diferită. Astfel de deformări pot duce la formarea de fisuri și crăpături ce sunt apoi umplute cu material dislocat, pentru a forma vene de material sedimentar. Când astfel de defărmări au loc pe panta unui deal se pot produce ruperi masive, cu alunecări de teren. Tipul de sediment depus nu depinde numai de materialul sedimentar, ci și de mediul de sedimentare. Mediul pentru formarea sedimentelor poate fi marin, continental sau eolian. Mediul marin de suprafață se referă la zonele de coastă cu adâncimi mai mici de 200 de metri, caracterizat printr-o energie ridicată a mediului de transport, astfel că sub acțiunea valurilor pot fi depuse particule de dimensiuni mai mari, cu aspect rugos (pietriș, scoici și nisip). Mediul marin de suprafață se caracterizează și prin bogăția în animale marine cu schelet calcaros, ce se pot pietrifica pentru a forma roci calcare. Mediul marin de adâncime, începe de la 200 de metri și poate ajunge până la peste 4 km. La aceste adâncimi, curenții sunt foarte slabi astfel că nu pot fi transportate decât particulele foarte fine. La adâncimi mai mari decât 4 km, solubilitatea carbonaților crește foarte mult, astfel că orice material calcaros ajuns la aceste adâncimi este dizolvat. Atunci când fundul oceanelor are un plan înclinat se pot produce și alunecări de material sedimentar, cu deplasarea unor volume mari de substanțe minerale și formarea unor curenți de turbiditate. Mediul continental de sedimentare este format din lagune, lacuri, mlaștini, terenuri inundate sau material aluvionar. Particularitățile de sedimentare sunt determinate și în acest caz de energia mediului de transport, respectiv viteza de deplasare a apei. Mediul de sedimentare eolian este reprezentat întotdeauna prin particule fine sau foarte fine, bine sortate, depuse fracționar, în gradient de energie a mediului de transport (vîntul). Singurele sedimente complet nesortate sunt cele deplasate de ghețarii în mișcare. Fiecare mediu de sedimentare se caracterizează prin formarea unor roci tipice denumite și faciesuri de sedimentare. Astfel prin identificarea unui strat de rocă de un anumit fel se identifică simultan și mediul în care s-a format. De exemplu, prezența unei roci formată din scheletul unor organisme marine se identifică cu formarea într-un mediu marin de suprafață. Cartarea diferitelor faciesuri de sedimentare se utilizează pentru realizarea unor hărți de paleogeografie ce prezintă transgresia sau regresia unei coaste continentale, sau diferitele modificări de paleoclimat. Depunerea de sediment în cantități mari are loc în spații denumite bazine de sedimentare. Volumul de sediment depus depinde de așa numitul spațiu de acomodare format din suprafața bazinului înmulțită cu adâncimea. Bazinul format prin îndepărtarea plăcilor continentale poartă numele de bazin de rift și este alungit, îngust și adânc. Pe lângă sedimente continentale, bazinul de rift se mai poate umple și cu depozite de origine vulcanică. Când astfel de bazine de rift se lărgesc suficient de mult, poate pătrunde apa de mare, adăugând astfel și sedimente marine. Un alt tip de bazin de sedimentare, denumit bazin de tasare, se formează atunci când unele zone ale litosferei, încălzite prin torsionare, se răcesc din nou. Prin răcire, zonele respective cresc în densitate și se tasează isostatic. Astfel de bazine se formează în lungul zonelor pasive ale marginilor continentale, dar pot să apară uneori și în interiorul continentelor. Sedimentele depuse în aceste bazine de tasare cresc sarcina și conduc la o nouă tasare, formând astfel un cerc vicios. Prin acest mecanism, în unele bazine de tasare grosimea sedimentelor poate ajunge până la 10 km. Un al treilea tip de bazin de sedimentare se formează dea lungul marginii convergente a plăcilor continentale, acolo unde plăcile se supapun. În fața plăcii care se scufundă sub cea juxtapusă se formează un bazin în formă de arc, alungit și asimetric. Aceste bazine de subducție se umple cu sediment marin și material din curenții de turbiditate, pentru a forma o secvență de roci stratificate cunoscută sub numele de flysch. Atunci când subducția celor două continente se oprește și se transformă în coliziune, bazinul de arc se transformă în bazin de sedimentare de tip continental. În același timp, prin mișcări tectonice, o parte din crustă se pliază și formează o centură de munți ce vor alimenta bazinul de arc cu material de eroziune denumit molassă. Datorită greutății mai mari, terenul rămas în spatele munților se tasează pentru a forma un bazin de sedimentare marin în spatele lanțului muntos, denumit bazin din spatele arcului. Acest bazin se umple de obicei cu sediment marin. La scara geologică a timpului, trăsăturile litologice ale rocilor sedimentare pot reflecta uneori marile cicluri astronomice cu efect asupra climatului de pe Terra. Cel mai scurt ciclu de aces fel este produs de mișcarea de rotație a Lunii în jurul Pământului. Mareele se produc zilnic, dar intensitatea lor este variabilă fiind corelate la un ciclu egal cu semitimpul de revoluție cu durata de circa două săptămâni. La o scară mai mare a timpului, sunt ciclurile Milankovitch generate de schimbările de înclinație a axei Pământului. Aceste cicluri au o periodicitate cuprinsă între 10 000 și 200 000 de ani. La scara milioanelor de ani, clima de pe Terra este influențată de mediul prin care se deplasează Sistemul Solar, în mișcarea sa circumgalactică. Cele mai cunoscute astfel de cicluri astronomice cu influențe terestre sunt marile glaciațiuni. Respectând principiul superpoziției, în cazul rocilor sedimentare stratificate stratul situat la bază este cel mai vechi, cu excepția situațiilor în care rocile au fost dislocate de la locul depunerii prin mișcări tectonice sau prin deplasări de teren. Ca urmare a acestei dispuneri stratigrafice, rocile sedimentare conțin intrinsec importante informații istorice despre evoluția geologică a Terrei. Geologii și paleontologii găsesc în canioanele și în rift-urile create accidental în roci sediementare adevărate laboratoare de cercetare a unor evenimente petrecute cu zeci de mii de ani în urmă, uneori chiar în urmă cu milioane de ani. Principalele roci sedimentare 1. Arcoza Chimie: SiO2 72-94 %, Al2O3 3-11 %, K2O 1-4 %, CaO 2-4 %, MgO 1-2 %, (Fe,Mn,Ti,Na) Tip: rocă sedimentară detritică, o varietate de gresie ce conține minimum 25 % feldspat Textura: foarte fin granulară până la grăunțoasă, clastică (nisip pietrificat) Culoare: gri spre roșietic, alb-gălbui Componenți principali: cuarț, feldspat și ciment calcitic pe post de liant Componenți accesorii: muscovit, biotit, fragmente de roci granitice Componenți accidentali: granați, turmalină, epidot, zircon, oxizi de fier, fosile Geneza: în urma dezagregarii prin eroziune a rocilor vulcanice și metamorfice (frecvent granitice) și depozitarea lor rapidă urmată apoi de cimentare în medii reci sau aride Porozitate: 2-13 % Absorbția apei: 1-6 % Permeabilitate: 1-100 miliDarcy Densitate: 2.100-2.700 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 5-10 MPa Rezistența la compresiune: 50-140 MPa Răspândire: Australia, SUA, Rusia, China, Germania, India, Scoția, Afganistan, Indonezia, România Utilizări: construcții, balast, sursă de feldspat pentru industria sticlei Comentarii: monolitul denumit Uluru (Ayers Rock) din Centrul Australiei este format din arcoză depusa spre sfârșitul epocii Cambriene 2. Argila Chimie: SiO2 50-68 %, Al2O3 16-34 %, MgO 3-7 %, Fe2O3 2-7 %, Na2O 1-3 %, (Ca,K,P,Ti) Tip: rocă sedimentară detritică, clastică formata din particule cu diametrul mai mic de 0,0039 mm Textura: pelitică (granulația nu se poate observa decât sub microscop) Culoare: albă, cenușie, verzuie, albăstruie, roșietică, maronie, neagră Componenți principali: illit, montmorilonit, caolin, smectit, clorit Componenți accesorii: cuarț, pirit, oxizi de fier, calcit Componenți accidentali: dolomit, biotit, turmalină Geneza: prin depunerea sedimentară graduală, în bazine marine sau în lacuri, a rocilor erodate chimic, sau prin activitate hidrotermală Porozitate: 33-66 % Absorbția apei: 25-50 % Permeabilitate: 12-200 miliDarcy Densitate: 1.800-2.000 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 0,2-0,5 MPa Rezistența la compresiune: 2-4 MPa Răspândire: pe tot globul Utilizări: ceramică, baraje, vase pentru gătit, obiecte artizanale, industria hârtiei, ciment, tencuială, dale pentru pavaj Comentarii: amestecată cu apă argila devine plastică, în antichitate peste 2/3 dintre locuințe erau construite din argilă (cu schelet din lemn sau din piatră) 3. Argilit Chimie: SiO2 52-62 %, Al2O3 12-20 %, FeO 5-9 %, Fe2O3 1-3 %, MgO 3-5 %, K2O 2-5, (Ti,Mn,Ca,Na,Ba) Tip: rocă sedimentară compusă predominant din particole de lut uscat (nămol și noroi pietrificat) Textura: pelitică, fin granulară (0.0002 până la 0.002 mm), clastică, stratificată Culoare: gri până la negru, verzui, roșiatic Componenți principali: cuarț, feldspați, biotit, clorit, muscovit Componenți accesorii: illit, caolinit, montmorilonit, sepiolit Componenți accidentali: oxizi de fier, sulfați, carbonati Geneza: nămol puternic indurat ce se transformă în șist argilos pe masură ce se formează fisurile de stratificație Porozitate: 4-10 % Absorbția apei: 7-12 % Permeabilitate: 80-85 miliDarcy Densitate: 1.750-2.400 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 2-4 MPa Rezistența la compresiune: 17-68 MPa Răspândire: pe toată suprafața globului Utilizări: construcții rudimentare, extragerea de uleiuri bituminoase sau sulf, amendament agricol, sculpturi rudimentare Comentarii: indienii din Canada (British Columbia) sunt renumiți pentru totemurile arborigene sculptate în argilit (Haida carvings) 4. Bauxita Chimie: SiO2 3-12 %, Al2O3 50-81 %, Fe2O3 2-29 %, TiO 2-4 %, (Mg,Ca,Na,K,P,Cr,Ga,Zr) Tip: rocă sedimentară reziduală, zăcământ de aluminiu Textura: oolitică sau pisolitică (mici sfere, sau noduli, cimentate cu un liant) Culoare: alb, crem, gri, gălbui, maro roșcat Componenți principali: gibbsit, boehmit, diaspor Componenți accesorii: goethit, hematit, caolinit, limonit Componenți accidentali: cuarț, vanadium, crom, berilium, pământuri rare Geneza: transformarea lateritică a rocilor bogate în silicați de aluminium, prin eroziune în climat cald și umed tropical Porozitate: 8,4 % Absorbția apei: 0,8 % Permeabilitate: 0,4-1 miliDarcy Densitate: 2.450-3.250 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 2-5 MPa Rezistența la compresiune: 32-38 MPa Răspândire: Australia, China, Brazilia, India, Jamaica, Guinea, Vietnam, Grecia, Surinam, Kazahstan, Rusia, România Utilizări: este principala sursă pentru extracția de aluminiu, cimenturi, cărămizi refractare, chimicale Comentarii: a fost denumit dupa localitatea Les Baux din sudul Franței, unde a fost descrisă în anul 1821 de către Pierre Berthier 5. Bentonita Chimie: SiO2 56-70 %, Al2O3 13-23 %, MgO 1-5 %, Fe2O3 1-10 %, CaO 1-4 %, (K,Na,P,Ti) Tip: rocă sedimentară pelitică (argilă impură), compusă mai ales din montmorillonit (silicat de aluminiu) Textura: pelitică (fin granulară), ceroasă, uneori păstrează textura sticloasă din roca originală Culoare: gri crem, alba crem, albă gălbui, albă albăstrui, roz, maronie, neagră Componenți principali: montmorillonit, illit, beidelit Componenți accesorii: caolinit, cuarț, feldspați, calcit, gips Componenți accidentali: smectit, albit Geneza: prin degradarea atmosferică a cenușelor vulcanice, de obicei în prezența apei Porozitate: 18-43 % Absorbția apei: 8-16 % Permeabilitate: 50-100 miliDarcy Densitate: 1.500-2.800 Kg/m3 (în funcție de apa conținută) Rezistența la tracțiune: 0,5-2 MPa Rezistența la compresiune: 5-18 MPa Răspândire: SUA, China, Grecia, Turcia, Australia, India, Rusia, Italia, Mexic, Brazilia, Germania, Argentina, România Utilizări: gel pentru foraj, ciment, adezivi, industria ceramică, industria metalurgică, matrițe de turnare, desicanți, amendament agricol Comentarii: bentonita are capacitatea de a absorbii cantități impresionante de apă cu expandarea volumului de 8-9 ori, este plastică și tixotropică (vâscozitatea ei scade sub presiune) 6. Brecia Chimie: SiO2 40-65 %, Al2O3 8-17 %, CaO 8-45 %, FeO 8-18 %, MgO 2-32 %, TiO2 1-9 %, (Na,K,P) Tip: rocă detritică sedimentară (fragmente de rocă și minerale cimentate) Textura: clastică (fragmente de rocă, angulare, inegale, nesortate, într-o masă cu granulație mai fină) Culoare: maro, maro-gălbui ca mierea, cenușiu, cenușiu închis, verzui Componenți principali: fragmente din diverse roci (gneis, cuarț, granit, andezit, bazalt, dolomită) Componenți accesorii: intruziuni mafice si ultramafice, vene din aplita Componenți accidentali: cupru, argint, aur, alte metale Geneza: prin petrificarea unor fragmente angulare de roci, rezultate din alterarea detritică a rocilor native și cimentarea acestora prin precipitarea unor minerale cum este cuarțul Porozitate: 0,2-15 % Absorbția apei: 0,1-10 % Permeabilitate: 0-500 miliDarcy Densitate: 1.900-2.500 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 2-18 MPa Rezistența la compresiune: 40-130 MPa Răspândire: SUA, Rusia, China, Afganistan, Slovacia, Anglia, Polonia, Bulgaria, Turcia, România Utilizări: drumuri și căi ferate, piatră ornamentală, fațadă pentru ziduri și coloane (Pantheonul din Roma) Comentarii: breciile pot avea origine diferită formând următoarele tipuri structurale: sedimentare, tectonice, vulcanice, prin impact meteoritic sau hidrotermale 7. Calcar Chimie: CaCO3 85-97 % (CaO 48-54 %, CO2 20-40 %), SiO2 1-3 %, MgO 1-3 % (Al,Fe,Mn,Na,K,P,Ti) Tip: rocă sedimentară formată din carbonat de calciu (calcit și aragonit) Textura: granulară macrocristalină (sau cu fragmente de resturi scheletale, ooide, peloide sau interclastice) Culoare: alb, gălbui, gri crem, roz, maro-roșcat, albăstrui, verzui, cenușiu închis, violet Componenți principali: calcit, aragonit Componenți accesorii: calcedonie, cremene, argila, pirit, oxizi de fier, nisip Componenți accidentali: spicule de spongieri, diatomee, radiolari, fosile mari Geneza: depunerea de fragmente scheletale ale unor organisme marine cum sunt coralii și foraminiferele, sau prin precipitarea chimică a calcitului și a aragonitului Porozitate: 5-30 % Absorbția apei: 0,5-10 %, este parțial solubil (mai ales în acizi) Permeabilitate: 0,2-1.000 miliDarcy Densitate: 2.500-2.800 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 5-25 MPa Rezistența la compresiune: 35-150 MPa Răspândire: pe tot globul (formează circa 10 % din rocile sedimentare) Utilizări: material de construcție (Marea Piramidă din Giza), agregat și balast, industria chimică, vopsele, ciment și mortar, sursă de calciu, amendament agricol Comentarii: sub acțiunea apei formează un relief carstic cu fenomene geologice caracteristice: peșteri și avenuri, chei și canioane, platouri montane și doline 8. Cărbune Chimie: carbon 75-91 %, hidrogen 4-6 %, oxigen 3-10 %, sulf 1 %, (N,Si,V,Ni) Tip: rocă sedimentară combustibilă, carbon fosilizat Textura: granulară sortată, stratificată (fragmente vegetale lungi orientate paralel cu solul) Culoare: negru sau brun închis Componenți principali: carbon Componenți accesorii: hidrogen, sulf, oxigen, azot Componenți accidentali: siliciu, vanadium, nichel Geneza: prin descompunerea și deshidratarea resturilor vegetale în procese geologice îndelungate (până la 300 milioane de ani) Porozitate: 0,1-10 % Absorbția apei: 2-28 % Permeabilitate: 0,1-5 miliDarcy Densitate: 1.250 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 0,5-1 MPa Rezistența la compresiune: 22-25 MPa Răspândire: China, USA, India, Australia, Indonezia, Rusia, Africa de Sud, Polonia, Kazahstan, Columbia și România Utilizări: combustibil cu putere calorică între 28.000 și 35.000 Kj/kg (3-9.000 Kcal/Kg), sursă pentru hidrocarburi aromatice, sinteze chimice, mina de creion, lubrifianți Comentarii: principalele tipuri sunt: turbă, lignit (28.470 Kj/Kg), huilă (33.900 Kj/Kg), antracit (35.300 Kj/Kg) și grafit 9. Conglomerate Chimie: variabila in functie de rocile componente (mai ales silicati) Tip: rocă sedimentară clastică compusă prin cimentarea unor fragmente rotunjite de rocă (cu diametrul mai mare de 2 mm) Textura: clastică (similară cu brecia dar fragmentele cu diametre între 2 și 150 mm nu sunt angulare ci rotunjite) Culoare: cenușiu, galben brun, maroniu roșcat, verzui, negru Componenți principali: roci rotunjite prin eroziune (cuarț, gnais, granit, andezit, bazalt, gresie, calcar, marnă, argilă) Componenți accesorii: liant format mai ales din carbonați Componenți accidentali: silicați, sulfuri, oxizi de fier Geneza: prin consolidarea și cimentarea fragmentelor de rocă rezultate în urma eroziunii în mediu marin, fluvial, aluvial sau glaciar Porozitate: 1-15 % Absorbția apei: 0,2-12 % Permeabilitate: 1-500 miliDarcy Densitate: 2.000-2.700 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 5-19 MPa Rezistența la compresiune: 55-190 MPa Răspândire: Scoția, Anglia, Franța, Polonia, SUA, Rusia, Italia, Spania, Australia Utilizări: drumuri și căi ferate, piatră ornamentală, baraje și diguri, construcții, balast Comentarii: după dimensiune fragmentele componente se împart în: granule (2-4 mm), pietriș (4-64 mm), grohotiș (64-256 mm), bolovăniș ( > 256 mm) 10. Coquina Chimie: (CaCO3 80 %), SiO2 5-6 %, CaO 45 %, CO2 36 %, Al2O3 2-3 %, Fe2O3 1-2 %, (Na,K,Mg,Mn,Ti,P,S) Tip: rocă sedimentară compusă prin cimentarea unor scoici și cochilii, întregi sau fragmentare Textura: clastică (fragmente de scoici mai mari de 2 mm) Culoare: culoarea nisipului, galben portocaliu, roșcat scorțișoară, gri deschis Componenți principali: calcit ( > 75 % ) Componenți accesorii: fosfați, gips, caolin Componenți accidentali: cuarț Geneza: sedimentarea carapacelor de nevertebrate marine (moluște, trilobiți, brahiopode), după ce au fost sfărâmate și sortate mecanic prin acțiunea valurilor Porozitate: 22-60 % Absorbția apei: 2-15 % Permeabilitate: 40-130 miliDarcy Densitate: 1,100-2,2400 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 0,1-3 MPa Rezistența la compresiune: 0,4-28 MPa Răspândire: pe țărmul mărilor și oceanelor Utilizări: piatră de construcție, dale pentru pavaj, piatră ornamentală, îngrășământ agricol (fosfat) Comentarii: roca proaspătă este foarte fragilă, înainte de utilizare trebuie uscată timp de 1-3 ani 11. Cremene Chimie: SiO2 95-98 %, Al2O3 0-2 %, Fe2O3 0-1 %, CaO 0-1 %, (Na,K,Mg,Mn,P) Tip: rocă sedimentară formată exclusiv din cuarț Textura: microcristalină, criptocristalină, microfibroasă (granule de 0,5-20 microni) Culoare: alb, gri, gri-brun, verzui deschis, roșu ruginiu, negru Componenți principali: cuarț Componenți accesorii: calcar, dolomit, creta Componenți accidentali: fosile Geneza: diageneza unor sedimente marine, silicifiate sub presiune pentru a forma noduli sau mase în interiorul unor zăcăminte de calcar sau cretă Porozitate: microporozitate Absorbția apei: 0,57-6 % Permeabilitate: 0,1-4 miliDarcy Densitate: 2,570-2,650 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 40-80 MPa Rezistența la compresiune: 100-800 MPa Răspândire: Anglia, Germania, România, Polonia, Turcia, Kenia, Siria, Australia, SUA Utilizări: unelte în epoca de piatră, amnar, cocoș de pușcă, piatră abrazivă, construcții, ceramică Comentarii: este cunoscută și sub denumirile de silex, cuarțit, calcedonie, chert, amnar, cute 12. Creta Chimie: (CaCO3 70-99 %), SiO2 < 1 %, CaO 50-55 %, CO2 40-43 %, MgO 1-6 %, Al2O3 0-4 %, (Na,K,P,Fe) Tip: rocă sedimentară poroasă, o formă de calcar compusă din calcit Textura: fină granulară, ușor de pulverizat, poroasă Culoare: albă spre gri deschis Componenți principali: calcit Componenți accesorii: cuarț, fragmente de șisturi și argilă Componenți accidentali: silicați de magneziu și calciu, fosile Geneza: acumularea progresivă de calcit, format prin depunerea coccolitoforelor (scoica unor microorganisme) în apele marine puțin adânci Porozitate: 3,3-55,5 % (în medie 34 %) Absorbția apei: 8-25 % Permeabilitate: 2-20 miliDarcy Densitate: 1.200-2.500 Kg/m3 (în medie 1.800 Kg/m3) Rezistența la tracțiune: 0,25-0,5 MPa Rezistența la compresiune: 0,8-4 MPa Răspândire: Anglia, Franța, Danemarca, Germania, Australia, SUA, Japonia, Rusia, Peru, Africa de Sud, România Utilizări: mortar tencuială și ciment, amendament agricol, pastă de dinți, polizarea fină a metalelor, cretă pentru tablă, amenajari interioare, sculptură Comentarii: se gasește în natură în straturile Paleogen și Cretacic Superior, uneori stratul poate atinge grosimi de sute de metri (600 m în regiunea Kharkov) 13. Diatomit Chimie: SiO2 70-90 %, Al2O3 10-16 %, FeO 1-2 %, Fe2O3 2-9 %, Na2O 2-4 %, K2O 1-2 %, (Ca,Mg,Mn,P) Tip: rocă sedimentară silicioasă formată din resturi de diatomee fosilizate (alge cu cochilie) Textura: foarte fin granulară, se sfărâmă ușor pentru a forma o pulbere albă (particule cu diametrul între 10 și 200 microni) Culoare: alb-gălbuie, maroniu deschis Componenți principali: silicați amorfi, opal Componenți accesorii: illit, smectit, caolin, cuarț, calcit Componenți accidentali: Cu, Zn, Pb, componente biotice (spongieri, moluște, crustacee) Geneza: acumularea de silicați amorfi prin depunerea de alge microscopice moarte (diatomee) în sedimente lacustre sau marine Porozitate: 50-70 % Absorbția apei: 65-75 % Permeabilitate: 0,1-10 miliDarcy Densitate: 2.100-2.200 Kg/m3 ( 320-640 Kg/m3 pentru pudra deshidratată) Rezistența la tracțiune: 0,1-1 MPa Rezistența la compresiune: 1-6 MPa Răspândire: Germania, SUA, Sahara, Canada, Cehia, Franța, Danemarca, Grecia, Rusia Utilizări: filtre minerale, abraziv moale, insecticid mecanic, absorbant pentru lichide, ciment și mortar, izolator termic și fonic Comentarii: Alfred Nobel a utilizat proprietațile chimice ale diatomitului pentru producția de dinamită (pentru stabilizarea nitroglicerinei) 14. Dolomita Chimie: (CaCO3 57 % si MgCO3 43 %), CaO 31-50 %, CO2 26-45 %, MgO 20-43 %, SiO2 0-2 %, Fe2O3 0-1 %, (Al,Na,K,Mn,P,S) Tip: rocă sedimentară compusă predominant din carbonat de calciu și magneziu CaMg(CO3)2 Textura: cristalină, zaharoidă (cristale medii spre grosiere de dolomita și magnezit) Culoare: roz, galben-gri, alb crem, maro deschis Componenți principali: dolomit, magnezit, calcit Componenți accesorii: oxizi de fier, argilă, gips, sulfați, fosfați Componenți accidentali: cuarț Geneza: diageneza rocilor calcaroase (magneziul înlocuiește calciul), după precipitarea carbonatului de calciu sub formă de sedimente marine Porozitate: 5-18 % Absorbția apei: 12-14 % Permeabilitate: 22-500 miliDarcy Densitate: 2.600-2.800 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 5-15 MPa Rezistența la compresiune: 50-150 MPa Răspândire: Italia, Elveția, Germania, Anglia, SUA, Canada, Mexic, Spania, Turcia, China, Rusia, România Utilizări: industria siderurgică, construcții, industria chimică, amendament agricol, cărămizi refractare, vopsele, industria sticlei Comentarii: un proces industrial interesant este prin precipitarea carbonaților de către Bacillus amyloliquefaciens (utilizat pentru restaurarea marmurei și a plăcilor de calcar uzate) 15. Evaporit Chimie: SiO2 0-16 %, CaCO3 2-47 %, NaCl 1-74 %, CaO 1-6 %, MgO 1-6 %, SO4 0-15 %, (mai ales sare, calcit si sulfați) Tip: rocă sedimentară rezultată prin evaporare Textura: fină spre mediu granulară Culoare: gri, alb, gălbui, ca nisipul, maro deschis, maro roșcat, negru Componenți principali: calcit, gips, aragonit, halit (sare) Componenți accesorii: anhidrit, cuarț (alte 80 de minerale posibile) Componenți accidentali: silvit, carnalit, langbeinit, polihalit Geneza: concentrarea și cristalizarea prin evaporare din soluții apoase (în mari și oceane, lagune, lacuri) Porozitate: 2,5-20 % Absorbția apei: foarte ridicată (anhidritul se transformă în gips) Permeabilitate: 10-100 miliDarcy Densitate: 2.300-2.400 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 3-4 MPa Rezistența la compresiune: 45-50 MPa Răspândire: Anglia, SUA, Australia, Pakistan, Afganistan, Iran, Siberia, Peru, Chile, Rusia, Canada, Spania, România Utilizări: ciment, amendament agricol, sursă pentru extragerea nitraților, industria chimică, piatră decorativă, ceramică Comentarii: evaporitele non-marine conțin frecvent minerale ca: borax, epsomit, gaylussit, glauberit, mirabilit, thenardit și trona 16. Fier în bandă Chimie: SiO2 41-60 %, Fe2O3 40-58 %, MgO 0-2 % (Al,Ti,Mn,Ca,Na,K,P) Tip: rocă sedimentară, formată din straturi subțiri de oxizi de fier (magnetit sau hematit), din epoca Precambriană Textura: fină granulară, în bandî (cremene colorată cu oxizi de fier) Culoare: roșu (ruginiu), cu benzi albe, gălbui, crem sau cenușiu Componenți principali: magnetit, hematit, cuarț Componenți accesorii: pirit, muscovit, biotit, apatit Componenți accidentali: feldspat, amfiboli, calcit Geneza: în apa oceanelor, în era Precambriană ( 1.900 milioane de ani îen), prin formare de oxizi de fier din oxigenul eliberat prin fotosinteză de algele verzi (cianobacterii) combinat cu fierul dizolvat în apă Porozitate: 0,1-1 % Absorbția apei: practic nulă Permeabilitate: 0,1-1 miliDarcy Densitate: 3.200-3.700 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 2-5 MPa Rezistența la compresiune: 35-50 MPa Răspândire: China, Australia, India, SUA, Canada, Chile, Brazilia, Rusia, Africa de Sud, România Utilizări: pentru extracția fierului Comentarii: bine lustruite, fragmentele de rocă sunt foarte frumoase și pot fi utilizate ca pietre geme (jad roșu, ochi de tigru) 17. Gips (Ghips) Chimie: CaSO4 x 2H2O 85-94 % (CaO 38 %, SO3 56 %, H2O 3-20 %), Fe2O3 2-9 %, SiO 1-4 %, (Al,Fe,Mg,Mn,Na,K) Tip: depozit de mineral evaporitic (când este impur este clasificat ca rocă sedimentară) Textura: microgranulară, cristalină Culoare: albă sau alb crem, uneori maro deschis sau roz Componenți principali: gips Componenți accesorii: anhidrit, calcit, dolomit, limonit, pirit, argilă, halit, silvit Componenți accidentali: sare, calcedonie, cuarț, argilă Geneza: depus ca mineral prin evaporare, sau prin hidratarea anhidritului Porozitate: 1-8 % Absorbția apei: 1-10 % Permeabilitate: este moderat solubil în apă (2-2,5 g/litru) Densitate: 2.000-2.200 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 2-5 MPa Rezistența la compresiune: 27-50 MPa Răspândire: China, Iran, Spania, Italia, Mexic, Tunisia, SUA, Anglia, Pakistan, Franța, Grecia, Rusia, Brazilia, Thailanda, Australia, România Utilizări: construcții, mortar și tencuieli, decorațiuni interioare, amendament și fertilizator agricol, industria chimică (producția mondială este de circa 150 milioane de tone/an) Comentarii: solubilitatea gipsului scade cu creșterea temperaturii (este retrogradă), în Mexic au fost găsite cristale de gips cu lungime de până la 11 metri 18. Gresie Chimie: SiO2 60-98 %, CaO 2-20 %, Al2O3 1-14 %, Fe2O3 1-6 %, K2O 0-2 % (Mg,Na,Mn,Ti,Zr,Ba) Tip: rocă sedimentară clastică formată din nisip pietrificat Textura: clastică, grunjoasă, cristalină (cristale de 0,06-2 mm într-o matrice de calcit sau argilă) Culoare: maro nisip, maro deschis, gălbui, roșietic, gri, roz, alb, negru Componenți principali: fragmente de roci < 2 mm (nisip), calcit, argilă Componenți accesorii: cuarț, feldspat, hematit, limonit, anhidrit, gips, baritină Componenți accidentali: granați, zircon, turmalină, magnetit Geneza: prin cimentarea nisipului (fragmente pre-existente de roci erodate), în râuri, lacuri, deșerturi sau în mediu marin Porozitate: 1-20 % Absorbția apei: 1-15 % Permeabilitate: 1-1.000 miliDarcy Densitate: 2.800-3.100 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 4-25 MPa Rezistența la compresiune: 35-170 MPa Răspândire: Sahara, Arabia, Australia, și pe tot globul dar în cantități mai mici Utilizări: construcții, pavaj, piatră ornamentală, industria sticlei, piatră pentru polizor, abrazivi Comentarii: în funcție de predominența mineralelor componente și tipul cimentului se descriu următoarele tipuri: arenite, arcoza, graywacke, wacke, aeolianite și oolite 19. Greywacke Chimie: SiO2 65-73 %, Al2O3 12-15 %, FeO 2-4 %, Fe2O3 1-3 %, K2O 2-3 %, Na2O 2-3 %, CaO 1-3 %, MgO 1-2 %, (Mn,Ti,P,Ba,Zr) Tip: rocă sedimentară, o varietate de gresie argiloasă Textura: clastică ( granule angulare slab sortate, cu dimensiuni între 0.006 și 2 mm, vizibile și fără lupă) Culoare: gri cenușiu, maro, galben brun până la negru Componenți principali: cuarț și fragmente de rocă vulcanică Componenți accesorii: feldspați (ortoclaz și plagioclaz), piroxeni, biotit, clorit, muscovit, apatit, hornblendă Componenți accidentali: vene de cuarț vizibile cu ochiul liber Geneza: avalanșe submarine sau curenți turbionari puternici ce amestecă neomogen sedimentele de roci vulcanice, urmate de cimentare prin deshidratare Porozitate: 1,3-25 % Absorbția apei: 0,1-33 % Permeabilitate: 1-200 miliDarcy Densitate: 2.050-2.700 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 15-80 MPa Rezistența la compresiune: 250-350 MPa Răspândire: Noua Zeelandă, SUA, Canada, Australia, Africa de Sud, Ghana, Slovacia, Portugalia, Egipt, Sudan Utilizări: construcții, drumuri și pavaj, agregate, balast, diguri marine Comentarii: în Noua Zeelandă greywacke deține un procent important din structura geologică, în stratul Paleozoic (vechi de 300 milioane de ani) 20. Laterit Chimie: SiO2 8-32 %, Al2O3 30-50 %, Fe2O3 18-30 %, MgO 2-6 %, CaO 5-10 %, TiO2 1-2 %, (Ni,Na,K,Mn,P) Tip: pământuri argiloase roșii-ruginii, bogate în oxizi de fier și aluminiu Textura: poroasă, friabilă, stratificată, argiloasă (particule fine mai mici de 2 microni) Culoare: roșu ruginiu Componenți principali: oxizi de fier și aluminiu (caolin, goethit, hematit, baoxita) Componenți accesorii: argilă, fragmente de roci, cuarț Componenți accidentali: zăcăminte de nichel Geneza: prin degradarea intensivă și de lungă durată (lateritizare) a rocilor subjacente, în regiunile calde și umede tropicale Porozitate: 40-60 % Absorbția apei: 25-40 % Permeabilitate: 100-1.000 miliDarcy Densitate: 2.500-2.740 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 0,5-1 MPa Rezistența la compresiune: 6-8 Mpa Răspândire: India, Australia, Peninsula Arabă, Brazilia, Indonezia, Cuba, Guatemala, Columbia, Africa Centrală Utilizări: cărămizi pentru construcții (vezi templul Angkor), drumuri, tratamentul apelor reziduale, rar pentru extracția fierului Comentarii: denumirea de laterit a fost utilizată prima dată de Dr. Francis Buchanan Hamilton la zăcământul Angadipuram și provine de la cuvântul latinesc lateres = cărămizi 21. Loess Chimie: CaCO3 28-33 % (CaO 8-16 %, 8-14 %), SiO2 50-69 %, Al2O3 3-14 %, Fe2O3 3-6 %, MgO 1-4 %, (Mn,Na,K,P,Ti) Tip: rocă sedimentară detritică neconsolidată (praf), de origine eoliană Textura: foarte poroasă, pelitică (particule angulare de 20-50 microni) Culoare: galben deschis, gri, gri gălbui, gri roșcat, maroniu Componenți principali: nisip fin (cuarț, feldspați, mică) Componenți accesorii: argilă, calcit Componenți accidentali: fragmente de plante, cochilii sau fosile Geneza: sediment eolian, format prin depunerea microparticolelor purtate de vânt Porozitate: 5-20 % Absorbția apei: 20-25 % Permeabilitate: 1-1.000 miliDarcy Densitate: 1.600-1.800 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: nu este cazul Rezistența la compresiune: nu este cazul Răspândire: China, Argentina, USA, Ukraina, Rusia, Turkestan, Germania, Ungaria, Bulgaria, România Utilizări: ceramică (cărămizi, olane, țiglă), agent de afânare pentru sol, uneori sursă pentru aluminiu și fier Comentarii: cuvântul provine din limba germană, de la losch = volant și a fost utilizat pentru prima dată în valea Rhinului în anul 1821 22. Marnă Chimie: CaCO3 35-66 % (CaO 25-35 %, CO2 15-30 %), SiO2 25-35 Al2O3 3-10 %, Fe2O3 1-4 %, (Mg,Mn,Na,K,P) Tip: rocă sedimentară calcaro-argiloasă Textura: pelitică, microcristalină (cu granule nesortate) Culoare: gri, gri verzui, gălbui, roșietic, albăstrui, alb, gri închis Componenți principali: calcit, dolomit, argilă, siderit Componenți accesorii: gips, anhidrit, sare, cuarț, pirit Componenți accidentali: fosile și microfosile, zircon Geneza: precipitația chimică a carbonaților (65-35 %) și a argilei (35-65 %) în medii marine și lacustre Porozitate: 3-10 % Absorbția apei: 1-5 % Permeabilitate: 0,1-2 miliDarcy Densitate: 1.800-2.200 Kg/m3 (când este deshidratată) Rezistența la tracțiune: 1-2 MPa Rezistența la compresiune: 7-9 MPa Răspândire: pe tot globul Utilizări: ciment și clinker, adezivi și tencuieli, amendament agricol, fundația barajelor, diguri Comentarii: marna este o combinație de calcar și argilă ce poate fi: calcar marnos (CaCO3 80-95 %), marnă calcaroasă (CaCO3 40-80 %) sau argilă marnoasă (CaCO3 < 40 %) 23. Oolite Chimie: CaCO3 40-97 % (CaO 25-50 %, CO3 15-43 %), SiO2 1-24 %, Al2O3 2-8 %, Fe2O3 0-30 %, MgCO3 0-3 % %, (Na,K,P) Tip: rocă sedimentară formată din granule sferice, compuse la rândul lor din straturi concentrice Textura: granulară (ooidele sunt sferule de 0,25-2 mm formate din straturi concentrice de calcar) Culoare: maro, gri deschis, maro-gălbui, alb, roșietic, albăstrui Componenți principali: calcit, aragonit Componenți accesorii: fosfați, hematit, cuarț Componenți accidentali: fosile, oxizi de fier Geneza: prin precipitarea și calcifierea algelor marine sub formă de granule cu straturi dispuse concentric Porozitate: 10-25 % Absorbția apei: 5-10 % Permeabilitate: 1-500 miliDarcy Densitate: 1.800-2.400 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 2-10 MPa Rezistența la compresiune: 10-80 MPa Răspândire: SUA, China, Anglia, Franța, Ungaria, India, Indonezia, Bahamas, Australia, Turcia, România Utilizări: construcții și zidărie, mortar și tencuială, piatră decorativă, piatră semiprețioasă (șlefuită) Comentarii: de obicei este formată din calcit, dar există și oolite din cuarț, hematit, fosfați sau dolomit 24. Pietriș Chimie: variabilă în funcție de originea rocilor componente Tip: rocă sedimentară neconsolidată formată din fragmente de roci cu dimensiuni variabile Textura: fragmente de rocă neconsolidate (cu granule cuprinse între 2 mm și 150 mm) Culoare: alb, gri, cenușiu, maroniu, roșcat, verzui, gălbui, roz, negru Componenți principali: fragmente de roci cu origine diversă Componenți accesorii: nisip Componenți accidentali: minerale valoroase, pământuri rare Geneza: ca rezultat al fragmentarii rocilor prin eroziune și agenți de mediu, sau produse artificial în cariere prin sfarâmarea și sortarea rocilor dure Porozitate: 5-25 % Absorbția apei: 0,5-2 % Permeabilitate: 5-1500 miliDarcy Densitate: 2.200-2.600 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: nu este cazul Rezistența la compresiune: nu este cazul Răspândire: pe tot globul Utilizări: pentru fundația drumurilor, fabricarea cimentului, aleei și parcuri, agregate și balast, construcții Comentarii: pe plan mondial există mai multe drumuri pavate cu piatră decât cu beton sau asfalt (doar în Rusia există peste 400.000 Km de drumuri pietruite) 25. Silt Chimie: SiO2 38-73 %, Al2O3 2-22 %, Fe2O3 3-6 %, CaO 1-32 %, MgO 2-20 %, Na2O 0-12 %, (K,Fe,P,Ti) Tip: rocă sedimentară clastică formată din silt (loess, nisip fin și praf) Textura: clastică, cristalină (granule cu dimensiune între 0,004 și 0,6 mm) Culoare: ca nisipul, maro deschis, roșcat, verde, cenușiu, cenușiu închis Componenți principali: nisip foarte fin (silt), calcit, argilă Componenți accesorii: cuarț, feldspat, hematit, limonit, anhidrit, gips, baritină Componenți accidentali: granați, zircon, turmalină, magnetit Geneza: depunerea și compactarea granulelor foarte fine de nisip, în mediu marin Porozitate: 10-13 % Absorbția apei: 1-10 % Permeabilitate: 1-20 % Densitate: 2.450-2.900 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 1-4 MPa Rezistența la compresiune: 15-35 MPa Răspândire: pe tot globul Utilizări: construcții, dale și țigle, sculpturi, abrazivi, garduri și ziduri de apărare Comentarii: silt-urile sunt formate din granule mai mici decât cele din gresie, dar mai mari decât cele din argilă 26. Sisturi (Fliș) Chimie: SiO2 30-75 %, Al2O3 5-20 %, Fe2O3 2-8 %, CaO 6-30 %, MgO 1-3 %, K2O 0-4 %, (Na,P,Ti,Ba) Tip: rocă sedimentară clastică compusă din noroi, argilă și fragmente minerale mici Textura: laminată, fisurată (se desface în folii paralele), granulară (fragmente > 0,06 mm) Culoare: gri cenușiu, negru, roșu, maro, verde Componenți principali: caolin, montmorillonit, clorit, illit, smectit, cuarț Componenți accesorii: cremene, calcit, dolomit, ankerit, feldspar, albit, pirit Componenți accidentali: hematit, goetit, limonit, biotit, fosile Geneza: prin compactarea nisipurilor depuse în ape lent curgătoare (lagune, delte, terenuri inundate, pe fundul mărilor și al oceanelor) Porozitate: 8-29 % Absorbția apei: 4-10 % Permeabilitate: 0,1-10 miliDarcy Densitate: 2,000-2,700 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 2-10 MPa Rezistența la compresiune: 5-100 MPa Răspândire: Franța, Italia, Cipru, SUA, Canada, India, Nigeria, Australia, China, Rusia, România Utilizări: ceramică, materie primă pentru dale, cărămizi și țigle, sursă pentru alumină (formeaza circa 70 % din scoarța terestră) Comentarii: este o rocă frecvent asociată cu alunecările de teren (rocă expansivă), porozitatea mare și permeabilitatea mică permit acumularea de apă, sau uneori petrol și gaze, în cantități semnificative (vezi și șisturi bituminoase) 27. Sisturi bituminoase Chimie: carbon organic 14-24 %, SiO2 3-52 %, Al2O3 3-22 %, Fe2O3 1-10 %, CaO 6-52 %, SO3 2-9 %, (Mg,Na,K,Mn,Ti,Cu,Ni,U) Tip: rocă sedimentară ce conține petrol și gaze naturale Textura: fin granulară (fragmente detritice într-o matrice argiloasă) Culoare: maro, maro închis, maro gălbui, gri până la cenușiu închis Componenți principali: hidrocarburi, cretă, marnă, calcit, dolomit, feldspar, pirit Componenți accesorii: gips, cuarț, caolin, apatit, illit, goethit Componenți accidentali: fosile și microfosile Geneza: componenta organică provine din resturile celulare ale plantelor marine, lacustre sau terestre, alterate prin încalzire geotermală Porozitate: 6-15 % Absorbția apei: 2-5 % Permeabilitate: 1-10 miliDarcy Densitate: 1.600-2.400 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 6-11 MPa Rezistența la compresiune: 15-40 MPa Răspândire: SUA, Brazilia, China, Rusia, Canada, Australia, Suedia, Estonia, Turcia, Jordania Utilizări: extracția de petrol, gaze naturale, sulf, amoniac, alumină, cenușa sodică si uraniu Comentarii: conține între 100 și 200 litri de petrol/tonă, roca uscată are o valoare termică cuprinsă între 500 și 4.000 Kcal/Kg 28. Travertin Chimie: CaCO3 95-97 % (CaO 48-54 %, CO2 20-44 %), SiO2 0-1 %, Al2O3 0-1 %, Fe2O3 0-2 %, (Mg,Mn,Na,K,P,Ti) Tip: rocă sedimentară, o varietate de calcar depozitat de izvoarele minerale hidrotermale Textura: poroasă, cu vacuole și găuri mari, fin cristalină (depozit de calcit) Culoare: bej, alb murdar, crem, gri deschis, galben, maroniu, verzui Componenți principali: calcit, aragonit Componenți accesorii: calcedonie, cremene, argilă, nisip, oxizi de fier Componenți accidentali: vegetale petrificate Geneza: prin precipitarea chimică a carbonatului de calciu din ape de adâncime, de suprafață sau geotermale Porozitate: 6-20 % Absorbția apei: 2-7 % Permeabilitate: 0,1-500 miliDarcy Densitate: 2.300-2.600 MPa Rezistența la tracțiune: 5-12 MPa Rezistența la compresiune: 30-80 MPa Răspândire: Italia, Turcia, China, USA, Iran, Afganistan, Spania, Guatemala, Croația, Indonezia, România Utilizări: material de construcție (Colosseum, Sacre Coeur), dale, fațada clădirilor, decorațiuni interioare, sculptură Comentarii: o parte din pori sunt formați prin încastrarea florei geotermale (macrofite, briofite, alge, cianobacterii, plante) 29. Beton Chimie: SiO2 22-60 %, CaO 3-64 %, Al2O3 4-25 %, Fe2O3 2-10 %, MgO 2-4 %, SO3 1-10 % (Na,K,P,Ti) Tip: material compozit format din ciment și aggregat granular (este o brecie artificială făcută de om) Textura: de la fina granulară până la grăunțoasă, sau cu material agregat vizibil, poate fi și lustruit sau ormanentat cu elemente decorative (compoziție tipică: ciment 7-15 %, apă: 14-21 %, agregat: 60-80 %) Culoare: gri, alb, gri închis sau colorat cu pigmenți Componenți principali: ciment (o pudră fină din calcar, argilă și gips) Componenți accesorii: agregat (nisip, roci sfărâmate, zgură de furnal, cenușă, piatră de râu, sticlă spartă) și apă Componenți accidentali: mixturi și lianți sau agenți de afânare ( CaCl2, Ca(NO3)2, NaNO3, zahăr, sucroză, acid citric, acid tartric, pigmenți) Geneza: evaporarea apei dintr-o mixtură de ciment/apă cu un raport variabil, de obicei cuprins între 0.30-0.45 Porozitate: 1-10 % (până la 40 % pentru betonul special ultra ușor de tip BCA) Absorbția apei: 1-6 % Permeabilitate: 0.1-10 microDarcy (după ce a fost uscat timp de minimum 24 de zile), asemănător cu granitul Densitate: 2.200-2.400 Kg/m3 (2.600-2.800 kg/m3 împreună cu agregatul) Rezistența la tracțiune: 2-6 MPa Rezistența la compresiune: 17-210 MPa Răspândire: în întreaga lume (anual se produc circa 7.5 miliarde de metri cubi) Utilizări: locuințe și clădiri publice, baraje, structuri industriale mari, drumuri și autostrăzi, fundații, poduri, diguri, bazine și piscine Comentarii: tehnologia turnării betonului era cunoscută încă din Antichitate (mortarul roman sau pozzalana) dar a fost redescoperită și modernizată doar începând cu jumătatea secolului al XVIII-lea. Rocile Metamorfice Introducere Rocile metamorfice formează o mare parte din scoarța terestră și reprezintă circa 12 % din suprafața uscatului. Rocile metamorfice apar prin transformarea unor roci pre-existente, în urma unui proces denumit metamorfism (meta = schimbare, morphos = formă). Roca originală este supusă la temperaturi mai mari decât 150-200 grade Celsius și la presiuni de peste 150 MPa (sau 1500 bari) ce produc modificări fizice și chimice profunde asupra rocilor originale. Se pot produce pur și simplu prin scufundarea rocilor sub straturi suprajacente de rocă, straturi ce produc prin sedimentare continuă presiuni și temperaturi din ce în ce mai mari. Se pot produce și ca urmare a unor procese tectonice, cum sunt de exemplu coliziunile plăcilor continentale, caz în care forțele de presiune sunt dispuse orizontal iar temperatura crescută rezultă prin fricțiunea și distorsiunea rocilor inițiale. Există și roci metamorfice formate prin procese magmatice, caz în care creșterea presiuni și a temperaturii sunt cauzate de magmă intruzivă ce penetrează în apropierea stratului de rocă inițial. Studiul rocilor metamorfice poate oferi informații retroactive despre presiunile și temperaturile la care au fost produse, la diferite adâncimi ale scoarței. Cele mai cunoscute roci metamorfice sunt marmura, gnaisul, ardezia, schisturile și cuarțitul. Există un grup de minerale, cunoscute sub denumirea generică de minerale metamorfice, ce nu se formează decât în condițiile de temperatură și presiune specifice procesului metamorfic. Din grupul acestor minerale, utilizate ca indicatori pentru rocile metamorfice, cele mai cunoscute sunt silimanitul, kyanitul, staurolitul, andaluzitul și unii dintre granați. Alte minerale cum sunt olivina, piroxenii, amfibolii, mica, fedspații și cuarțul, pot fi prezente în rocile metamorfice, chiar în cantități mari, dar nu sunt specifice proceselor metamorfice fiind prezente în toate tipurile de roci. Aceste minerale ubiquitare sunt stabile chiar și la presiuni și temperaturi înalte și rămân nealterate în cursul procesului metamorfic. Cunoscând temperaturile și presiunile la care se alterează diferitele tipuri de minerale se pot stabilii retroactiv condițiile de formare pentru o anumită rocă metamorfică. Schimbarea de formă sau de mărime a cristalelor unui mineral oarecare poartă numele de recristalizare. De exemplu, în urma unui proces metamorfic, cristalele mici de calcit din calcar sau cretă se pot transforma în cristale mari ce formează marmura. Similar, cristalele mici de cuarț din gresii se pot recristaliza pentru a forma cristalele mari din cuarțit. Atât temperatura ridicată cât și presiunea ridicată contribuie la procesul de recristalizare. Presiunile înalte permit ca atomii și ionii din cristalele solide să migreze pe poziții noi, formând astfel cristale reorganizate, în timp ce temperaturile ridicate determină cristalele să formeze o soluție la punctul lor de contact, pentru a forma prin răcire cristale mai mari. Procesul prin care rocile se scurtează într-un ax oarecare în timpul procesului de recristalizare (se tasează), poartă denumirea de foliere (folia = frunze) și are ca rezultat formarea de straturi suprapuse. În timpul procesului de foliere, mineralele aplatizate sau alungite, cum sunt de exemplu mica și chloritul, sunt rotate în ax în așa fel încât axul longitudinal devine perpendicular pe direcția de scurtare a rocii (perpendicular pe direcția de acțiune a forței). Ca urmare, mineralele de acest tip formează benzi caracteristice în culoarea mineralului din care s-au format, în timp ce restul mineralelor formează benzi în culoarea rocii inițiale. Ca urmare a procesului de foliere, textura rocilor metamorfice poate fi foliată sau nefoliată, după cum forțele de presiune au acționat într-un singur plan, sau au acționat în planuri multiple și nu se mai pot distinge benzile de foliere. Nu sunt foliate nici rocile metamorfice în care nu există minerale cu cristale reorientabile. De exemplu, marmura este de cele mai multe ori nefoliată, motiv pentru care este preferată pentru sculpturi în piatră. Atunci când o rocă este supusă la un gradient de presiuni, tipul de foliere va fi corespunzător cu intensitatea procesului metamorfic. De exemplu, dacă argila este supusă la presiuni foarte mici se formează ardezie, iar dacă este supusă la presiuni ceva mai mari se formează filit. Schisturile se formează la nivele medii ale proceselor metamorfice în timp ce pentru formarea gnaissului sunt necesare procese metamorfice de nivel înalt. Pe lângă deformările fizice, în timpul proceselor metamorfice pot avea loc și reacții chimice între minerale, chiar dacă mineralele nu sunt topite. În cursul unor astfel de procese, mineralele pot schimba atomi între ele pentru a forma minerale noi. De cele mai multe ori, apa supra-încălzită formează mediul de dispersie în care au loc reacțiile chimice. La temperaturi înalte au loc numeroase reacții complexe, asfel încât fiecare ansamblu mineral poate prezenta semne caracteristice pentru temperaturile și presiunile la care s-a format. Atunci când se produc modificări drastice ale compoziției chimice, prin intruziunea unor substanțe chimice din rocile înconjurătoare, procesul metamorfic poartă numele de metasomatism. Apa supra-încălzită poate transporta mineralele dizolvate la distanțe mari, astfel că rocile metamorfice pot avea în compoziție substanțe noi și în același timp pot fi lipsite de o parte dintre substanțele prezente în roca inițială. În cazul modificării compoziției chimice, recristalizarea poate produce simetrii radical diferite față de cele din roca inițială. În funcție de natura procesului ce a stat la baza transformărilor metamorfice, procesele metamorfice pot fi clasificate în metamorfism de contact și metamorfism regional. Termenul de metamorfism de contact se utilizează atunci când transformările sunt induse de magma topită injectată în roci solidificate. În acest caz, modificările sunt profunde în planurile de contact direct cu magma, acolo unde temperaturile sunt cele mai mari, și scad progresiv spre straturile mai îndepărtate. În jurul rocii magmatice formate prin răcirea magmei se formează o zonă de metamorfism cunoscută sub denumirea de aureola contactului metamorfic. Procesele metasomatice ce au loc la nivelul contactului metamorfic sunt extrem de importante pentru geologi deoarece în zona de contact se pot forma depozite importante de metale și substanțe valoroase. De cele mai multe ori, contactul metamorfic cu magma topită duce la formarea unor roci mai indurate, cu structură cristalină mai rugoasă. Multe dintre rocile alterate prin acest mecanism au fost denumite de geologi hornfels (roci corneene). De exemplu, marna sau calcarul impur, se pot transforma prin metamorfism de contact în roci corneene silicioase sau respectiv în marmură silicioasă. Asemănător, gresiile se pot transforma prin metamorfism de contact în cuarțit. Dacă roca inițială a fost foliată, este posibil ca roca metamorfică să fie tot bandată. De exemplu, gresiile laminate sau foliate pot fi transformate în roci corneene bandate. Uneori chiar și fosilele pot fi păstrate cu forma inițială, deși mineralele din compoziție sunt recristalizate. De cele mai multe ori cristalele nou formate sunt alungite și aplatizate, cu formarea unui volum semnificativ mai mare de mică, muscovit și biotit. În cazuri rare, rocile fuzionează pentru a forma un produs sticlos din care se pot separa cristale de silimanit, cordierit și spinel. Frecvent marnele pot fi transformate astfel în urma unor intruziuni bazaltice, iar gresiile feldspatice pot fi vitrificate complet. Marnele pot fi metamorfozate astfel și dacă sunt doar supra-încălzite pe cărbuni încinși sau într-un furnal. În ce privește procesele metasomatice din zona de contact, pot avea loc diverse schimburi de substanțe chimice. De exemplu rocile granitice pot absorbii fragmente de marnă sau fragmente de bazalt, pentru a forma niște roci hibride denumite skarn-uri. Termenul de metamorfism regional, denumit și metamorfism dinamic se utilizează pentru volume imense de rocă ce ocupă suprafețe foarte mari, supuse acelorași interacțiuni fizico-chimice. Majoritatea rocilor de adâncime sunt roci metamorfice regionale ca urmare a presiunii imense exercitate de starturile suprajacente. Cu excepția intruziunilor magmatice, toate rocile din straturile inferioare ale crustei continentale sunt metamorfice. Alt mecanism regional de formare a rocilor metamorfice este produs prin mișcările tectonice orizontale, produse de coliziunea continentelor, cu formare de centuri orogenetice. Atunci când rocile acestor centuri sunt ridicate la suprafață și expuse eroziunii, faciesurile metamorfice apar pe suprafețe întinse sub formă de centuri. Uneori procesul metamorfic distruge complet trăsăturile caracteristice ale rocilor originale, astfel că procesul de evoluție nu mai poate fi reconstituit. De exemplu, de cele mai multe ori procesul de recristalizare distruge complet textura și fosilele din rocile sedimentare. Metamorfismul regional are tendința de a forma roci mai indurate, mai foliate și mai schistoase decît cele originale. În aceste roci nou formate, mineralele se aranjează în planuri paralele, în așa fel încât cristalele prismatice și cele aplatizate sunt dispuse în câmpul microscopic cu axul lung paralel față de cel al cristalelor învecinate (în foi de ceapă). Din acest motiv, multe dintre rocile metamorfice se sparg mai ușor pe direcția axului longitudinal al cristalelor. De exemplu, un fragment de mica schist se va sparge mai ușor pe direcția stratului de mică, lăsând impresia că întreaga rocă este formată doar din mică. Dacă acceași rocă este însă spartă transversal se vor observa ușor straturile de cuarț granular. În gnaisuri, straturile alternante sunt mai groase și mai puțin regulate decât în schisturi și mai ales conțin mai puțină mică. Ca regulă generală, gnaisurile conțin mai mult feldspat decât schisturile și ca urmare sunt mai rezistente, mai greu de spart. Nu rare ori aceste straturi paralele sunt contorsionate, sau sunt sfărâmate ca urmare a forțelor aplicate în gradient de presiune. Atât rocile sedimentare cât și cele magmatice pot fi transformate în roci metamorfice ca urmare a unui proces metamorfic regional. Dacă procesul metamorfic a fost de nivel înalt și compoziția chimică este asemănătoare, textura și chimia rocilor nou formate nu mai permite distincția dintre diferitele tipuri de roci parentale. De exemplu, atât cuarțul porfiriu cât și gresia felspatică pot fi transformate metamorfic pentru a forma un mica-schist de culoare gri sau roz. În ce privește textura specifică rocilor metamorfice se disting 5 tipuri: 1. ardezie 2. gnaiss 3.schistos 4. granuloblastic 5. hornfelsic (cornean). Principalele roci metamorfice 1. Amfibolit Chimie: SiO2 45-55 %, Al2O3 15-20 %, Fe2O3 9-15 %, CaO 8-15 %, MgO 4-8 %, (Na,K,Mn,P,Zn,V,Cu) Tip: rocă metamorfică compusă mai ales din amfiboli (hornblenda, actinolit) Textura: crăpată ori foliată, cu textură schistoasă (cu preponderența mineralelor lamelare cum sunt mica și hornblenda) Culoare: negru, cenușiu închis sau albastru cu fulgi albi (aspect de sare și piper) Componenți principali: amfibolit, albit, feldspat Componenți accesorii: calcit, epidotit, zoizit, clorit, cuarț, sfen, biotit Componenți accidentali: ilmenit, magnetit, cuarț Geneza: prin transformarea metamorfică la adâncime a rocilor mafice sau a unor depozite de dolomit, siderit sau marnă Porozitate: 0,1-1 % Absorbția apei: 0,1-0,4 % Permeabilitate: 0,01-1 microDarcy Densitate: 3.000-3.200 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 13-20 MPa Rezistența la compresiune: 130-200 MPa Răspândire: Anglia, Germania, Franța, Canada, Rusia, Pakistan, Afganistan, Bulgaria, Danemarca, Spania Utilizări: piatră cubică, construcții, pavaj, fațada clădirilor Comentarii: se utilizează și următoarele denumiri alternative: orto-amfibolit, para-amfibolit, epidiorit, uralit 2. Antracit Chimie: carbon 92-98 %, hidrogen 1-2 %, oxigen 1-4 %, (S,N,Si) Tip: cărbune metamorfic cu cel mai ridicat conținut de carbon Textura: nestratificată, organică cu granule fine, tare, de culoare negru strălucitor Culoare: negru închis Componenți principali: carbon Componenți accesorii: hidrogen, sulf, oxigen, azot Componenți accidentali: silicați Geneza: prin metamorfismul depozitelor de cărbune formate în Era Carboniferă (la adâncimi mari în condiții de presiune și temperatură ridicată) Porozitate: 10-40 % Absorbția apei: 13-15 % Permeabilitate: 1-100 miliDarcy Densitate: 1.300-1.500 MPa Rezistența la tracțiune: 0,5-1 MPa Rezistența la compresiune: 22-25 MPa Răspândire: China, Rusia, Ukraina, Coreea de Nord, Vietnam, Anglia, Australia, Africa de Sud, India Utilizări: încălzire și termoficare, industria siderurgică, termocentrale electrice, filtre organice, turnătorie, sinteze chimice Comentarii: antracitul reprezintă circa 1 % din rezervele mondiale de cărbune și are cea mai mare putere energetica 3. Ardezie (Slate) Chimie: SiO2 55-70 %, Al2O3 12-20 %, Fe2O3 3-8 %, CaO 1-4 %, MgO 2-3 %, Na2O 0-2 %, K2O 0-2 %, (Mn,P,Ti) Tip: rocă metamorfică formată din argilă sau cenușă vulcanică Textura: foliată (clivaj în plăci), schistoasă, fin granulară (granulele nu se văd cu ochiul liber) Culoare: cenușie, gri cenușiu, maronie, maro roșcat Componenți principali: cuarț, muscovit, clorit, sericit, illit Componenți accesorii: biotit, hematit, pirit, apatit, caolin, magnetit, feldspați Componenți accidentali: grafit, turmalină, zirconiu, fosile Geneza: metamorfism de grad redus al silturilor (recristalizare și comprimare la temperaturi și presiuni relativ mici) Porozitate: 0,4-5 % Absorbția apei: 0,1-1,7 % Permeabilitate: 0.01-0,3 miliDarcy Densitate: 2.600-2.800 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 6-12 MPa Rezistența la compresiune: 24-26 MPa Răspândire: Franța, Spania, Germania, China, India, Rusia, Turcia, Brazilia, România Utilizări: dale pentru pavaj și acoperiș, izolator electric, izolator termic Comentarii: înainte de mijlocul secolului al XIX-lea termenii de ardezie, șist sau silt erau imprecis delimitați 4. Blueschist Chimie: SiO2 30-50 %, Al2O3 14-18 %, Fe2O3 11-17 %, MgO 6-10 %, CaO 5-12 %, Na2O 0-5 %, (Mn,P,V,Ba) Tip: rocă metamorfică produsă prin alterarea metavulcanică a bazaltului sau a rocilor similare Textura: schistoasă, lepidoblastică sau nematoblastică (minerale elongate cum sunt glaucofanul sau mica) Culoare: albastru, negru, gri sau albastru verzui Componenți principali: glaucofan, lawsonit, epidotit Componenți accesorii: jadeit, albit, clorit, muscovit, cuarț, aragonit Componenți accidentali: granați, titanit, zoizit Geneza: prin metamorfismul rocilor bazaltice la adâncimi de 15-30 Km (la presiuni de 0,6 GPa și temperaturi de 200-500 grade Celsius) Porozitate: practic nulă Absorbția apei: practic nulă Permeabilitate: practic nulă Densitate: 2.800-3.200 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 25-30 MPa Rezistența la compresiune: 250-300 MPa Răspândire: SUA, China, Chile, Iran, Kazakhstan, Grecia, Marea Britanie, Italia, Turcia, Antile, Japonia, Noua Zeelandă Utilizări: studii petrologice și pentru utilizări oportuniste Comentarii: se găsesc în mod tipic în interiorul centurilor orogene, în falia tectonică, împreună cu șisturi verzi sau cu roci eclogite 5. Cataclasit Chimie: SiO2 55-60 %, Al2O3 14-18 %, FeO 6-7 %, MgO 2-3 %, Na2O 2-3 %, K2O 2 %, CaO 0-20 %, (Mn,P,Ti) Tip: rocă metamorfică cataclastică (formată prin fracturare cominutivă în timpul mișcărilor tectonice) Textura: clastică, coezivă (fragmente angulare < 0,1 mm într-o matrice foarte fin granulară) Culoare: cenușiu închis, negru, roșu, verde închis, maro închis Componenți principali: cei din rocile fracturate Componenți accesorii: cei din rocile fracturate Componenți accidentali: cei din rocile fracturate Geneza: mișcări tectonice repetate, ce determină fracturări și fărâmițări progresive ale granulelor minerale și ale agregatelor lor, urmate de deformare și recimentare Porozitate: până la 27 % Absorbția apei: până la 25 % Permeabilitate: până la 800 miliDarcy Densitate: 2.600-2.700 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 15-30 MPa Rezistența la compresiune: 30-100 MPa Răspândire: Japonia, Australia, China, USA, Austria, Chile, Noua Zeelandă, Italia, Africa de Sud Utilizări: studii petrologice și utilizări oportuniste (balast) Comentarii: se descriu următoarele varietăți: protocataclasit (matrice < 50 %), mezocataclasit (matrice 50-90 %), ultracataclasit (matrice > 90 %) și brecii tectonice 6. Eclogit Chimie: SiO2 38-40 %, Al2O3 20-22 %, FeO 14-27 %, CaO 8-10 %, MgO 4-34 %, (Mn,Na,P,Ti) Tip: rocă metamorfică bazaltică Textura: foliată, granuloblastică, porfiroblastică sau poichiloblastică (granați roșii într-o matrice verde de piroxeni) Culoare: gri-verzui cu pete roșii spre roz Componenți principali: piroxeni și granați Componenți accesorii: cuarț, rutil, lawsonit, coesit, amfiboli, paragonit, dolomit, corindon Componenți accidentali: feldspați plagioclazi, zoizit, diamante Geneza: metamorfismul rocilor bazaltice sau gabroice, în zonele de subducție, la presiuni foarte mari (1,2-2 GPa și 400-1.000 grade Celsius) Porozitate: practic nulă Absorbția apei: practic nulă Permeabilitate: practic nulă Densitate: 3.200-3.600 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 200-240 MPa Rezistența la compresiune: 250-450 MPa Răspândire: SUA, Japonia, Scoția, Germania, Guatemala, Australia, Italia, Canada, Turcia, Groenlanda, Franța Utilizări: studii petrologice, sursă oportunistă pentru granați și diamante Comentarii: eclogitul se metamorfozează la presiuni extrem de mari și are proprietățile mecanice cele mai înalte (densitate, rezistență la tracțiune și la compresiune) 7. Filit Chimie: SiO2 33-39 %, Al2O3 5-12 %, Fe2O3 18-25 %, FeO 5-9 %, MgO 8-14 %, (Ca,Na,K,P,Ti) Tip: rocă metamorfică cu metamorfism intermediar între ardezie și șisturile cristaline Textura: foliată, schistoasă, filitică, cu luciu mătăsos (cristale mici cu suprafețe de clivaj) Culoare: cenușiu închis spre negru, cenușiu verzui Componenți principali: cuarț, mică, clorit, sericit Componenți accesorii: feldspat plagioclaz, muscovit, illit, montmorillonit, sepiolit Componenți accidentali: grafit, oxizi de fier, turmalină, granați Geneza: prin metamorfism de grad scăzut al șisturilor sau prin continuarea transformării metamorfice a ardeziei Porozitate: 0,5-1 % Absorbția apei: 0,2 % Permeabilitate: 0,01-1 miliDarcy Densitate: 2.300-2.800 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 5-14 MPa Rezistența la compresiune: 80-140 MPa Răspândire: Franța, Polonia, Rusia, Scoția, Alaska, Chile, India, Norvegia Utilizări: construcții, agregate și balast, întreținerea drumurilor, dale pentru pavaj și acoperiș Comentarii: cristalele de filit sunt mai mari decât cele de ardezie și au o mai bună reflexie a luminii (prezintă un luciu caracteristic ce face distincția dintre cele două roci) 8. Gnais Chimie: SiO2 51-75 %, Al2O3 13-16 %, FeO 6-10 %, Fe2O3 2-3 %, CaO 4-6 %, Na2O 3-6 %, MgO 3-5 %, (Mn,K,P,Ti) Tip: rocă metamorfică regională cu benzi compoziționale formate din minerale mafice sau felsice Textura: granuloblastică, porfiroblastică, foliată mediu spre grosier (recristalizată extensiv) Culoare: alb, albăstrui, verzui, maro închis, gri cenușiu, în benzi alternative Componenți principali: cuarț, feldspați, mică (biotit, muscovit) Componenți accesorii: albit, epidotit, apatit, turmalină, magnetit, ilmenit, pirit Componenți accidentali: zircon, clorit, hornblendă, augit Geneza: prin metamorfism regional de grad înalt al rocilor sedimentare (paragnais) sau vulcanice (ortognais) Porozitate: 0,1-2 % Absorbția apei: 0,1-1,3 % Permeabilitate: practic nulă Densitate: 2.500-3.000 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 6-20 MPa Rezistența la compresiune: 60-150 MPa Răspândire: Italia, Franța, Australia, Brazilia, Canada, SUA, Japonia, Spania, Norvegia, India, Rusia, Groenlanda, România Utilizări: construcții, pavaj și decorațiuni interioare, piatră ornamentală, sculpturi, fațada clădirilor Comentarii: cuvântul gnais provine din verbul german gneist = a scânteia, deoarece spărtura rocii strălucește la lumină (conține cristale de mică) 9. Gossan Chimie: SiO2 9-52 %, Al2O3 2-24 %, Fe2O3 11-54 %, CuSO4 2-22 %, MgO 0-2 %, (Ca,Na,K,Ti,Au,Ag,Zn,Pb) Tip: rocă metamorfică intens oxidată sau decompusă, este partea superioară a unui zăcământ metalifer Textura: poroasă, pământoasă sau crăpată (ca un fagure de miere) Culoare: roșu ruginiu, verde, albastru verzui, purpuriu Componenți principali: limonit, hematit, siderit, goethit, pirit, cuarț Componenți accesorii: caolin, calcit, aragonit, biotit, piroxeni, clorit, ghips Componenți accidentali: actinolit, granați, zoisit, argentit, cuprit, malachit Geneza: prin oxidarea intensă a rocilor vulcanice sub acțiunea agenților fizici externi sau hidrotermali și transformarea acestora în depozite de oxizi metalici și cuarț Porozitate: 25-50 % Absorbția apei: autolimitată prin oxidare Permeabilitate: 1-100 miliDarcy Densitate: 2.200-3.000 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 3-11 MPa Rezistența la compresiune: 60-150 MPa Răspândire: India, Anglia, Indonezia, Spania, Canada, Turcia, Australia, USA, China Utilizări: este utilizat de geologi pentru identificarea venelor de zăcăminte metalifere subjacente (Fe, Cu, Au, Ag, Zn, Pb) Comentarii: denumit și pălăria zăcământului, numele de gossan provine din limba celtă, de la cuvantul gos = sânge, cu referire la culoarea oxidului de fier 10. Granulit Chimie: SiO2 51-75 %, Al2O3 13-16 %, FeO 6-10 %, Fe2O3 2-3 %, CaO 4-6 %, Na2O 3-6 %, MgO 3-5 %, (Mn,K,P,Ti) Tip: rocă metamorfică cu compoziție felsică și granați porfiroblaști Textura: granulară mediu spre graunțoasă, schistoasă (granit recristalizat) Culoare: maro, albastru închis, gri spre cenușiu închis, bej, gri verzui Componenți principali: piroxeni, hornblendă, feldspat plagioclaz, biotit Componenți accesorii: cordierit, silimanit, cuarț, amfiboli, albit Componenți accidentali: granați, zircon, oxizi de fier, zoisit, diamante Geneza: prin metamorfism regional, la temperaturi foarte înalte ce depășesc uneori 1.000 grade Celsius Porozitate: practic nulă Absorbția apei: practic nulă Permeabilitate: practic nulă Densitate: 3.000-3.200 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 8-15 MPa Rezistența la compresiune: 130-180 MPa Răspândire: India, Australia, China, USA, Rusia, Italia, Elveția, Franța, Africa de Sud, Antartica Utilizări: studii petrologice, sursă oportunistă pentru diamante și pietre semiprețioase Comentarii: granulitul este foarte asemănător cu gnaisul dar are granule mai fine, este mai puțin foliat, are mai multi granați, microscopic cristalele sunt rotunjite și formează un mozaic 11. Greenschist Chimie: SiO2 45-52 %, Al2O3 13-17 %, CaO 8-12 %, MgO 8-15 %, FeO 8-16 %, Na2O 3-5 %, (Mn,K,P,Ti) Tip: rocă metamorfică rezultată din alterarea rocilor mafice Textura: schistoasă, lepidoblastică, nematoblastică, foliată (cristale mici, turtite, aciculare cu alinierea mineralelor) Culoare: verde cenușiu Componenți principali: clorit, actinolit, epidotit, piroxeni Componenți accesorii: feldspați plagioclazi, quartz, albit, serpentinit, calcit, dolomit Componenți accidentali: talc, granați, grafit Geneza: prin metamorfismul rocilor bazaltice sau gabroice (sau mafice similare), la temperaturi relativ joase (400-500 grade Celsius) și la presiuni moderate (0,6 GPa) Porozitate: 0,1-1 % Absorbția apei: 0,15 % Permeabilitate: 0,05-2,5 microDarcy Densitate: 2.700-3.300 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 25-30 MPa Rezistența la compresiune: 250-350 MPa Răspândire: Australia, Canada, Madagascar, Africa de Vest, Africa de Sud, Rusia, Finlanda, Norvegia, Groenlanda, SUA, România Utilizări: studii petrologice și utilizări oportuniste (construcții, pavaj, căi ferate) Comentarii: culoarea verde provine de la mineralele verzi predominante: clorit, actinolit și epidotit 12. Hornfels (roci corneene) Chimie: extrem de variabilă, în funcție de roca originală alterată termic Tip: rocă metamorfică formată la contactul dintre rocile argiloase și magma vulcanică Textura: schistoasă, granulară (cristale mici echigranulare dispuse sub formă de mozaic) Culoare: maro închis spre negru, alb, galben, verde pal, maro, verde închis, uneori bandată Componenți principali: feldspat, biotit, sillimanit, cordierit, andaluzit Componenți accesorii: spinel, cuarț, turmalină, pirit Componenți accidentali: granați, hornblendă, epidotit, oxizi de fier Geneza: prin metamorfism de contact între magma fierbinte și roci argiloase sau șisturi, se formeaza un echivalent alterat termic (recristalizat) al rocii originale Porozitate: 0,1-15 % Absorbția apei: 0,2 % Permeabilitate: 0,02-2 miliDarcy Densitate: 2.700-3.000 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 9-13 MPa Rezistența la compresiune: 250-300 MPa Răspândire: Franța, Norvegia, Scoția, USA, Germania, Africa de Sud, Mexic, Australia, toate insulele vulcanice, România Utilizări: construcții și drumuri, balast Comentarii: rocile originale alterate prin contact pot fi: gresii, șisturi, marne, calcare, diabaze sau argile 13. Marmura Chimie: CaCO3 80-97 %, SiO2 1-4 %, MgCO3 1-20 %, (Fe,Al,P) Tip: rocă metamorfică nefoliată, compusă din calcar recristalizat Textura: macrocristalină, zaharoidă, nefoliată (cristale minerale ce se întrepătrund, vizibile și cu ochiul liber) Culoare: alb, roșu, negru, verzui, gri deschis, roz, purpuriu, maro Componenți principali: calcit Componenți accesorii: dolomit, serpentinit, pirit, brucit Componenți accidentali: cuarț, feldspați, epidotit, mică, oxizi de fier Geneza: prin recristalizarea metamorfică a rocilor ce conțin carbonat de calciu (calcar, dolomită) Porozitate: 0,5-2 % Absorbția apei: 0,1-0,5 % Permeabilitate: 0,002 miliDarcy Densitate: 2.650-2.800 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 6-16 MPa Rezistența la compresiune: 60-160 MPa Răspândire: Pakistan, Italia, Rusia, China, USA, India, Germania, Franța, Polonia, Spania, Scoția, Grecia, Turcia, România Utilizări: sculptură, pavaj, amenajări interioare, material de construcție (Taj Mahal) Comentarii: cuvântul marmură provine din limba greacă de la marmaron = piatră strălucitoare 14. Migmatit Chimie: SiO2 65-70 %, Al2O3 13-15 %, Fe2O3 5-18 %, CaO 2-10 %, K2O 1-5 %, Na2O 2-4 %, (Mg,Mn,P,Ti,Ba,W) Tip: rocă metamorfică compusă din vene de rocă recristalizată (leucosome) alternativ cu roci netopite (mesosome) Textura: bandată, granulară cu vene (dike-uri) plisate incoherent (pliuri ptygmatice) Culoare: gri cenușiu cu alb sau cu roz Componenți principali: cuarț, feldspați plagioclazi, biotit, hornblendă Componenți accesorii: muscovit, cordierit, sillimanit, amfiboli Componenți accidentali: granați Geneza: prin retopirea parțială sau fracționată a rocilor vulcanice în condiții de temperatură extremă Porozitate: 0,4-1 % Absorbția apei: 0,1-3 % Permeabilitate: 0,1-0,5 miliDarcy Densitate: 2.800-3.200 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 8-18 MPa Rezistența la compresiune: 80-180 MPa Răspândire: Canada, Finlanda, Franța, Scoția, Germania, Antarctica, SUA, Spania, Suedia Utilizări: studii petrologice și utilizări oportuniste (în loc de granit) Comentarii: numele provine din grecescul migma = amestec și a fost utilizat pentru prima dată de petrologul finlandez Jakob Sederholm în anul 1907 15. Milonit Chimie: depinde de roca parentală Tip: rocă metamorfică produsă prin recristalizare dinamică (cataclastică) Textura: foarte fin granulară, schistoasă foliată (porfiroblaști turtiți strâns întrepătrunși) Culoare: gri cu alb, maro, sau în culoarea rocii parentale Componenți principali: cuarțz, feldspat, biotit, hornblendă Componenți accesorii: clorit, apatit, muscovit, calcit, epidiorit, amfiboli, epidotit Componenți accidentali: granați, sfen, oxizi de fier Geneza: deformare și pulverizare prin întindere, produse de forța de forfecare acumulată în faliile tectonice, urmate apoi de recristalizare cu granule mai mici Porozitate: 0,2-0,3 % Absorbția apei: 0,9-1 % Permeabilitate: 0,01-3 microDarcy Densitate: 2.800-3.100 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 8-12 MPa Rezistența la compresiune: 65-120 MPa Răspândire: Japonia, USA, Noua Zeelandă, Canada, Polonia, Spania, Portugalia, Brazilia, Islanda, Pakistan, Norvegia, Chile Utilizări: ca agregat pentru construcții și drumuri Comentarii: numele provine de la cuvântul grecesc mylos = moară 16. Pseudotachilit Chimie: SiO2 54-70 %, Al2O3 14-18 %, Fe2O3 1-5 %, FeO 2-6 %, CaO 2-7 %, Na2O 2-3 %, (Mg,Mn,K,P,Ti) Tip: rocă metamorfică tectonică produsă prin fricțiune seismică, cu aspect de sticlă bazaltică Textura: sticloasă, foarte fin granulară cu microcristale concentrice dispuse radial și cu fragmente din roca de falie Culoare: cenușiu închis spre negru Componenți principali: cuarț, feldspat, biotit, amfiboli Componenți accesorii: titanit, hornblendă, cromit, calcit Componenți accidentali: bronzit, flogopit, sticlă Geneza: topirea rocilor de contact din falia seismică prin fricțiunea generată de mișcările tectonice rapide, sau de un impact meteoritic Porozitate: practic nulă Absorbția apei: practic nulă Permeabilitate: practic nulă Densitate: 2.500-2.600 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 9-11 MPa Rezistența la compresiune: 90-150 MPa Răspândire: SUA, Africa de Sud, Italia, China, Spania, Kenia, Australia, Noua Zeelandă Utilizări: studii petrologice Comentarii: grosimea stratului de pseudotachilit este un indicator pentru magnitudinea unui eveniment paleoseismic, motiv pentru care roca mai este denumita și fosilă seismică 17. Cuarțit (Quartzit) Chimie: SiO2 88-94 %, Al2O3 1-3 %, Fe2O3 0-2 %, CaO 1 %, MgO 1 %, (Na,K,Mn,P,Ti,Cu) Tip: rocă metamorfică nefoliată fromată prin alterarea gresiilor Textura: granuloblastică, medium granulară, zaharoidă (granule echidimensionale vizibile cu ochiul liber) Culoare: alb, gri, cenușiu, roz, roșu Componenți principali: cuarț Componenți accesorii: feldspat, muscovit, biotit, apatit, magnetit, rutil Componenți accidentali: zircon, granați, ilmenit, calcit, oxizi de fier Geneza: recristalizarea gresiilor la temperaturi și presiuni mari produse de compresiunea plăcilor tectonice la nivelul centurilor orogene Porozitate: 0,4-3,9 % Absorbția apei: 0,1-1,4 % Permeabilitate: 0,01-0,1 microDarcy Densitate: 2.600-2.800 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 20-30 MPa Rezistența la compresiune: 150-300 MPa Răspândire: India, USA, Brazilia, Franța, Rusia, Anglia, Canada, Ukraina, Indonezia, Australia, China Utilizări: căi ferate, pavaj, dale ornamentale, drumuri, construcții, amenajări interioare Comentarii: distincția dintre cuarțit și gresii se poate face și prin spărtură: la cuarțit trece prin granule în timp ce la gresii ocolește granulele vizibile 18. Rodingit Chimie: SiO2 34-45 %, Al2O3 12-18 %, CaO 9-27 %, FeO 6-9 %, MgO 6-38 %, (Mn,Na,K,P,Ti) Tip: rocă metamorfică metasomatică, calcitică-silicioasă, frecvent asociată cu roci ultramafice serpentinizate Textura: granuloblastică zonată în benzi paralele (cristale mari vizibile cu ochiul liber) Culoare: alb, crem, verzui, roz, roșu, gri, albăstrui Componenți principali: granați, hornblendă, chlorit, diopsid, piroxeni, vezuvianit Componenți accesorii: cuarț, calcit, ilmenit, grossular, epidotit, sfen Componenți accidentali: amfiboli, vezuvianit Geneza: prin cristalizarea apelor magmatice concentrate în roci ultramafice (gabroice) la temperaturi și presiuni înalte, asociate unor procese de serpentinizare Porozitate: practic nulă Absorbția apei: practic nulă Permeabilitate: practic nulă Densitate: 2.800-3.200 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 7-15 MPa Rezistența la compresiune: 70-140 MPa Răspândire: Noua Zeelandă, USA, Italia, Pakistan, Australia, Japonia, Serbia, China, Turcia, Rusia, Germania, Grecia Utilizări: sursă importantă pentru extragerea granaților (pietre prețioase) Comentarii: termenul de rodingit a fost utilizat pentru prima dată de Bell, Clark și Marshall (1911), pentru a descrie niște roci bogate în grossular din valea râului Roding (Noua Zeelandă) 19. Serpentinit Chimie: SiO2 32-37 %, MgO 20-38 %, H2O 10-14 %, CaO 2-9 %, CO2 10-19 %, Fe2O3 5-10 %, (Al,Mn,Na,K,P,Ti) Tip: rocă metamorfică compusă din minerale sepentinice (silicați fero-magnezieni) Textura: pământoasă, aplatizată sau solzoasă, fibroasă sau spumoasă Culoare: verde, galben verzui, gri verzui, alb, verde albăstrui Componenți principali: serpentina (lizardit, antigorit, crisotil) Componenți accesorii: magnetit, magnezit, talc Componenți accidentali: tremolit, brucit, dolomita, clorit Geneza: transformarea metamorfică a piroxenilor și a olivinei (din rocile peridotitice) în minerale serpentinice, la temperaturi medii și în prezența apei (pe fundul oceanelor), printr-o reacție exotermă ce generează izvoare hidrotermale submarine Porozitate: 0,5-10 % Absorbția apei: 0,3-0,9 % Permeabilitate: 0,1-10 miliDarcy Densitate: 2.600-2.800 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 9-13 MPa Rezistența la compresiune: 90-150 MPa Răspândire: Rusia, SUA, Franța, Italia, Slovacia, Anglia, Noua Zeelandă, Noua Caledonie, Japonia, Australia Utilizări: piatră ornamentală (tip marmură), material izolator (fibre de azbest), sursă pentru extracția magneziului Comentarii: denumirea provine de la asemănarea cu pielea de șarpe: culori pestrițe, luciu ceros, suprafața netedă lustruită și conținut ridicat în metale foarte toxice 20. Șisturi Chimie: SiO2 40-95 %, Al2O3 2-31 %, Fe2O3 1-17 %, MgO 0-11 %, CaO 0-24 %, Na2O 0-10 %, K2O 0-8 %, (Mn,P,Ti), variablă în funcție de roca parentală Tip: rocă metamorfică cu metamorfism intermediar între filit și gnais, conține peste 50 % minerale lamelare (mică, clorit, talc, hornblendă, grafit) Textura: foliată (fisibilă), schistoasă (cu cristale de mică vizibile cu ochiul liber) Culoare: alb, gri, cenușiu închis, verde cenușiu, maro închis, argintiu Componenți principali: cuarț, mică, biotit, muscovit, clorit, hornblendă, talc Componenți accesorii: feldspați, apatit, turmalină, magnetit, ilmenit, pirit Componenți accidentali: granați, zircon, grafit, cordierit, amfiboli Geneza: gresii, șisturi sau roci magmatice, ce sunt metamorfozate la temperaturi și presiuni foarte mari astfel încat peste 50 % dintre mineralele lamelare se turtesc și se aliniază în straturi subțiri Porozitate: 0,04-0,49 % Absorbția apei: practic nulă Permeabilitate: 0,001-1 miliDarcy Densitate: 2.500-2.900 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 4-12 MPa Rezistența la compresiune: 60-100 MPa Răspândire: Scoția, USA, Japonia, Germania, Australia, Norvegia, Noua Zeelandă, Turcia, India, Indonezia, Nigeria, România Utilizări: construcții, drumuri, agregate și balast, piatră decorativă Comentarii: șisturile se denumesc dupa mineralul predominant sau neobișnuit din compoziție. Exemple: mica șist, șist granatic, șisturi verzi 21. Skarn Chimie: variabilă în funcție de roca parentală (calciu și siliciu), depozite de metale rare (W,St,Mo,Cu,Fe,Pb,Zn,Au) Tip: rocă metamorfică metasomatică de contact Textura: magmatică în interior, granuloblastică fin granulară în exterior (straturi de magnetit, fluorit, vezuvianit, turmalină) Culoare: verde cenușiu, verde gălbui, roșu, maro, argintiu Componenți principali: calcit, piroxeni, magnetit, hematit, epidiorit, cassiterit Componenți accesorii: turmalină, apatit, tantalit, rodonit, barit, fluorit, corindon, topaz, beril Componenți accidentali: granați, fier, cupru, zinc, plumb, alte metale rare Geneza: prin dizolvarea calciului din rocile calcare în lichidele din zona de contact cu magma și apoi recristalizarea acestora sub formă de skarn Porozitate: 0,1-2 % Absorbția apei: 0,1-1 % Permeabilitate: 0,1-2 miliDarcy Densitate: 2.900-3.400 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 6-8 MPa Rezistența la compresiune: 110-150 MPa Răspândire: Tasmania, Paua Noua Guinee, SUA, Noua Zeelandă, Japonia, Mexic, Bolivia, Peru, Anglia, Australia, Canada, Namibia Utilizări: sursă pentru granați (pietre prețioase) și metale rare Comentarii: se disting șapte tipuri majore (Au,Cu,Fe,Mo,Sn,W și Zn-Pb), denumite după metalul aflat în concentrații exploatabile 22. Steatit (Soapstone) Chimie: SiO2 40-45 %, Al2O3 5-10 %, FeO 1-9 %, Fe2O3 4-12 %, CaO 4-8 %, MgO 20-24 %, (Mn,Na,K,P,Ti) Tip: rocă metamorfică în mare parte compusă din talc Textura: nefoliată, foarte moale, grăsoasă, schistoasă Culoare: alb, crem, gri deschis, gri verzui, gri albăstrui Componenți principali: talc, clorit, amfiboli Componenți accesorii: dolomita, magnetit, magnezit, steatit Componenți accidentali: oxizi de fier Geneza: prin transformarea metamorfică a serpentinitului și a dunitului sau prin alterarea hidrotermală a dolomitelor Porozitate: 0,5-5 % Absorbția apei: 0,2 % Permeabilitate: 0,001-1 miliDarcy Densitate: 2.400-2.900 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 5-9 Mpa Rezistența la compresiune: 30-60 MPa Răspândire: SUA, Canada, India, China, Rusia, Italia, Pakistan, Brazilia, Kenya, Singapore, Australia Utilizări: decorațiuni interioare, sculpturi, matrițe pentru obiecte din argint, material izolator termic și electric Comentarii: prin conținutul mare de talc steatitul are duritatea 1 pe scara Mohs, este moale și lucios la atingere ca săpunul, de unde și denumirea anglo-saxonă 23. Suevit Chimie: SiO2 52-64 %, Al2O3 12-20 %, Fe2O3 4-10 %, CaO 3-15 %, MgO 1-5 %, (Mn,Na,K,Ti) Tip: rocă metamorfică formată în timpul unui impact cu un meteorit Textura: sticlă veziculară, brecioasă sau poroasă (fragmente angulare de roci într-o matrice sticloasă) Culoare: gri verzui, roșu, maro roșcat, negru Componenți principali: sticlă și fragmente de roci Componenți accesorii: cuarț, feldspat plagioclaz, feldspați alcalini, biotit, hornblendă Componenți accidentali: diamante Geneza: în interiorul și în jurul craterului de impact meteoritic, formate prin sudarea rocilor topite cu fragmente de rocă netopită Porozitate: 10-27 % Absorbția apei: 0,5-5 % Permeabilitate: 0,001-1 miliDarcy Densitate: 2.500-2.700 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 3-5 MPa Rezistența la compresiune: 20-45 MPa Răspândire: Nordlinger Ries (Germania), Sudbury Basin (Canada), Popigai Crater (Rusia), Chicxulub Crater (Mexic), Kara Crater (Rusia), Azuara (Spania) Utilizări: pentru diagnosticul craterelor de impact meteoritic Comentarii: termenul generic pentru roci create sau transformate de un impact meteoritic (brecii de impact, suevite, pseudotachylite, tektite) este cel de impactite 24. Whiteschist Chimie: SiO2 48-56 %, Al2O3 9-23 %, MgO2 13-25 %, Fe2O3 3-12 %, (Na,K,Ti,Ca) Tip: roci metamorfice neobișnuite formate la presiuni înalte sau foarte înalte, prezentând o asociere caracteristică de: talc, kyanit și cuarț Textura: schistoasă, foliată, cu lame de kyanit lungi până la 10 mm și fragmente de granați fracturați Culoare: albă, gri deschis Componenți principali: kyanit, talc, clorit, hematit, cuarț, cordierit, yoderit Componenți accesorii: dravit, staurolit, antofilit Componenți accidentali: biotit, amfiboli, granați Geneza: alterarea metasomatică a unor roci pelitice, evaporitice, cu intruziuni bazaltice sau felsice, produse în faliile tectonice Porositate: nulă Absorbția apei: practic nulă Permeabilitate: practic nulă Densitate: 2.900-3.200 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: lipsa unor date publicate Rezistența la compresiune: lipsa unor date publicate Răspândire: în interiorul centurilor orogene: Zambia, Afganistan, Tanzania, Kazakhstan, Italia, Congo, Tasmania, Zimbabwe Utilizări: utilizări oportuniste, studii de interes științific Comentarii: în cazul rocilor de tip whiteschist, unii dintre componenți precum: Na2O, CaO, K2O, MnO, Ba, au fost îndepărtați din rocile originale prin acțiunea hidrotermală a unor fluide

Transcript of Caiet Petrologic -...

Page 1: Caiet Petrologic - ateliercultural.yolasite.comateliercultural.yolasite.com/resources/CaietPetrologic.pdf · Rocile Magmatice Introducere Rocile magmatice formează circa 15 % din

Caiet PetrologicIntroducere

Petrologia este o ramură a geologiei prin care se studiază rocile și modul în care s-au format. Denumirea provine de la cuvintele grecești petros pentru piatră și logos pentru discurs și are semnificația mai largă dediscurs sau lecție despre pietre. Termenul de litologie este destul de apropiat, dar se utilizează aproape exclusiv pentru descrierile macroscopice ale rocilor și fragmentelor de rocă, în timp ce petrologia se ocupă îndetaliu și de aspectele microscopice ale acelorași roci. În ce privește metodologia de studiu, petrologia include diverse domenii, cum sunt mineralogia, petrografia, mineralogia optică sau analiza chimică. Pentru adescrie marile cicluri geologice și procesele termodinamice de formare a rocilor petrologiștii apelează și la alte discipline științifice, cum sunt: geofizica, geochimia sau termodinamica. În funcție de originea lor, rocilese subîmpart în trei categorii: 1. magmatice, produse prin topirea și recristalizarea unor substanțe minerale 2. sedimentare, produse prin depunerea și depozitarea unor substanțe minerale 3. metamorfice, produse prinalterarea structurală a unor roci preexistente, ca rezultat al unor acțiuni fizice sau chimice (temperatură, presiune, oxido-reducere). Corespunzător acestor categorii, petrologia are trei ramuri principale: 1. petrologiarocilor magmatice 2. petrologia rocilor sedimentare 3. petrologia rocilor metamorfice. Petrologia modernă include și discipline experimentale cu ajutorul cărora se studiază în condiții de laborator sinteza unor rociidentice cu cele naturale, sau a unor materiale compozite complet noi.

În termeni generali, petrologia se ocupă cu descrierea tipurilor de roci ce formează cele trei mari categori, la care se adaugă și noțiuni geologice specifice pentru fiecare dintre categorii. De exemplu, pentruînțelegerea rocilor magmatice sunt necesare noțiuni privitoare la propritățile fizice ale magmelor, clasificarea și diagramele de flux ale proceselor prin care magmele se topesc sau se solidifică. Pentru înțelegerea rocilorsedimentare sunt necesare noțiuni generale referitoare la crusta continentală. În ce privește rocile metamorfice, studiul proceselor tectonice și cel al proceselor de alterare fizică și chimică simplifică înțelegereamecanismelor prin care rocile pot suferi alterări structurale sau chimice.

Acest caiet de tip memorator presupune că principalele noțiuni au fost deja însușite în cadrul unui proces de studiu sistematic. Nu este un curs școlăresc, ci doar o referință sintetică a principalelor informații deinteres practic. Pentru fiecare tip de rocă prezentată este inclusă și o fotografie reprezentativă cu imaginea de ansamblu a unui zăcământ, cea a unui fragment de rocă, imaginea unei suprafețe de fractură și un câmpmicroscopic (uneori în lumină polarizată). Descrierea mai include și informații sintetice privitoare la: compoziția chimică, aspectul macroscopic, textura, compoziția mineralogică, geneza, proprietățile fizice și chimice,rezistența la stress fizic, interacțiunea dinamică cu apa, răspândirea în natură, principalele utilizări și curiozități sau date cu caracter istoric și cultural.

Rocile MagmaticeIntroducere

Rocile magmatice formează circa 15 % din scoarța de suprafață a Pământului și împreună cu cele metamorfice reprezintă până la 90-95 % din volumul rocilor ce formează primii 16 km de la suprafața scoarței. Rocilemagmatice se formează prin solidificarea magmei (o mixtură de roci topite sau semi-topite în subteran) sau a lavei vulcanice (roci topite cu temperaturi cuprinse între 700 și 1200 de grade Celsius, expulzate la suprafațascoarței, în contact cu aerul). Atunci când solidificarea magmei are loc în subteran, rocile formate poartă denumirea de roci intruzive, iar atunci când lava vulcanică se solidifică la suprafața scoarței rocile formate poartădenumirea de roci extruzive. Prin răcire, mineralele se pot cristaliza pentru a forma roci cristaline, sau pot forma o masă amorfă denumită sticlă naturală.

Rocile intruzive se formează prin răcirea lentă a magmei subterane, înconjurată de un strat izolator format din rocile native, astfel că se formează cristale de dimensiuni mari ce rezultă într-o textură rugoasă cugranulație mare, vizibilă cu ochiul liber. Cele mai caracteristice roci din acest tip sunt granitul, gabroul sau dioritul. În majoritatea masivelor muntoase, nucleul central al muntelui este format din astfel de roci intruzive,cel mai frecvent granitice. Uneori aceste pungi de roci intruzive pot fi expuse la suprafață după ce rocile înconjurătoare, mai friabile, au fost înlăturate prin procese de eroziune. Rocile intruzive formate la adâncimi marimai poartă și denumirile de roci plutonice, sau abisale iar cele formate aproape de suprafață mai poartă și denumirile de roci subvulcanice sau hipoabisale.

Rocile extruzive, cunoscute mai ales sub denumirea de roci vulcanice, se formează la suprafața scoarței prin răcirea unor roci topite ce provin fie din manta fie din crusta terestră (lava vulcanică topește și rocile pecare le penetrează). Rocile extruzive se răcesc mult mai rapid decât cele intruzive formând cristale mult mai mici, astfel că au o textură catifelată, fin granulară. Cel mai caracteristic tip de rocă extruzivă este bazaltul,ușor de recunoscut deoarece prin răcire formează niște coloane lungi poligonale, ca rezultat al fisurilor formate în timpul răcirii bruște. Uneori lava expulzată se răcește atât de repede încât nu se mai formează nicimicrocristale și roca formată are structura sticlei naturale, cum sunt de exemplu rocile piroclastice sau obsidianul. În general, rocile cu structură microcristalină sunt mai greu de diferențiat decât cele cu structurămacrocristalină și analize suplimentare pe lângă o simplă examinare microscopică.

Pentru rocile cu cristale mari, vizibile cu ochiul liber, se utilizează și termenul de phaneritice iar pentru cele cu cristale microscopice se utilizează termenul de aphanitice. Pentru rocile la care se disting cristale mariînglobate într-o matrice cristalină cu granulație mai mică se utilizează și termenul de roci porfiritice. Pentru descrierea texturii se mai utilizează și alți termeni cum sunt: veziculară (cristalele conțin bule gazoase),vitroasă, sticloasă sau hialină (structura este amorfă, fără cristale), piroclastică (fragmente de cristale sparte), equigranulară (cristalele sunt de dimensiune egală).

În ce privește forma cristalelor, acestea pot fi euhedrale (au aceeași formă), subhedrale (forma este doar parțial păstrată) sau anhedrale (nu se poate recunoaște o formă distinctă). În ce privește compoziția chimică șimineralogică, rocile magmatice pot fi clasificate în următoarele tipuri principale: 1. felsice (peste 63 % silicați) 2. intermediare (silicați între 52 și 63 %) 3. mafice (silicați între 45 și 52 %, bogate în magneziu șifier) 4. ultramafice (foarte bogate în fier și magneziu cu mai puțin de 45 % silicați) 5. alcaline (cu mai mult de 15 % K2O + Na2O în compoziție). Atunci când raportul dintre potasiu și sodiu este mai mare decât 3,rocile alcaline se mai numesc și ultrapotasice iar când sunt în proporții egale se utilizează și termenul de peralcaline. Rocile alcaline cu mai mult sodiu decât potasiu se mai numesc și peraluminoase.

Magma se formează din scoarța terestră ca urmare a unor procese de creștere a temperaturii, scădere a presiunii, schimbarea compoziției sau o combinație acestor procese. Frecvent la originea acestor procese se aflămișcări tectonice. Plăcile continentale prin mișcarea lor deasupra mantalei, sau una deaspra alteia, generează temperaturi extrem de înalte rezultate prin frecare. Mantaua abisală este formată aproape exclusiv din rociperidotitice. Dacă astfel de roci peridotitice topite sunt angrenate de curenți de convecție formați prin decompresiune în urma unor fisuri sau fracturi, se formează volume mai mici sau mai mari de roci intruzive sau erupla suprafață prin procese vulcanice. Rocile penetrate de magma lichidă cu temperaturi cuprinse între 800 și 1500 de grade Celsius pot conține cantități apreciabile de apă, bioxid de carbon și gaze sulfuroase, substanțe cecontribuie la creșterea exponențială a presiunii și respectiv la fracturarea și fisurarea rocilor din straturile superioare. Procesul de penetrare se perpetuează astfel lent spre straturile superioare până când intervine oerupție vulcanică cu decompresiune bruscă.

Majoritatea magmelor nu sunt formate în întregime din roci topite, ci sunt un amestec de roci lichide și cristale deja formate, cu punct de topire mai înalt decât temperatura actuală a magmei. Procesul de răcire areloc fracțional, diferitele tipuri de cristale fiind formate la temperaturi succesive. Prin simpla observație microscopică a cristalelor cu topografie diferită se poate deduce dinamica de răcire a magmei respective. Prinrăcire fracțională, primele cristale formate sunt cele de olivină și piroxeni, urmate de amphiboli, feldsparii plagioclazi, feldsparii orthoclazi, muscovit și cuarț. Secvența de cristalizare a fost sistematizată de petrologiprin seria de reacție Bowen, reproductibilă în condiții de laborator. La nivel macroscopic, astfel de procese de cristalizare fracționară se reflectă de exemplu prin prezența unor reziduri de tip granitic în interiorul uneimagme cu compoziție gabroică. Diagrama include doar cristalele produse prin răcirea unor silicați deoarece peste 90 % din compoziția rocilor magmatice este formată din minerale ce conțin combinații ale elementelor:siliciu, oxigen, aluminiu, sodiu, potasiu, calciu, fier și magneziu.

Compoziția în elemente chimice sau în substanțe minerale se exprimă de obicei în procente (%), iar pentru elementele rare se exprimă prin părți per milion (ppm). În ce privește compoziția chimică și mineralogică,diversitatea este atât de mare încât poate că ar fi mai corect să se vorbească despre familii sau clustere de roci, decât despre tipuri bine definite de roci. Până în prezent, în rețeaua Internet sunt disponibile peste 230 000analize chimice ale unor roci, dar cercetarea științifică este încă doar în stadiul de pionierat, iar în ce privește rocile sintetice, informațiile oferite sunt încă extrem de sumare.

Principalele roci magmatice

1. Andezit

Chimie: SiO2 57-63 %, Al2O3 16-18 %, Fe2O3 2-7 %, MgO 3-6 %, CaO 2-5 %, Na2O 2-4 %, K2O 1-3 %, (Ti,Ba,F,Mn,Sr)

Tip: rocă magmatică extrusivă (vulcanică) cu compoziție intermediară între bazalt și riolit Textura: afanitică spre porfiritică (fenocristale ce plutesc într-o masă amorfă)

Culoare: gri spre gri închis cu pete roșietice, galbene sau galben-brune Componenți principali: feldspați plagioclazi, piroxeni, hornblendă

Componenți accesorii: magnetit, apatit, ilmenit, biotit, zircon, granați Componenți accidentali: ortoclaz, anortoza, olivină

Geneza: prin cristalizarea magmei mafice, sau prin topirea crustei, în zonele de convergența a platourilor continentale, este versiunea extruzivă a rocii plutonice denumite diorit. Porozitate: 0,5-4 %

Absorbția apei: 1-2 % Permeabilitate: 0,01 miliDarcy

Densitate: 2.500-2.800 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 6-25 MPa

Rezistența la compresiune: 60-250 MPa Răspândire: SUA, Canada, Mexic, Columbia, Chile, Siberia, Malaesia, Italia, Elveția, România

Utilizări: drumuri și căi ferate, construcții, pavaj, pietre fasonate, piatră cubică Comentarii: împreună cu bazaltele sunt o componentă majoră și în scoarța Marțiană. Andezitul a fost identificat și în roca provenită din doi meteoriți (GRA 06128, GRA 06129)

2. Anortozit

Chimie: SiO2 42-45 %, Al2O3 25-28 %, CaO 8-15 %, Na2O 4-5 %, K2O 3 %, (Ti,Fe,Mn,Mg)

Tip: rocă magmatică intruzivă, phaneritică, cu predominența feldspaților plagioclazi (> 90 %)

Textura: faneritică (cristale mari de feldspat, granulare, vizibile cu ochiul liber) Culoare: cenușiu sau albăstrui cu pete albe, negre, albastre sau gri

Componenți principali: feldspați plagioclazi Componenți accesorii: piroxeni, ilmenit, magnetit, olivină

Componenți accidentali: granați, amfiboli Geneza: apare în mase plutonice intrusive stratificate sun formă de blocuri sau batholiți, formează bazine cu suprafața de zeci, sute sau mii de kilometri pătrați

Porozitate: 0,1-0,3 % Absorbția apei: practic nulă

Permeabilitate: practic nulă Densitate: 2.800-3.000 Kg/m3

Rezistența la tractiune: 15-25 MPa Rezistența la compresiune: 150-250 MPa

Răspândire: Canada, SUA, Rusia, Suedia, Norvegia, Franța, Peru, India Utilizări: material de construcție, sursă pentru geme și pietre prețioase, extracție de aluminiu și titan

Comentarii: acest tip de rocă este prezent în probele prelevate de pe Luna, Marte și din unii dintre meteoriți

3. Aplita

Chimie: SiO2 74-76 %, Al2O3 17-20 %, K2O 5-14 %, Na2O 2-4 %, (Ca,Fe,Mg,F,Ba,Rb,Cs)

Tip: rocă magmatică intruzivă compusă predominent din feldspați și cuarț, asemănătoare cu granitul dar cu granule mult mai mici, mai mici de 1 mm, de obicei sub formă de vene de cuarț și feldpar

Textura: granulară zaharoidă (vizibilă doar cu lupa) Culoare: albă, gri cenușiu sau roz

Componenți principali: cuarț, feldspar potasic, microclin, albit Componenți accesorii: oligoclaz, muscovit, apatit, zircon

Componenți accidentali: biotit, turmalină, minerale feromagneziene Geneza: cristalizează ultima din magma pătrunsă în interspațiile rocilor existente, pentru a forma vene și dyke-uri cu diametru de până la câțiva metri

Porozitate: 0,1-0,5 % Absorbția apei: practic nulă

Permeabilitate: practic nulă Densitate: 2.800-3.000 Kg/m3

Rezistența la tracțiune: 12-19 MPa Rezistența la compresiune: 120-190 MPa

Răspândire: Anglia, Italia, Franța, Austria, Argentina, Peru, Elveția, India, Thailanda, Japonia, Germania, Coreea și România Utilizări: producția de sticlă, ceramică, electrozi de sudură, izolatori electrici, adezivi și materiale de construcție izolatoare

Comentarii: este o sursă ieftină de fenocristale, de obicei intercalată în zăcămintele de granit, sienit, diorit și gabron

4. Bazalt

Chimie: SiO2 45-55 %, Al2O3 11-20 %, CaO 6-11 %, MgO 8-19 %, FeO 6-12 %, Fe2O3 0-3 %, TiO2 0-4 %, (Na,K,Mn,P)

Tip: rocă magmatică extrusiva (vulcanică), mafică, este una dintre cele mai comune roci din Sistemul Solar

Textura: afanitică (făinoasă, cristale fine ce nu pot fi observate decat cu lupa), tipic prin răcire se fracturează și formează coloane poligonale, frecvent hexagonale iar când erupe subacuatic formează bulgări în formăde pernă

Culoare: cenușie sau neagră Componenți principali: feldspar calcic, piroxeni, olivină

Componenți accesorii: magnetit, ulvospinel, ilmenit, cuarț, cristobalit, apatit Componenți accidentali: hornblendă, biotit

Geneza: majoritatea magmelor bazaltice sunt generate prin topirea mantalei la 50-100 Km adâncime și 1.200 grade Celsius, urmată de expunere la suprafață cu decompresiune și răcire rapidă Porozitate: 0,03-0,35 %

Absorbția apei: practic nulă Permeabilitate: practic nulă Densitate: 2.500-3.200 Kg/m3

Rezistența la tracțiune: 10-30 MPa Rezistența la compresiune: 100-300 MPa

Răspândire: Siberia, China, Franța, India, Brazilia, Islanda, Canada, SUA, Hawai si România Utilizări: construcții, piatră cubică, statui, izolatori termici (vată minerală)

Comentarii: numele a fost utilizat pentru prima dată în anul 1556 în lucrarea lui Georgius Agricola intitulatî De re metalica (în limba latina basaltes = piatră foarte tare)

5. Bazanit

Chimie: SiO2 42-45 %, Al2O3 12-14 %, FeO 5-8 %, Fe2O3 3-5 %, MgO 4-12 %, Na2O 0-3 %, K2O 0-2 %, (Ti,Mn,Ca,P)

Tip: rocă magmatică extruzivă (vulcanică), mafică

Textura: afanitică spre porfiritică (fenocristale într-o masă amorfă) Culoare: cenușie, albăstruie spre negru

Componenți principali: nefelin, leucit, augit, olivină, ilmenit, magnetit Componenți accesorii: hornblendă, biotit, sodalit

Componenți accidentali: feldspar potasic Geneza: erupții subacuatice continue ce formează conuri, până se ridică la suprafață sub formă de insule vulcanice

Porozitate: 0,1-0,8 % Absorbtia apei: foarte scăzută

Permeabilitate: 0,05 microDarcy Densitate: 2.800-3.300 Kg/m3

Rezistența la tracțiune: 6-11 MPa Rezistența la compresiune: 60-110 Mpa

Răspândire: insule vulcanice (Hawai, Comore, Azore, Canare, Madeira, Tasmania, Noua Zeelanda, Grecia) Utilizări: construcții, metalurgie, abrazivi

Comentarii: în antichitate cu astfel de roci se testa calitatea monedelor de aur (piarta Lydiana)

6. Carbonatit

Chimie: SiO2 2-32 %, CaO 11-47 %, CO2 15-30 %, Al2O3 0-21 %, FeO 0-12 %, Na2O 0-4 %, P2O5 2-17 % (Nb,Ce,K,Ti,Zr,Sr,Th,Ba,U,V)

Tip: rocă intruzivă, uneori poate fi și extruzivă, conține mai mult de 50 % minerale carbonatate (calcit, aragonit, magnezit, siderit)

Textura: mediu granulară spre graunțoasă, asemanatoare cu marmura Culoare: gri cenușiu, gri gălbui, pestriț

Componenți principali: sovită calcitică, dolomit Componenți accesorii: magnetit, apatit, barit, fluorit, ancylite, nefelin, olivină

Componenți accidentali: niobiu, zircon, stronțiu, bariu, fosfor, uraniu, vanadiu, titan Geneza: magma intruzivă topește rocile calcaroase sau marmura, pentru a forma un lichid nemiscibil ce conține silicați și carbonați

Porozitate: 5-12 % Absorbția apei: prezentă (carbonații sunt solubili)

Permeabilitate: mare cu alterare hidrotermală denumită fenitizare Densitate: 2.400-2.800 Kg/m3

Rezistența la tracțiune: 12-16 MPa Rezistența la compresiune: 120-160 MPa

Răspândire: Canada, SUA, Africa de Sud, Brazilia, Rusia, India, Australia, Norvegia, Spania, Tanzania Utilizări: la fel ca marmura, poate conține vene de fluorit și thoriu, sau concentrații exploatabile de elemente rare

Comentarii: obisnuit apare sub forma de vene, lentile, dike-uri și sill-uri intercalate între rocile magmatice, se cunoaște un singur vulcan carbonatitic activ (Ol Doinyo Lengai în Tanzania)

7. Dacit

Chimie: SiO2 63-68 %, Al2O3 14-16 %, FeO 2-8 %, Fe2O3 1-3 %, CaO 4-8 %, Na2O 2-5 %, K2O 1-2 %, (Ti,Mg,Mn,P)

Tip: rocă magmatică extruzivă felsică (vulcanică), cu compoziție intermediară între andezit și riolit (conține feldspați și cuarț)

Textura: afanitică spre porfiritică (fenocristale într-o masă amorfă) Culoare: gri, cenușiu, brun deschis, brun gălbui, gri verzui

Componenți principali: feldspați plagioclazi, cuarț, biotit, hornblendă, piroxeni Componenți accesorii: magnetit, ilmenit, sticlă

Componenți accidentali: sanidin Geneza: scurgeri de lavă, sill-uri și dike-uri de rocă intruzivă formate prin scufundarea crustei oceanice felsice sub platoul continental

Porozitate: 3-12 % Absorbția apei: 0,1-0,7 %

Permeabilitate: 0,01 microDarcy Densitate: 2.300-2.600 Kg/m3

Rezistența la tracțiune: 13-19 MPa Rezistența la compresiune: 130-190 MPa

Răspândire: România, SUA, India, Rusia, Franța, Australia, Noua Zeelandă, Hawai Utilizări: construcții, balast, drumuri și căi ferate, agregate și umplutură pentru baraje

Comentarii: a fost descris pentru prima data în România și a primit numele de la Dacia (fosta provincie a Imperiului Roman)

8. Diabaz

Chimie: SiO2 45-53 %, Al2O3 13-15 %, FeO 8-10 %, CaO 9-10 %, MgO 6-14 %, TiO 1-3 %, (Na,K,Mn,P,Zr)

Tip: rocă subvulcanică, mafică, holocristalină, intermediară între bazaltul eruptiv și gabroul plutonic

Textura: diabazică, cu fenocristale fine de plagioclaz (62 %) într-o masă amorfă de augit (20-29 %) Culoare: verde albăstrui, cenușiu verzui, bej spre roșcat, gălbui

Componenți principali: feldspați plagioclazi, augit, piroxeni Componenți accesorii: olivină, magnetit, ilmenit, hornblendă, biotit, apatit

Componenți accidentali: serpentinit, clorit, calcit, calcopirit Geneza: vene, dike-uri și sill-uri de magmă intruzivă localizate relativ aproape de suprafață, în vecinătatea unei suturi

Porozitate: 0,1-1,2 % Absorbția apei: 0,2-1 %

Permeabilitate: practic nulă Densitate: 2.800-3.100 Kg/m3

Rezistența la tracțiune: 22-30 MPa Rezistența la compresiune: 220-300 MPa

Răspândire: SUA, Venezuela, Australia, Africa de Sud, Rusia, Franța, Italia, Germania, Scoția, România Utilizări: piatră cubică, sculpturi și monumente, piatră ornamentală, material izolator, vată minerală

Comentarii: o rocă subvulcanică, sau hipoabisală este o rocă magmatică răcită la adâncimi mici sau medii, cu textura intermendiară între rocile vulcanice și cele plutonice

9. Diorit

Chimie: SiO2 52-65 %, Al2O3 14-18 %, CaO 5-11 %, FeO 6-12 %, Fe2O3 3 %, MgO 4-10 %, Na2O 2-7 % (K,Rb,Y,Cr,Sc,V)

Tip: rocă magmatică intruzivă intermediară, compusă în principal din feldspati plagioclazi și piroxeni

Textura: mediu granulară, uneori porfiritică Culoare: negru sau cenușiu, albăstrui cu tenta verzuie

Componenți principali: feldspați plagioclazi, biotit, hornblendă, piroxen Componenți accesorii: cuarț, microclin, olivină, apatit, magnetit, ilmenit Componenți accidentali: zircon, sulfide

Geneza: în arcurile vulcanice oceanice, rezultă din topirea parțială a rocilor mafice în zonele de subducție a plăcilor continentale Porozitate: 0,1-2 %

Absorbția apei: 0,3-1,3 % Permeabilitate: 0,01 microDarcy

Densitate: 2.700-3.000 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 20-27 MPa

Rezistența la compresiune: 200-270 MPa Răspândire: Franța, Italia, Finlanda, Germania, Norvegia, Suedia, USA, Turcia, Noua Zeelandă, Egipt și România

Utilizări: piatră de construcție, pavaj, dale și piatră cubică, statui, material abraziv pentru granit Comentarii: dioritul este o rocă extrem de dură, celebrul cod al lui Hamurabi a fost inscripționat înaintea erei noastre pe o placa din diorit cu suprafața de 2,23 metri

10. Dunit

Chimie: SiO2 36-42 %, MgO 36-52 %, Fe2O3 6-22 %, (Ca,Al,Na,K,Cr,Ni)

Tip: rocă magmatică plutonică intruzivă, ultramafică, compusă predominant din olivină (> 90 %)

Textura: grăunțoasă sau faneritică (cristale vizibile cu ochiul liber într-o masă amorfă) Culoare: verzui, gri-brun, gălbui sau albăstrui

Componenți principali: olivină Componenți accesorii: piroxeni, cromit, granați (pirop), magnetit, ilmenit

Componenți accidentali: platină, crom Geneza: dunitul este un constituent major al mantalei subcontinentale la adâncimi de aproximativ 400 Km, este expus în cursul mișcarilor orogenice, prin coliziunea plăcilor continentale

Porozitate: 0,1-0,6 % Absorbția apei: 0,25 %

Permeabilitate: practic nulă Densitate: 2.800-3.200 Kg/m3

Rezistența la tracțiune: 17-20 MPa Rezistența la compresiune: 200-250 MPa

Răspândire: Noua Zeelandă, Rusia, Turcia, Africa de Sud, Suedia, SUA, România Utilizări: sursă importantă pentru crom, platină și magneziu, material izolator, piartă pentru construcții

Comentarii: a fost denumit dupa Muntele Dun, din Noua Zeelandă (dun = culoare brun cenusie)

11. Essexit

Chimie: SiO2 44-51 %, MgO 9-13 %, CaO 10-22 %, Al2O3 4-8 %, FeO 6-12 %, K2O 3-6 %, Na2O 1-7 %, TiO 3-4 %, (Mn,P)

Tip: rocă plutonică mafică, magmatică intruzivă, compusă din feldspați și nefelin

Textura: fin granulară holocristalină Culoare: gri cenușiu sau negru

Componenți principali: nefelin, feldspați plagioclazi, augit, hornblendă, biotit Componenți accesorii: olivină, apatit, magnetit, ilmenit

Componenți accidentali: stronțiu, cesiu, bariu, rubidiu, potasiu Geneza: magma intruzivă în care se topesc maxim 10 % din rocile adiacente, pentru a forma depozite de elemente rare litofile (K,Ba,Rb,Cs,Sr)

Porozitate: 0,125-3 % Absorbția apei: foarte scăzută

Permeabilitate: practic nulă Densitate: 3.000-3.200 Kg/m3

Rezistența la tracțiune: 15-20 Mpa Rezistența la compresiune: 150-250 MPa

Răspândire: USA, Canada, Bohemia, Scoția, România Utilizări: extracția mineralelor rare, piatră ornamentală, pietre pentru curling

Comentarii: numele provine de la localitatea tip din districtul Essex Massachusetts unde a fost descrisă pentru prima data

12. Gabrou

Chimie: SiO2 47-53 %, Al2O3 13-18 %, MgO 7-18 %, FeO 6-12 %, Fe2O3 3-5 %, CaO 5-11 %, TiO 2-3 % (K,Na,Ti,Nb,V)

Tip: rocă mafică, magmatică intruzivă, echivalentă chimic cu bazaltul dar plutonică

Textura: grăunțoasă, faneritică sau porfiritică (cristale vizibile de peste 1 mm grosime) Culoare: cenușiu închis, verzui sau culori închise

Componenți principali: piroxeni, feldspat plagioclaz, amfiboli, olivină Componenți accesorii: magnetit, ilmenit, apatit, ulvospinel

Componenți accidentali: corindon, granați, biotit, minerale rare Geneza: coloane de magma topită, blocate și răcite sub scoarță pentru a forma mase cristaline

Porozitate: practic nulă Absorbția apei: practic nulă

Permeabilitate: practic nulă Densitate: 3.000-3.200 Kg/m3

Rezistența la tracțiune: 7-30 MPa Rezistența la compresiune: 180-250 MPa

Răspândire: Canada, SUA, Italia, Germania, Norvegia, Elveția, Turcia, Suedia, România Utilizări: piatră cubică, dale, piatră ornamentală (granit negru), sursă de extractie pentru crom, nichel, cobalt, argint, aur și platină

Comentarii: intruziuni și centuri gabroice se formează mai ales în zonele de rift și în cele marginale unui rift din crusta oceanica

13. Granit

Chimie: SiO2 68-72 %, Al2O3 13-15 %, Na2O 3-4 %, K2O 2-4 %, FeO 1-3, Fe2O3 1-2 %, CaO 1-3 %, (Ti,Mg,Mn,P)

Tip: rocă felsică, magmatică plutonică intruzivă, compusă mai ales din cuarț, mică și feldspat

Textura: cristalină, grăunțoasă sau mediu granulară, ocazional cu fenocristale mari vizibile (porfiritică) Culoare: gri spre roz, alb cenușiu, gălbui, maro-roșcat, verzui sau albăstrui

Componenți principali: cuarț, feldspați alcalini, muscovit, biotit, piroxen, amfiboli Componenți accesorii: ilmenit, magnetit, apatit, pirită, zircon

Componenți accidentali: hornblendă, granați Geneza: din magma intruzivă, prin topirea rocilor din scoarță la adâncimi mari cuprinse între 1,5-50 Km

Porozitate: 0,2-1 % Absorbția apei: 0,2-1,2 %

Permeabilitate: 0,01 microDarcy Densitate: 2.650-2.750 Kg/m3

Rezistența la tracțiune: 20-30 MPa Rezistența la compresiune: 220-280 MPa

Răspândire: Italia, Egipt, Canada, Brazilia, Anglia, Franța, Germania, Suedia, Finlanda, Turcia, România Utilizări: construcții (piramida roșie din Egipt), coloane, sculpturi, dale, piatră cubică, drumuri și căi ferate

Comentarii: zăcămintele sunt de obicei stock-uri relativ mici (sub 100 Km2) asociate cu orogeneza unor masive muntoase

14. Granodiorit

Chimie: SiO2 60-68 %, Al2O3 15-25 %, Fe2O3 3-5 %, Na2O 1-6 %, K2O 1-4 %, CaO 1-4 % (Ti,Mg,Mn,P)

Tip: rocă magmatică intruzivă plutonică cu compoziție chimică intermediară între granit și diorit

Textura: faneritică (cu cristale de feldspat plagioclaz) Culoare: gri închis, cenușiu sau negru cu puncte albe, maroniu sau verzui

Componenți principali: cuarț, plagioclaz, feldspați alcalini, biotit, mică, hornblendă Componenți accesorii: magnetit, ilmenit, apatit, zircon

Componenți accidentali: sericit, calcit, titanit Geneza: intruzii de magmă silicioasă racită sub scoarță în forma de stock-uri și batholiți, adusă la suprafață prin mișcari tectonice și eroziune

Porozitate: 0,2-1 % Absorbția apei: 0,1-1 %

Permeabilitate: 0,01 microDarcy Densitate: 2.800-2.900 Kg/m3

Rezistența la tracțiune: 15-28 MPa Rezistența la compresiune: 150-250 MPa

Răspândire: Austria, Norvegia, Japonia, SUA, China, Polonia, India, Australia, România Utilizări: construcții, baraje, piatră ornamentală, dale și pavaj, sculpturi

Comentarii: Roseta Egiptiană este un bloc de granodiorit inscripționat în anul 196 î.e.n și utilizat de J.F.Champollion pentru descifrarea hieroglifelor

15. Granofir

Chimie: SiO2 66-78 %, Al2O3 10-14 %, Fe2O3 6-8 %, K2O 4-6 %, Na2O 3-5 %, (Ca,Mg,Mn,Ti)

Tip: rocă felsică, magmatică intruzivă hipoabisală (subvulcanică), conține cuarț și feldspați alcalini

Textura: granofirică (porfiritică cu un pattern caracteristic de cristale de cuarț și feldspat ce se întrepatrund angular) Culoare: roz deschis până la gri închis, roșiatic, alb cenușiu

Componenți principali: feldspați potasici, cuarț Componenți accesorii: albit, plagioclaz, amfiboli, biotit, piroxeni, magnetit, ilmenit, apatit

Componenți accidentali: muscovit, zircon, topaz, beril, turmalină Geneza: roci magmatice intrusive cristalizate fracțional sub scoarță la adâncimi relativ mici

Porozitate: 0,3 % Absorbția apei: practic nulă

Permeabilitate: practic nulă Densitate: 2.800-3.100 Kg/m3

Rezistența la tracțiune: 15-17 MPa Rezistența la compresiune: 120-270 MPa

Răspândire: Italia, Canada, Brazilia, Anglia, SUA Utilizări: construcții, piatră ornamentală, amenajari interioare

Comentarii: uneori apare și în stratul superior rezultat prin topire la impactul unui meteorit (Exemplu: craterul Sudbury)

16. Hornblendit

Chimie: SiO2 43-50 %, MgO 17-25 %, FeO 4-7 %, CaO 8-11 %, Al2O3 1-5 %, (Mn,Na,K,Cr,Ni,V)

Tip: rocă mafică, magmatică intruzivă plutonică, compusă mai ales din hornblendă

Textura: granulară (cu cristale gigante ce pot atinge câțiva centimetri) Culoare: negru cu tentă ușor verzuie

Componenți principali: hornblendă (> 90 %) Componenți accesorii: olivină, piroxen, magnetit, ilmenit, cromit

Componenți accidentali: augit Geneza: vene și dike-uri formate de lava intruzivă picrobazaltică prin topirea rocilor cu conținut bogat în hornblendă

Porozitate: practic nulă Absorbția apei: practic nulă

Permeabilitate: practic nulă Densitate: 2.800-3.100 Kg/m3

Rezistența la tracțiune: 12-15 MPa Rezistența la compresiune: 120-150 MPa

Răspândire: Thailanda, Scoția, Franța, Rusia, Cuba, India, Brazilia, Grecia, Noua Caledonie Utilizări: construcții, plăci de pavaj, piatră ornamentală

Comentarii: rocile transformate metamorfic compuse predominant din hornblendă și plagioclazi se numesc amfibolite

17. Kimberlit

Chimie: SiO2 26-32 %, Al2O3 2-3 %, MgO 25-33 %, Fe2O3 9-13 %, CaO 10-14 %, TiO2 2-4 %, K2O 2-7 %, (Nb,V,Sc,Zr,Hf,Y,Ba,Rb)

Tip: rocă potasică ultramafică magmatică intruzivă, ce erupe violent în coloane verticale și conține frecvent diamante

Textura: inechigranulară pseudoporfiritică (cu macrocristale de 0,5-10 mm și megacristale de 10-200 mm plutind într-o masă amorfă) Culoare: galben, verzui, albăstrui, cenușiu sau negru

Componenți principali: olivină, ilmenit, cromit, flogopite, biotit, piroxen Componenți accesorii: diopsid, spinel, apatit, monazit

Componenți accidentali: diamante, grafit, granate (geme), calcit Geneza: roci formate la adâncimi de 150-450 Km ce erup rapid și violent, formând coloane verticale foarte înguste, denumite kimberliți

Porozitate: variabilă, până la 4-7 % Absorbția apei: până la 12 % (când conține și brecii)

Permeabilitate: 0,001-1 miliDracy Densitate: 2.800-3.100 Kg/m3

Rezistența la tracțiune: 15-30 Mpa Rezistența la compresiune: 180-220 Mpa

Răspândire: Africa de Sud, Siberia, SUA, Canada, Brazilia, Zair, Suedia Utilizări: mai ales pentru extragerea diamantelor sau a pietrelor prețioase naturale

Comentarii: primul zăcământ de acest gen a fost descris în Africa de Sud, la Kimberly

18. Komatit

Chimie: SiO2 40-45 %, MgO 12-32 %, FeO 10-17 %, Al2O3 5-10 %, CaO 8-13 %, (Ni,Ti,Mn,Na,K,P,Cr)

Tip: roci ultramafice, magmatice extrusive (vulcanice) cu un conținut mare sau extrem de mare în magneziu

Textura: cristalină aciculară (cristale lungi de olivină) Culoare: cenușiu, cenușiu închis, verzui, albăstrui

Componenți principali: olivină, piroxeni, anortit, cromit, augit, bronzit, ilmenit Componenți accesorii: clorit, amfiboli, plagioclaz, cuarț, oxizi de fier

Componenți accidentali: flogopite Geneza: prin topirea rocilor din scoarță în amestec cu apa la temperaturi extreme. Erupția lor s-a produs mai ales în era Arhaică (acum 2,5 miliarde de ani).

Porozitate: 1 % Absorbția apei: 0,2-0,3 %

Permeabilitate: practic nulă Densitate: 2.750-2.800 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 10-30 MPa

Rezistența la compresiune: 100-200 MPa Răspândire: Africa de Sud, Australia, Canada, Guiana, Columbia, Rusia, China

Utilizări: pentru extracția magneziului și a nichelului (circa 14 % din producția mondială de nichel) Comentarii: denumirea provine de la o localitate situată pe raul Komati din Africa de Sud unde a fost descrisă pentru prima dată.

19. Lamprofir

Chimie: SiO2 37-50 %, Al2O3 13-17 %, MgO 9-20 %, CaO 5-12 %, Fe2O3 1-5 %, FeO 6-19 %, K2O 2-5 %, (Ni,Cr,Ba,Cs,Rb)

Tip: rocă ultramafică ultrapotasică, magmatică intruzivă, compusă din amfiboli sau biotit și feldspat

Textura: porfiritică (cristale de biotit și amfibol într-o masă de feldspat) Culoare: cenușiu închis sau negru cu intruziuni maro-roșcate

Componenți principali: biotit, amfiboli, piroxeni, feldspat Componenți accesorii: hornblendă, olivină, magnetit, ilmenit, siderit

Componenți accidentali: calcit, zeoliți, limonit, cuarț, caolin Geneza: prin topirea parțială a rocilor și a elementelor litofile la adâncimi și temperaturi mari, în zonele de subducție

Porozitate: practic nulă Absorbția apei: practic nulă

Permeabilitate: practic nulă Densitate: 2.900-3.200 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 18-25 MPa

Rezistența la compresiune: 180-220 MPa Răspândire: Irlanda, Scoția, Mexic, Canada, Australia, Franța, Elveția, Germania, Norvegia, Finlanda, SUA, Anglia

Utilizări: piatră decorativă pentru bijuterii, sursă pentru elemente rare Comentarii: este o rocă deosebită prin faptul ca feldspații nu cristalizează. Nu se încadrează perfect în sistemul clasic de clasificare.

20. Leucitit

Chimie: SiO2 45-50 %, CaO 13-25 %, MgO 8-15 %, Al2O3 11-15 %, FeO 4-6 %, Fe2O3 1-3 %, TiO 1-4 % (Mn,Na,K,P,Cr,Ba,V)

Tip: rocă magmatică extruzivă (vulcanică) ce conține leucit și augit

Textura: porfiritică (granule fine din cristale de leucit și augit) Culoare: gri închis cu cristale albe sau cenușii

Componenți principali: leucit, augit Componenți accesorii: sandinit, apatit, titanit, magnetit, melilit

Componenți accidentali: sticlă, nefelin, zeolit Geneza: magma bazaltică bogată în leucit ce a erupt în epoca Paleogena, Neogena sau Holocena, este de obicei asociată magmatismului generat prin deriva continentelor

Porozitate: variabila 1-9 % Absorbția apei: prezentă

Permeabilitate: 10-85 microDarcy Densitate: 2.500-2.700 Kg/m3

Rezistența la tracțiune: 7-13 MPa Rezistența la compresiune: 70-130 MPa

Răspândire: Italia, Australia, Japonia, Indonezia, Brazilia, Zair, SUA, Uganda Utilizări: pietre de moară, construcții, pietră decorativă, sursă pentru geme

Comentarii: cea mai cunoscută locație este lângă Roma, fiind formată din lava împraștiată de vulcanul Vezuviu

21. Lherzolit

Chimie: SiO2 40-45 %, MgO 17-50 %, FeO 2-10 %, Al2O3 2-4 %, CaO 1-4 %, (Ti,Cr,Mn,Na,Ni,Pl)

Tip: rocă magmatică intruzivă ultramafică, formată predominent din olivină (40-90 %) și ortopiroxeni

Textura: granuloblastică (granule echidimensionale vizibile cu ochiul liber) Culoare: galben-verzui spre brun

Componenți principali: olivină , ortopiroxen, clinopiroxen Componenți accesorii: hornblendă, feldspat plagioclaz

Componenți accidentali: crom, spinel, granați Geneza: prin separarea magmei intruzive bogate în olivină din magma bazaltică subsaturată

Porozitate: 0,1 % Absorbția apei: practic nulă

Permeabilitate: practic nulă Densitate: 2.900-3.200 Kg/m3

Rezistența la tracțiune: 18-27 MPa Rezistența la compresiune: 100-200 MPa

Răspândire: Franța, Africa de Sud, Cuba, Norvegia, Maroc, Cipru, Elveția, SUA Utilizări: sursă pentru geme și pietre pretioase, extracția de nichel, crom, platina Comentarii: denumirea provine de la localitatea tip din masivul Lherz (Pirineii Francezi)

22. Limburgit

Chimie: SiO2 40-42 %, Al2O3 10-12 %, CaO 10-12 %, MgO 10-12 %, FeO2 5-7 %, Fe2O3 3-5 %, Na2O 2-3 %, (Ti,K,Cr,Ni,Ba,V,Zr)

Tip: rocă magmatică extruzivă (vulcanică) compusă din olivină și augit dar fără feldspați

Textura: amigdaloid-porfiritică (conține și vezicule, unele dintre ele pline cu minerale secundare) Culoare: gri închis, maroniu, violet, cu vezicule transparente, albe sau galbene

Componenți principali: olivină, augit Componenți accesorii: ilmenit, apatit Componenți accidentali: feldspar, nefelin, biotit, hornblendă

Geneza: roci eruptive din scurgeri de lavă, sill-uri și dyke-uri, sunt asociate de obicei magmelor bazaltice Porozitate: practic nulă

Absorbția apei: practic nulă Permeabilitate: practic nulă Densitate: 2.900-3.200 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 8-11 MPa

Rezistența la compresiune: 200-300 MPa Răspândire: Germania, Bohemia, Scoția, Spania, Franța, Brazilia, Tanzania

Utilizări: sursă pentru nichel, crom și platină, piatră ornamentală, construcții, diguri (Rheinbergadigung) Comentarii: numele provine de la localitatea de referința Limburg (Mt. Keisersthul) din Germania

23. Monzonit

Chimie: SiO2 53-65 %, Al2O3 13-18 %, FeO 3-7 %, K2O 4-6, Na2O 3-5 %, CaO 2-4 %, (Ti,Ba,Cr,V,Sr,Zr,Ni)

Tip: rocă magmatică intruzivă cu compoziție intermediară formată din feldspați plagioclazi și alcalini

Textura: mediu granulară (proporții egale de feldspat potasic și plagioclaz) Culoare: gri închis spre verde

Componenți principali: plagioclaz sodic, feldspat ortoclaz, hornblendă, biotit Componenți accesorii: ilmenit, magnetit, cuarț, piroxeni

Componenți accidentali: nefelin, olivină, cuarț Geneza: intruziuni ale magmei originare din mantaua litosferică (asemănător cu granitul)

Porozitate: 0,1-0,5 % Absorbția apei: foarte redusă

Permeabilitate: practic nulă Densitate: 2.800-3.000 Kg/m3

Rezistența la tracțiune: 19-21 MPa Rezistența la compresiune: 120-190 MPa

Răspândire: Italia (Monzoni), Austria, Norvegia, Scoția, Armenia, Ukraina, Rusia, SUA Utilizări: construcții, sursă pentru minerale rare, substitut pentru granit

Comentarii: apare în mase relativ mici, asociate cu diorit sau gabrou, localitatea tip este în Italia (Monzoni)

24. Nefelinit

Chimie: SiO2 37-45 %, Al2O3 6-8 %, CaO 14-18 %, FeO 8-11 %, MgO 4-5 %, Na2O 3-5 %, K2O 1-2 %, TiO 1-3 % (Ti,K,Ba,Sr,Zr,La,Cs)

Tip: rocă magmatică intruzivă sub-saturată în siliciu, formată aproape în întregime din nefelin și augit

Textura: afanitică fin granulară (fenocristale mari de augit într-o matrice foarte fin granulară) Culoare: cenușiu închis spre negru

Componenți principali: nefelin, augit Componenți accesorii: plagioclaz calcic, olivină, melilit, apatit

Componenți accidentali: pământuri rare, carbonatit Geneza: intruziuni ale magmei hiperpresurizate, cu un grad redus de topire fracțională și un volum mare de bioxid de carbon dizolvat

Porozitate: practic nulă Absorbția apei: practic nulă

Permeabilitate: practic nulă Densitate: 2.900-3.200 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 20-30 MPa

Rezistența la compresiune: 180-300 MPa Răspândire: insule vulcanice (Oahu, Hawai), Japonia, Canada, SUA, Tanzania

Utilizări: construcții, piatră decorativă, substitut pentru granit și bazalt, industria ceramică Comentarii: o erupție tipică de lavă bogată în melilit, olivină și nefelină a fost înregistrată la Hamada în Japonia

25. Norit

Chimie: SiO2 45-60 %, Al2O3 16-20 %, MgO 8-15 %, CaO 10-12 %, FeO 5-11 %, (Ti,Mn,Na,K,Ni,Ge,Cs)

Tip: rocă mafică magmatică intruzivă, compusă mai ales din labradorit și hipersten cu olivină

Textura: equigranulară, mediu granulară spre grăunțoasă (varietate de gabrou) Culoare: gri deschis spre roz

Componenți principali: labradorit, hipersten, olivină Componenți accesorii: magnetit, ilmenit, cromit

Componenți accidentali: cordierit, biotit, hornblendă Geneza: intruziuni stratificate cu magmă formată din roci mafice și ultramafice împreună cu gabroul, frecvent asociază și depozite de platină

Porozitate: practic nulă Absorbția apei: practic nulă

Permeabilitate: practic nulă Densitate: 2.900-3.100 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 15-19 MPa

Rezistența la compresiune: 150-250 MPa Răspândire: Africa de Sud, Canada, Rusia, SUA, Turcia, Norvegia, România

Utilizări: piatră pentru pavaj, piatră ornamentală, sursă pentru nichel, substitut pentru gabrou Comentarii: noritul se întalnește frecvent în eșantioanele de rocă aduse de misiunea Apollo de pe Lună

26. Obsidian

Chimie: SiO2 72-82 %, Al2O3 10-13 %, K2O 3-5 %, Na2O 2-4 %, (Ca,Mg,Fe)

Tip: rocă felsică magmatică extruzivă, (sticlă vulcanică)

Textura: hialină (sticlă lucioasă) Culoare: negru mătăsos, uneori cu cristobaliți albi

Componenți principali: sticlă Componenți accesorii: feldspați, oxizi de fier

Componenți accidentali: fier, magneziu Geneza: lava acidă eruptivă se răcește brusc cu o creștere minimă a cristalelor din suspensie, se găsește de obicei în marginile scurgerilor de lavă riolitică

Porozitate: practic nulă Absorbția apei: practic nulă

Permeabilitate: practic nulă Densitate: 2.350-2400 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 9-11 MPa

Rezistența la compresiune: 90-150 MPa Răspândire: Italia, Argentina, SUA, Franța, Canada, Islanda, Japonia, Peru, Chile, Guatemala, Mexic, Turcia, România

Utilizări: lame pentru bisturiu, geme, ace pentru pick-up, abrazivi, unelte (în epoca Neolitică) Comentarii: descris pentru prima dată în Istoria Naturală a lui Pliniu cel Bătrân, obsidianul este uneori clasificat ca mineraloid (deoarece are prea puține minerale în compoziție)

27. Pegmatit

Chimie: SiO2 61-74 %, Al2O3 14-17 %, Fe2O3 1-8 %, CaO 1-6 %, MgO 0-4 %, Na2O 0-3 %, K2O 0-3 %, (Ti,Mn,Cr,Ni,Zr)

Tip: rocă magmatică intruzivă macrocristalină, compusă din cuarțz, feldspat și mică

Textura: cristalină (denumită și pegmatitică cu cristale ce se întrepatrund, frecvent apar și cristale mai mari de 25 mm) Culoare: amestec de culori (roz, alb, crem, argintiu, galben, maro, verde, violet, albastru, negru)

Componenți principali: cuarț, feldspat și mică Componenți accesorii: turmalină, apatit, topaz Componenți accidentali: beril, zircon, columbit, tantalit, zinnwaldit

Geneza: din magma cu o concentrație mare de elemente de flux dar cu rată scăzută de nucleație efectivă, la gradiente termice mici și la presiuni mari ale apei și vaporilor termali Porozitate: 0,1-9 %

Absorbția apei: până la 4-5 % Permeabilitate: prezentă, variabilă

Densitate: 2.900-3.200 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 14-20 MPa

Rezistența la compresiune: 140-200 MPa Răspândire: Brazilia, Franța, Australia, India, Maroc, Nigeria, Egipt, Norvegia, România

Utilizări: sursă pentru geme (aquamarin, turmalin, topaz, corindon) și elemente rare (Be,W,Li,Ti,Ni,Mo) Comentarii: dimensiunea cristalelor este frapantă, frecvent ating 5 cm lungime dar au fost descrise și cristale de peste 10 metri lungime

28. Peridotit

Chimie: SiO2 40-45 %, MgO2 40-51 %, FeO2 6-8 %, Al2O3 2-4 %, CaO 1-3 %, (Na,K,Mn,Ti,Cr,Ni,Pl)

Tip: rocă ultramafică magmatică intruzivă, se descriu patru tipuri: dunit, harzburgit, lherzolit și wherlit

Textura: grăunțoasă (mai ales olivină și piroxeni) Culoare: verde închis, maro, maro-verzui

Componenți principali: olivină, piroxeni Componenți accesorii: plagioclaz, cromit, amfiboli

Componenți accidentali: hornblendă, biotit, bronzit, flogopite Geneza: blocuri solide sau fragmente de roci formate prin cristalizarea magmei intruzive în straturile superioare ale scoarței

Porozitate: 0,1 % Absorbția apei: practic nulă

Permeabilitate: practic nulă Densitate: 2.800-3.000 Kg/m3

Rezistența la tracțiune: 12-17 MPa Rezistența la compresiune: 120-200 MPa

Răspândire: Canada, Anglia, Africa de Sud, India, Thailanda, Noua Zeelandă, SUA Utilizări: sursă pentru geme (peridot) și minerale rare (Ni, Pl, Cr)

Comentarii: peridotitul este o rocă dominantă în stratul superior al scoarței, însă în majoritate este transformat metamorfic în serpentinit

29. Perlit

Chimie: SiO2 70-75 %, Al2O3 12-15 %, KO2 2-4 %, Fe2O3 1-2 %, Na2O 2-4 %, (Mg,Ca,Mn,Ti)

Tip: sticlă vulcanică amorfă, formată prin hidratarea obsidianului atunci când magma penetrează pânzele freatice

Textura: hialină (sticlă amorfă) Culoare: gri deschis, gri verzui, gri maroniu

Componenți principali: sticlă naturală (obsidian hidratat) Componenți accesorii: magnetit, ilmenit, feldspat, apă

Componenți accidentali: cuarț, feldspat, mică, minerale feromagneziene Geneza: erupții vulcanice relativ recente conținând roci terțiare sau riolitice

Porozitate: foarte mare, până la 30-50 % pentru aer Absorbția apei: foarte mare, prin încalzire la 860-900 de grade Celsius, apa din vacuole este vaporizată și roca se expandează de 7-16 ori față de volumul inițial

Permeabilitate: mare, 42-164 miliDarcy Densitate: 1.100 Kg/m3 neexpandat și 30-150 Kg/m3 după expandare (plutește pe apă)

Rezistența la tracțiune: 8-12 MPa Rezistența la compresiune: foarte mică, 10-20 MPa

Răspândire: China, SUA, Ungaria, Turcia, Grecia, Japonia, Rusia, Anglia, Franța, Italia Utilizări: construcții, lianți și mortar, material izolant, filtrarea aerului, amendament agricol

Comentarii: rezervele mondiale de perlit sunt estimate la circa 700 milioane de tone, cu un consum anual de circa 2 milioane de tone/an

30. Picrit (picrobazalt, oceanit)

Chimie: SiO2 45-50 %, MgO 8-30 %, FeO 4-10 %, Fe2O3 3-8 %, CaO 8-10 %, Al2O3 7-12 %, (Ti,Na,Sr)

Tip: rocă vulcanică ultramafică intruzivă, compusă mai ales din olivină și augit

Textura: afanitică (fenocristale de olivină într-o masă de augit) Culoare: gri închis cu fenocristale de olivină galben-verzui

Componenți principali: olivină, augit, feldspat plagioclaz Componenți accesorii: feldspat plagioclaz sodic, cuarț, ilmenit, magnetit

Componenți accidentali: biotit Geneza: acumularea cristalelor de olivină într-un lac de lavă sau într-o cameră magmatică

Porozitate: practic nulă Absorbția apei: practic nulă

Permeabilitate: practic nulă Densitate: 2.500-3.000 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 22-30 MPa

Rezistența la compresiune: 250-300 MPa Răspândire: insule vulcanice (Hawai, Curacao, Reunion)

Utilizări: construcții, furnale și turnătorii, cărămizi refractare Comentarii: erupții recente de picrobazalt s-au înregistrat în Hawai la erupțiile vulcanului Mauna Loa din anii 1852 și 1886

31. Piroclastice (tuff, cenușă, lapilli, agregate)

Chimie: SiO2 55-69 %, Al2O3 6-19 %, Fe2O3 2-22 %, MgO 1-14 %, CaO 1-3 % (Na,K,Ca,F,Cl,SO4)

Tip: roci clastice compuse din material vulcanic extrusiv

Textura: piatră ponce fărâmițată, formează aglomerate și blocuri, lapilli sau pietriș (2-64 mm), cenușă (< 2 mm) Culoare: cenușiu închis, cenușiu, alb-cenușiu, maroniu, verde închis, negru

Componenți principali: sticlă Componenți accesorii: feldspat plagioclaz, piroxeni, olivină, magnetit, ilmenit

Componenți accidentali: roci din crater Geneza: roci expulzate în timpul erupției, cenușă, fragmente sau conglomerate

Porozitate: variabilă între 1 și 46 % Absorbția apei: 10-25 %

Permeabilitate: variabilă, 1-500 miliDarcy Densitate: 1.200- 2.650 Kg/m3

Rezistența la tracțiune: 0,1-0,9 MPa Rezistența la compresiune: 2-10 MPa

Răspândire: Italia, Japonia, SUA, Indonezia, Chile, insule vulcanice (Islanda, Hawai) Utilizări: material de construcție, ciment, pozzolana, amendament agricol

Comentarii: printre cele mai spectaculoase forme de roci piroclastice se numără depozitele de roci ignimbrite, formate prin depunerea de cenușă vulcanică în jurul vulcanului activ

32. Ponce (Pumice)

Chimie: SiO2 50-70 %, Al2O3 15-20 %, Fe2O3 3-5 %, MgO 3-8 %, Na2O 3-5 %, K2O 2-5 %, CaO 2-11 %, (Ti,Mn)

Tip: rocă vulcanică extruzivă, lavă spumoasă solidificată, destul de ușoară ca să plutească pe apă

Textura: hialină (sticlă microveziculară cu bule transparente) Culoare: albă, gri, alb-gălbuie, crem, albăstruie, verde-maronie, neagră

Componenți principali: sticlă Componenți accesorii: silicați minerali, zeoliți, calcit

Componenți accidentali: silicon, aluminiu Geneza: prin erupția violentă a rocilor puternic presurizate și răcirea bruscă cu încorporarea bulelor de gaz

Porozitate: foarte mare, 60-90 % Absorbția apei: 13-37 %

Permeabilitate: mare, 10-230 miliDarcy Densitate: 640-1.100 Kg/m3 în funcție de porozitate

Rezistența la tracțiune: 5-9 MPa Rezistența la compresiune: 5-30 MPa

Răspândire: Italia, Indonezia, Japonia, Grecia, Chile, Spania, Turcia, SUA, România Utilizări: ciment ușor, cărămizi tip BCA, aditivi pentru ciment, pozzolana, abrazivi, piatră decorativă

Comentarii: după explozia vulcanului Krakatoa blocuri de piartă ponce au plutit pe ocean timp de peste 20 de ani

33. Porfir

Chimie: SiO2 68-74 %, Al2O3 13-15 %, K2O 3-5 %, Na2O 3-5 %, (Ti,P,Fe,Mn,Mg,Na,Zr)

Tip: rocă felsică, magmatică extruzivă (vulcanică), compusă din feldspați și cuarț

Textura: porfiritică (cristale mari de feldspat și cuarț într-o masă fină de feldspat) Culoare: roșu-purpuriu

Componenți principali: feldspați, hornblendă, biotit, cuarț Componenți accesorii: piroxen, ilmenit, magnetit, apatit, zircon

Componenți accidentali: hematit, uralit, oxizi metalici (Au, Cu, Mo, Pb, Sn, Zn, W) Geneza: coloana de magmă în urcare se racește în doua etape, prima etapă, la adâncime, formând cristale mari și a doua etapă cu răcire bruscă în timpul erupției cu formare de cristale foarte mici

Porozitate: 0,1-1 % Absorbția apei: 1-4 %

Permeabilitate: practic nulă Densitate: 2.200-2.800 Kg/m3

Rezistența la tracțiune: 10-24 MPa Rezistența la compresiune: 200-240 MPa

Răspândire: Italia, Austria, Scoția, Rusia, SUA, Egipt, Groenlanda, China, Turcia, România Utilizări: construcții, piatră ornamentală, sculpturi și monumente, sursă pentru metale prețioase

Comentarii: în Imperiul Roman această rocă era foarte respectată deoarece culoarea roșu-purpuriu este un simbol imperial (împărații Bizanțului se nasc în purpură)

34. Riolit

Chimie: SiO2 69-77 %, Al2O3 7-15 %, Fe2O3 1-3 %, Na2O 2-4 %, K2O 1-6 %, CaO 1-3 %, (Mg,Ti,Zr,Nb)

Tip: rocă flesică, magmatică extruzivă (vulcanică), compusă din feldspați, cuarț și biotit

Textura: orice tip de textură: sticloasă, afanitică sau porfiritică Culoare: gri spre roz, roșu, negru, alb

Componenți principali: cuarț, feldspat alcalin, feldspat plagioclaz Componenți accesorii: sticlă, biotit, hornblendă, magnetit, ilmenit Componenți accidentali: cristobalit, amfiboli, piroxeni

Geneza: este echivalentul eruptiv al rocilor plutonice granitice Porozitate: 1,5-15 %

Absorbția apei: 1-4 % Permeabilitate: 0,1-10 microDarcy

Densitate: 1.500-2.500 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 12-20 MPa

Rezistența la compresiune: 120-240 MPa Răspândire: Italia, Etiopia, Ungaria, Anglia, Japonia, SUA, Chile, Noua Guinee, Alaska, România

Utilizări: construcții, izolatori, agregate, balast, drumuri și căi ferate, piatră decorativă Comentarii: erupțiile cu acest tip de rocă sunt relativ rare, în secolul XX s-au înregistrat doar trei erupții de acest gen

35. Sienit

Chimie: SiO2 46-68 %, Al2O3 16-21 %, MgO 2-5 %, Na2O 2-10 %, K2O 2-5 %, TiO 1-3 %, (Fe,Mn,Ca,P)

Tip: rocă magmatică intruzivă similară cu granitul dar cu mai puțin de 5 % cuarț

Textura: grăunțoasă sau holocristalină în cazul sienitului nefelinic Culoare: gri, alb, roz, violet sau albăstrui

Componenți principali: feldspat potasic, amfiboli Componenți accesorii: piroxen, nefelin, biotit, ilmenit, magnetit, zircon, apatit

Componenți accidentali: olivină, hornblendă, fluorit, oxizi de fier Geneza: din roci magmatice intruzive alcaline ce pătrund în grosimea scoarței continentale

Porozitate: practic nulă Absorbția apei: practic nulă

Permeabilitate: practic nulă Densitate: 2.800-3.200 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 9-14 MPa

Rezistența la compresiune: 100-300 MPa Răspândire: Austria, Italia, Germania, Norvegia, Portugalia, SUA, Rusia, Malawi, Elveția, Brazilia, China, România

Utilizări: construcții, piatră ornamentală, ceramică, piatră cubică, promotor pentru cristalizare Comentarii: sienitul nefelinic conține 66 % feldspat și 22 % nefelină și are aspectul general asemănator cu granitul

36. Trahit

Chimie: SiO2 58-67 %, Al2O3 11-18 %, Fe2O3 3-7 %, FeO 2-10 %, K2O 3-6 %, Na2O 4-7 %, CaO 1-2 %, (Mg,Mn,P,Ti,Ba,Zr,Rb)

Tip: rocă magmatică extruzivă (vulcanică) bogată în feldspați potasici

Textura: afanitică spre porfiritică (fenocristale într-o masă amorfă) Culoare: alb, gri, maro-verzui sau cu pete

Componenți principali: feldspat sanidinic, plagioclaz, cuarț, nefelin Componenți accesorii: biotit, clinopiroxen, olivină

Componenți accidentali: zircon, apatit, sticlă Geneza: din magma alcalină formată în interiorul crustei continentale, este echivalentul eruptiv al sienitului

Porozitate: 0,5-8,5 % Absorbția apei: 0,4-4 %

Permeabilitate: 0,1-100 microDarcy Densitate: 2.700-2.900 Kg/m3

Rezistența la tracțiune: 8-13 MPa Rezistența la compresiune: 165-230 MPa

Răspândire: SUA, Islanda, Azore, Noua Zeelandă, Madagascar, Germania, Franța, Italia, Scoția, România Utilizări: dale pentru pavaj, materiale sanitare, ceramică, piatră cubică, piatră ornamentală, bijuterii

Comentarii: la grosime mică lasă lumina să treacă fără să fie însă complet transparent, uneori este utilizat ca piatră gemă (doar după șlefuire)

Rocile Sedimentare

Introducere

Rocile sedimentare acoperă circa 73 % din suprafața uscatului, reprezentând o mare parte din suprafața continentelor, dar în ansamblu nu reprezintă mai mult de 8 % din întregul volum al scoarței terestre. Rocilesedimentare nu formează decât un strat relativ subțire deasupra rocilor magmatice sau metamorfice din profunzime. Se formează prin depunerea și depozitarea ulterioară a materialului de la suprafața Terrei, sau amaterialului ce plutește în apă. Prin termenul de sedimentare se definește colectiv procesul prin care particulele minerale și organice, se așează într-un anumit loc. Aceste particule, denumite generic sediment, seformează prin alterarea și erodarea altor roci sau prin degradarea unor organisme acvatice (sau scoici și carapace), apoi sunt transportate la locul depunerii de către agenții de denudare: apă, vânt, gheață, mișcăritectonice sau alunecări de teren. Rocile sedimentare se depun în straturi succesive ce formează niște structuri mai mari denumite paturi. Studiul acestor straturi poate oferi informații despre evoluția climatică la scarageologică a timpului. Caracteristicile mecanice ale fiecărui strat trebuiesc analizate atent atunci când se proiectează construcția de drumuri, case, tuneluri sau canale. Rocile sedimentare pot găzdui și depoziteexploatabile de cărbune, combustibili solizi, apă potabilă sau zăcăminte minerale.

După mecanismul de formare rocile sedimentare pot fi clasificate în: 1. clastice 2. biochimice 3. chimice 4.altele. Rocile sedimentare clastice sunt compuse din particule și componente rezultate în urmafragmentării fizice a unor roci preexistente. Fragmentele clastice sunt formate în cea mai mare parte din cuarț, feldpat, argilă și mică. În funcție de dimensiunea fragmentelor sau a particulelor dominate, rocilesedimentare clastice pot fi clasificate în roci formate din: pietriș (diametrul > 2 mm), nisip (1/16 mm < diametrul < 2 mm), nămol (1/256 mm <diamertul< 1/16 mm) și pulberi fine (diametrul < 1/256 mm). Exemple:rocile conglomerate și breciile sunt formate predominant din pietriș, gresiile sunt formate predominant din nisip, iar ardezia și argilitul sunt formate predominant din argile. Rocile sedimentare biochimice sunt createprin cimentarea unor fragmente derivate din organisme acuatice, cum sunt coralii, moluștele sau foraminiferele și planctonul. Exemple: calcarul se formează din scheletul calcaros al coralilor și moluștelor, coquina seformează din scoici, cărbunele se formează din resturi de plante sau creta se formează din scheletul silicios al unor organisme microscopice cum sunt radiolaria și diatomitele. Rocile sedimentare chimice se formeazăprin precipitarea substanțelor minerale dintr-un mediu fluid, atunci când soluția devine suprasaturată. Exemplele cele mai comune sunt evaporitele (sarea, sylvit, barit, gips) sau oolitele calcaroase. În ultima categoriesunt incluse rocile sedimentare formate prin orice alt mecanism, cum sunt de exemplu cele formate din fragmente rezultate prin impact fizic, scurgeri de lavă sau prin cimentarea cenușei vulcanice împreună cufragmente piroclastice.

În funcție de tipul rocilor pre-existente din care au rezultat fragmentele ce formează rocile sedimentare se disting mai multe categorii denumite astfel: 1. roci sedimentare siliciclastice 2. roci sedimentare carbonatate 3. roci sedimentare evaporitice 4. roci sedimentare bogate în material organic 5. roci sedimentare silicioase 6. roci sedimentare bogate în fier 7. roci sedimentare fosfatice.

După depunere sedimentul suferă diverse procese de transformare ce duc la modificarea proprietăților fizice, chimice sau biologice. Atunci când aceste procese au loc la temperaturi și presiuni mari, se utilizeazătermenul de transformare metamorfică iar rocile rezultate se numesc roci metamorfice. Când aceste transformări au loc la temperaturi și presiuni mici sau moderate, se utilizează termenul de transformare diagenetică,iar rocile rezultate se numesc tot roci sedimentare, chiar dacă diferă de cele originale. Cele mai caracteristice procese diagenetice sunt cele de consolidare și compactare a unor sedimente cu formarea de brecii sauconglomerate. Tipic, consolidarea rezultă ca urmare a presiunii litostatice exercitată de noile straturi ce se depozitează succesiv deasupra stratului respectiv. Presiunea litostatică generează și ușoare creșteri detemperatură ce pot stimula inițierea unor reacții chimice, cum este cazul atunci când materialele organice se transformă în lignit sau cărbune. Alte procese diagenetice sunt generate de activitatea biologică a unorbacterii, fungi sau plante, cum este de exemplu procesul de mineralizare și pietrificare a resturilor organice.

Majoritatea rocilor sedimentare conțin cuarț sau calcit. Spre deosebire de rocile magmatice, compoziția lor este de obicei mult mai omogenă și conțin relativ puține specii minerale, ca urmare a procesului dedecantare suferit în timpul transportului. Chiar dacă se formează din roci magmatice, rocile sedimentare clastice au o compoziție chimică mai puțin complexă, elementele cu densitate diferită fiind depuse fracționat. Rezistența lor la eroziune este determinată de mineralul ce formează fracțiunea de cimentare și se exprimă secvențial prin seria de reacție Bowen. În această serie, mineralul cel mai rezistent la uzură este cuarțul, urmatde feldspar, mică și apoi calcar împreună cu restul mineralelor puțin stabile. Eroziune rocilor sedimentare nu depinde doar de rezistența rocilor ci depinde și de intensitatea factorilor de eroziune (de exemplu în climateleextreme).

Printre alte curiozițăți, rocile sedimentare pot conține și fosile formate în diferitele ere geologice. Numărul acestor fosile este cu atât mai mare cu cât rata de sedimentare este mai lentă, asftel încât resturile organiceau rămas în mediu anoxic suficient timp pentru a fi pietrificate înainte de inițierea proceselor diagenetice. Fosilele sunt supuse apoi acelorași procese diagenetice ca și restul rocii. Astfel, prin dizolvarea lentă a calciuluinu mai rămâne decât o amprentă a fostelor organisme sau schelete, fiind înlocuite de un ciment silicios. Majoritatea fragmentelor organice păstrate sunt reprezentate prin oase, scoici sau fragmente de lemn, urmele dețesuturi moi fiind foarte rare și întotdeauna mai recente decât ultimii 40 de milioane de ani.

Straturile, sau paturile de material sedimentar depus pot avea de la câțiva centimetri până la câțiva metri și se caracterizează prin compoziție litologică și textură uniformă. Straturile subțiri centimetrice se maidenumesc și laminae, iar procesul de depunere se mai numește și laminare. În mod normal starturile sunt depuse în plan orizontal, sau în plan puțin înclinat. Există însă și roci cu staturi ce se încrucișează formînd ununghi oarecare. Acest tip de rocă se fromează atunci când în timpul depunerii o parte din sediment este îndepărtat prin eroziune iar noile straturi se depun la un unghi diferit (de exemplu sub acțiunea valurilor). La fel cainelele din trunchiul arborilor, straturile laminare pot prezenta o variație sezonieră (denumite varve), sau pot fi influențate de modificările climatice mari. Paturile sedimentare sunt tot niște structuri primare formate încursul procesului de depozitare și pot oferi indicii despre mediul în care s-au format. Astfel de paturi sedimentare, cum sunt dunele și aluviunile, prezintă de obicei la suprafața lor urme elongate sau vălurite ce indicădirecția de curgere a mediului de transport.

Alte structuri se formeză în rocile sedimentare după depunere și sunt denumite generic structuri scundare. Astfel de structuri secundare indică fenomene și procese ce au avut loc după depunerea sedimentului.Exemple sunt galeriile fosilizate ale unor moluște sau artropode ce atestă prezența unui mediu biologic în urma depunerii. Alte structuri secundare sunt formate prin procese diagenetice. De exemplu, după evaporareaapei rocile carbonatitice formează niște concrețiuni denumite stilolite, rezultate prin precipitarea diverselor minerale dizolvate în apă. Aceste concrețiuni sunt de obicei concentrice, realizând spectaculoase degradeuri, învariate culori. Alte structuri secundare sunt formate prin deformarea fizică a sedimentului depus. De exemplu, când sedimentul este format din particule cu densitate diferită, cum sunt argila și nisipul, particulele maigrele de nisip se vor afunda în cele mai ușoare de argilă, formând un aspect de limbi de foc răsturnate cu capul în jos. Structuri asemănătoare se pot forma și în climatele reci, prin procese repetate de îngheț-dezgheț.Alte deformări fizice pot fi produse ca rezultat al diferenței de presiune superficială a apei de infiltrație, diferență generată de particulele cu porozitate diferită. Astfel de deformări pot duce la formarea de fisuri șicrăpături ce sunt apoi umplute cu material dislocat, pentru a forma vene de material sedimentar. Când astfel de defărmări au loc pe panta unui deal se pot produce ruperi masive, cu alunecări de teren.

Tipul de sediment depus nu depinde numai de materialul sedimentar, ci și de mediul de sedimentare. Mediul pentru formarea sedimentelor poate fi marin, continental sau eolian. Mediul marin de suprafață se referă lazonele de coastă cu adâncimi mai mici de 200 de metri, caracterizat printr-o energie ridicată a mediului de transport, astfel că sub acțiunea valurilor pot fi depuse particule de dimensiuni mai mari, cu aspect rugos(pietriș, scoici și nisip). Mediul marin de suprafață se caracterizează și prin bogăția în animale marine cu schelet calcaros, ce se pot pietrifica pentru a forma roci calcare. Mediul marin de adâncime, începe de la 200 demetri și poate ajunge până la peste 4 km. La aceste adâncimi, curenții sunt foarte slabi astfel că nu pot fi transportate decât particulele foarte fine. La adâncimi mai mari decât 4 km, solubilitatea carbonaților crește foartemult, astfel că orice material calcaros ajuns la aceste adâncimi este dizolvat. Atunci când fundul oceanelor are un plan înclinat se pot produce și alunecări de material sedimentar, cu deplasarea unor volume mari desubstanțe minerale și formarea unor curenți de turbiditate. Mediul continental de sedimentare este format din lagune, lacuri, mlaștini, terenuri inundate sau material aluvionar. Particularitățile de sedimentare suntdeterminate și în acest caz de energia mediului de transport, respectiv viteza de deplasare a apei. Mediul de sedimentare eolian este reprezentat întotdeauna prin particule fine sau foarte fine, bine sortate, depusefracționar, în gradient de energie a mediului de transport (vîntul). Singurele sedimente complet nesortate sunt cele deplasate de ghețarii în mișcare.

Fiecare mediu de sedimentare se caracterizează prin formarea unor roci tipice denumite și faciesuri de sedimentare. Astfel prin identificarea unui strat de rocă de un anumit fel se identifică simultan și mediul în cares-a format. De exemplu, prezența unei roci formată din scheletul unor organisme marine se identifică cu formarea într-un mediu marin de suprafață. Cartarea diferitelor faciesuri de sedimentare se utilizează pentrurealizarea unor hărți de paleogeografie ce prezintă transgresia sau regresia unei coaste continentale, sau diferitele modificări de paleoclimat.

Depunerea de sediment în cantități mari are loc în spații denumite bazine de sedimentare. Volumul de sediment depus depinde de așa numitul spațiu de acomodare format din suprafața bazinului înmulțită cuadâncimea. Bazinul format prin îndepărtarea plăcilor continentale poartă numele de bazin de rift și este alungit, îngust și adânc. Pe lângă sedimente continentale, bazinul de rift se mai poate umple și cu depozite deorigine vulcanică. Când astfel de bazine de rift se lărgesc suficient de mult, poate pătrunde apa de mare, adăugând astfel și sedimente marine. Un alt tip de bazin de sedimentare, denumit bazin de tasare, se formeazăatunci când unele zone ale litosferei, încălzite prin torsionare, se răcesc din nou. Prin răcire, zonele respective cresc în densitate și se tasează isostatic. Astfel de bazine se formează în lungul zonelor pasive ale marginilorcontinentale, dar pot să apară uneori și în interiorul continentelor. Sedimentele depuse în aceste bazine de tasare cresc sarcina și conduc la o nouă tasare, formând astfel un cerc vicios. Prin acest mecanism, în unelebazine de tasare grosimea sedimentelor poate ajunge până la 10 km. Un al treilea tip de bazin de sedimentare se formează dea lungul marginii convergente a plăcilor continentale, acolo unde plăcile se supapun. În fațaplăcii care se scufundă sub cea juxtapusă se formează un bazin în formă de arc, alungit și asimetric. Aceste bazine de subducție se umple cu sediment marin și material din curenții de turbiditate, pentru a forma osecvență de roci stratificate cunoscută sub numele de flysch. Atunci când subducția celor două continente se oprește și se transformă în coliziune, bazinul de arc se transformă în bazin de sedimentare de tip continental.În același timp, prin mișcări tectonice, o parte din crustă se pliază și formează o centură de munți ce vor alimenta bazinul de arc cu material de eroziune denumit molassă. Datorită greutății mai mari, terenul rămas înspatele munților se tasează pentru a forma un bazin de sedimentare marin în spatele lanțului muntos, denumit bazin din spatele arcului. Acest bazin se umple de obicei cu sediment marin.

La scara geologică a timpului, trăsăturile litologice ale rocilor sedimentare pot reflecta uneori marile cicluri astronomice cu efect asupra climatului de pe Terra. Cel mai scurt ciclu de aces fel este produs de mișcareade rotație a Lunii în jurul Pământului. Mareele se produc zilnic, dar intensitatea lor este variabilă fiind corelate la un ciclu egal cu semitimpul de revoluție cu durata de circa două săptămâni. La o scară mai mare atimpului, sunt ciclurile Milankovitch generate de schimbările de înclinație a axei Pământului. Aceste cicluri au o periodicitate cuprinsă între 10 000 și 200 000 de ani. La scara milioanelor de ani, clima de pe Terra esteinfluențată de mediul prin care se deplasează Sistemul Solar, în mișcarea sa circumgalactică. Cele mai cunoscute astfel de cicluri astronomice cu influențe terestre sunt marile glaciațiuni.

Respectând principiul superpoziției, în cazul rocilor sedimentare stratificate stratul situat la bază este cel mai vechi, cu excepția situațiilor în care rocile au fost dislocate de la locul depunerii prin mișcări tectonice sauprin deplasări de teren. Ca urmare a acestei dispuneri stratigrafice, rocile sedimentare conțin intrinsec importante informații istorice despre evoluția geologică a Terrei. Geologii și paleontologii găsesc în canioanele și înrift-urile create accidental în roci sediementare adevărate laboratoare de cercetare a unor evenimente petrecute cu zeci de mii de ani în urmă, uneori chiar în urmă cu milioane de ani.

Principalele roci sedimentare

1. Arcoza

Chimie: SiO2 72-94 %, Al2O3 3-11 %, K2O 1-4 %, CaO 2-4 %, MgO 1-2 %, (Fe,Mn,Ti,Na)

Tip: rocă sedimentară detritică, o varietate de gresie ce conține minimum 25 % feldspat

Textura: foarte fin granulară până la grăunțoasă, clastică (nisip pietrificat) Culoare: gri spre roșietic, alb-gălbui

Componenți principali: cuarț, feldspat și ciment calcitic pe post de liant Componenți accesorii: muscovit, biotit, fragmente de roci granitice

Componenți accidentali: granați, turmalină, epidot, zircon, oxizi de fier, fosile Geneza: în urma dezagregarii prin eroziune a rocilor vulcanice și metamorfice (frecvent granitice) și depozitarea lor rapidă urmată apoi de cimentare în medii reci sau aride

Porozitate: 2-13 % Absorbția apei: 1-6 %

Permeabilitate: 1-100 miliDarcy Densitate: 2.100-2.700 Kg/m3

Rezistența la tracțiune: 5-10 MPa Rezistența la compresiune: 50-140 MPa

Răspândire: Australia, SUA, Rusia, China, Germania, India, Scoția, Afganistan, Indonezia, România Utilizări: construcții, balast, sursă de feldspat pentru industria sticlei

Comentarii: monolitul denumit Uluru (Ayers Rock) din Centrul Australiei este format din arcoză depusa spre sfârșitul epocii Cambriene

2. Argila

Chimie: SiO2 50-68 %, Al2O3 16-34 %, MgO 3-7 %, Fe2O3 2-7 %, Na2O 1-3 %, (Ca,K,P,Ti)

Tip: rocă sedimentară detritică, clastică formata din particule cu diametrul mai mic de 0,0039 mm

Textura: pelitică (granulația nu se poate observa decât sub microscop) Culoare: albă, cenușie, verzuie, albăstruie, roșietică, maronie, neagră

Componenți principali: illit, montmorilonit, caolin, smectit, clorit Componenți accesorii: cuarț, pirit, oxizi de fier, calcit

Componenți accidentali: dolomit, biotit, turmalină Geneza: prin depunerea sedimentară graduală, în bazine marine sau în lacuri, a rocilor erodate chimic, sau prin activitate hidrotermală

Porozitate: 33-66 % Absorbția apei: 25-50 %

Permeabilitate: 12-200 miliDarcy Densitate: 1.800-2.000 Kg/m3

Rezistența la tracțiune: 0,2-0,5 MPa Rezistența la compresiune: 2-4 MPa Răspândire: pe tot globul

Utilizări: ceramică, baraje, vase pentru gătit, obiecte artizanale, industria hârtiei, ciment, tencuială, dale pentru pavaj Comentarii: amestecată cu apă argila devine plastică, în antichitate peste 2/3 dintre locuințe erau construite din argilă (cu schelet din lemn sau din piatră)

3. Argilit

Chimie: SiO2 52-62 %, Al2O3 12-20 %, FeO 5-9 %, Fe2O3 1-3 %, MgO 3-5 %, K2O 2-5, (Ti,Mn,Ca,Na,Ba)

Tip: rocă sedimentară compusă predominant din particole de lut uscat (nămol și noroi pietrificat)

Textura: pelitică, fin granulară (0.0002 până la 0.002 mm), clastică, stratificată Culoare: gri până la negru, verzui, roșiatic

Componenți principali: cuarț, feldspați, biotit, clorit, muscovit Componenți accesorii: illit, caolinit, montmorilonit, sepiolit

Componenți accidentali: oxizi de fier, sulfați, carbonati Geneza: nămol puternic indurat ce se transformă în șist argilos pe masură ce se formează fisurile de stratificație

Porozitate: 4-10 % Absorbția apei: 7-12 %

Permeabilitate: 80-85 miliDarcy Densitate: 1.750-2.400 Kg/m3

Rezistența la tracțiune: 2-4 MPa Rezistența la compresiune: 17-68 MPa

Răspândire: pe toată suprafața globului Utilizări: construcții rudimentare, extragerea de uleiuri bituminoase sau sulf, amendament agricol, sculpturi rudimentare

Comentarii: indienii din Canada (British Columbia) sunt renumiți pentru totemurile arborigene sculptate în argilit (Haida carvings)

4. Bauxita

Chimie: SiO2 3-12 %, Al2O3 50-81 %, Fe2O3 2-29 %, TiO 2-4 %, (Mg,Ca,Na,K,P,Cr,Ga,Zr)

Tip: rocă sedimentară reziduală, zăcământ de aluminiu

Textura: oolitică sau pisolitică (mici sfere, sau noduli, cimentate cu un liant) Culoare: alb, crem, gri, gălbui, maro roșcat

Componenți principali: gibbsit, boehmit, diaspor Componenți accesorii: goethit, hematit, caolinit, limonit

Componenți accidentali: cuarț, vanadium, crom, berilium, pământuri rare Geneza: transformarea lateritică a rocilor bogate în silicați de aluminium, prin eroziune în climat cald și umed tropical

Porozitate: 8,4 % Absorbția apei: 0,8 %

Permeabilitate: 0,4-1 miliDarcy Densitate: 2.450-3.250 Kg/m3

Rezistența la tracțiune: 2-5 MPa Rezistența la compresiune: 32-38 MPa

Răspândire: Australia, China, Brazilia, India, Jamaica, Guinea, Vietnam, Grecia, Surinam, Kazahstan, Rusia, România Utilizări: este principala sursă pentru extracția de aluminiu, cimenturi, cărămizi refractare, chimicale

Comentarii: a fost denumit dupa localitatea Les Baux din sudul Franței, unde a fost descrisă în anul 1821 de către Pierre Berthier

5. Bentonita

Chimie: SiO2 56-70 %, Al2O3 13-23 %, MgO 1-5 %, Fe2O3 1-10 %, CaO 1-4 %, (K,Na,P,Ti)

Tip: rocă sedimentară pelitică (argilă impură), compusă mai ales din montmorillonit (silicat de aluminiu)

Textura: pelitică (fin granulară), ceroasă, uneori păstrează textura sticloasă din roca originală Culoare: gri crem, alba crem, albă gălbui, albă albăstrui, roz, maronie, neagră

Componenți principali: montmorillonit, illit, beidelit Componenți accesorii: caolinit, cuarț, feldspați, calcit, gips

Componenți accidentali: smectit, albit Geneza: prin degradarea atmosferică a cenușelor vulcanice, de obicei în prezența apei

Porozitate: 18-43 % Absorbția apei: 8-16 %

Permeabilitate: 50-100 miliDarcy Densitate: 1.500-2.800 Kg/m3 (în funcție de apa conținută)

Rezistența la tracțiune: 0,5-2 MPa Rezistența la compresiune: 5-18 MPa

Răspândire: SUA, China, Grecia, Turcia, Australia, India, Rusia, Italia, Mexic, Brazilia, Germania, Argentina, România Utilizări: gel pentru foraj, ciment, adezivi, industria ceramică, industria metalurgică, matrițe de turnare, desicanți, amendament agricol

Comentarii: bentonita are capacitatea de a absorbii cantități impresionante de apă cu expandarea volumului de 8-9 ori, este plastică și tixotropică (vâscozitatea ei scade sub presiune)

6. Brecia

Chimie: SiO2 40-65 %, Al2O3 8-17 %, CaO 8-45 %, FeO 8-18 %, MgO 2-32 %, TiO2 1-9 %, (Na,K,P)

Tip: rocă detritică sedimentară (fragmente de rocă și minerale cimentate)

Textura: clastică (fragmente de rocă, angulare, inegale, nesortate, într-o masă cu granulație mai fină) Culoare: maro, maro-gălbui ca mierea, cenușiu, cenușiu închis, verzui

Componenți principali: fragmente din diverse roci (gneis, cuarț, granit, andezit, bazalt, dolomită) Componenți accesorii: intruziuni mafice si ultramafice, vene din aplita

Componenți accidentali: cupru, argint, aur, alte metale Geneza: prin petrificarea unor fragmente angulare de roci, rezultate din alterarea detritică a rocilor native și cimentarea acestora prin precipitarea unor minerale cum este cuarțul

Porozitate: 0,2-15 % Absorbția apei: 0,1-10 %

Permeabilitate: 0-500 miliDarcy Densitate: 1.900-2.500 Kg/m3

Rezistența la tracțiune: 2-18 MPa Rezistența la compresiune: 40-130 MPa

Răspândire: SUA, Rusia, China, Afganistan, Slovacia, Anglia, Polonia, Bulgaria, Turcia, România Utilizări: drumuri și căi ferate, piatră ornamentală, fațadă pentru ziduri și coloane (Pantheonul din Roma)

Comentarii: breciile pot avea origine diferită formând următoarele tipuri structurale: sedimentare, tectonice, vulcanice, prin impact meteoritic sau hidrotermale

7. Calcar

Chimie: CaCO3 85-97 % (CaO 48-54 %, CO2 20-40 %), SiO2 1-3 %, MgO 1-3 % (Al,Fe,Mn,Na,K,P,Ti)

Tip: rocă sedimentară formată din carbonat de calciu (calcit și aragonit)

Textura: granulară macrocristalină (sau cu fragmente de resturi scheletale, ooide, peloide sau interclastice) Culoare: alb, gălbui, gri crem, roz, maro-roșcat, albăstrui, verzui, cenușiu închis, violet

Componenți principali: calcit, aragonit Componenți accesorii: calcedonie, cremene, argila, pirit, oxizi de fier, nisip

Componenți accidentali: spicule de spongieri, diatomee, radiolari, fosile mari Geneza: depunerea de fragmente scheletale ale unor organisme marine cum sunt coralii și foraminiferele, sau prin precipitarea chimică a calcitului și a aragonitului

Porozitate: 5-30 % Absorbția apei: 0,5-10 %, este parțial solubil (mai ales în acizi)

Permeabilitate: 0,2-1.000 miliDarcy Densitate: 2.500-2.800 Kg/m3

Rezistența la tracțiune: 5-25 MPa Rezistența la compresiune: 35-150 MPa

Răspândire: pe tot globul (formează circa 10 % din rocile sedimentare) Utilizări: material de construcție (Marea Piramidă din Giza), agregat și balast, industria chimică, vopsele, ciment și mortar, sursă de calciu, amendament agricol

Comentarii: sub acțiunea apei formează un relief carstic cu fenomene geologice caracteristice: peșteri și avenuri, chei și canioane, platouri montane și doline

8. Cărbune

Chimie: carbon 75-91 %, hidrogen 4-6 %, oxigen 3-10 %, sulf 1 %, (N,Si,V,Ni)

Tip: rocă sedimentară combustibilă, carbon fosilizat

Textura: granulară sortată, stratificată (fragmente vegetale lungi orientate paralel cu solul) Culoare: negru sau brun închis

Componenți principali: carbon Componenți accesorii: hidrogen, sulf, oxigen, azot

Componenți accidentali: siliciu, vanadium, nichel Geneza: prin descompunerea și deshidratarea resturilor vegetale în procese geologice îndelungate (până la 300 milioane de ani)

Porozitate: 0,1-10 % Absorbția apei: 2-28 %

Permeabilitate: 0,1-5 miliDarcy Densitate: 1.250 Kg/m3

Rezistența la tracțiune: 0,5-1 MPa Rezistența la compresiune: 22-25 MPa

Răspândire: China, USA, India, Australia, Indonezia, Rusia, Africa de Sud, Polonia, Kazahstan, Columbia și România Utilizări: combustibil cu putere calorică între 28.000 și 35.000 Kj/kg (3-9.000 Kcal/Kg), sursă pentru hidrocarburi aromatice, sinteze chimice, mina de creion, lubrifianți

Comentarii: principalele tipuri sunt: turbă, lignit (28.470 Kj/Kg), huilă (33.900 Kj/Kg), antracit (35.300 Kj/Kg) și grafit

9. Conglomerate

Chimie: variabila in functie de rocile componente (mai ales silicati)

Tip: rocă sedimentară clastică compusă prin cimentarea unor fragmente rotunjite de rocă (cu diametrul mai mare de 2 mm)

Textura: clastică (similară cu brecia dar fragmentele cu diametre între 2 și 150 mm nu sunt angulare ci rotunjite) Culoare: cenușiu, galben brun, maroniu roșcat, verzui, negru

Componenți principali: roci rotunjite prin eroziune (cuarț, gnais, granit, andezit, bazalt, gresie, calcar, marnă, argilă) Componenți accesorii: liant format mai ales din carbonați

Componenți accidentali: silicați, sulfuri, oxizi de fier Geneza: prin consolidarea și cimentarea fragmentelor de rocă rezultate în urma eroziunii în mediu marin, fluvial, aluvial sau glaciar

Porozitate: 1-15 % Absorbția apei: 0,2-12 %

Permeabilitate: 1-500 miliDarcy Densitate: 2.000-2.700 Kg/m3

Rezistența la tracțiune: 5-19 MPa Rezistența la compresiune: 55-190 MPa

Răspândire: Scoția, Anglia, Franța, Polonia, SUA, Rusia, Italia, Spania, Australia Utilizări: drumuri și căi ferate, piatră ornamentală, baraje și diguri, construcții, balast

Comentarii: după dimensiune fragmentele componente se împart în: granule (2-4 mm), pietriș (4-64 mm), grohotiș (64-256 mm), bolovăniș ( > 256 mm)

10. Coquina

Chimie: (CaCO3 80 %), SiO2 5-6 %, CaO 45 %, CO2 36 %, Al2O3 2-3 %, Fe2O3 1-2 %, (Na,K,Mg,Mn,Ti,P,S)

Tip: rocă sedimentară compusă prin cimentarea unor scoici și cochilii, întregi sau fragmentare

Textura: clastică (fragmente de scoici mai mari de 2 mm) Culoare: culoarea nisipului, galben portocaliu, roșcat scorțișoară, gri deschis

Componenți principali: calcit ( > 75 % ) Componenți accesorii: fosfați, gips, caolin

Componenți accidentali: cuarț Geneza: sedimentarea carapacelor de nevertebrate marine (moluște, trilobiți, brahiopode), după ce au fost sfărâmate și sortate mecanic prin acțiunea valurilor

Porozitate: 22-60 % Absorbția apei: 2-15 %

Permeabilitate: 40-130 miliDarcy Densitate: 1,100-2,2400 Kg/m3

Rezistența la tracțiune: 0,1-3 MPa Rezistența la compresiune: 0,4-28 MPa

Răspândire: pe țărmul mărilor și oceanelor Utilizări: piatră de construcție, dale pentru pavaj, piatră ornamentală, îngrășământ agricol (fosfat)

Comentarii: roca proaspătă este foarte fragilă, înainte de utilizare trebuie uscată timp de 1-3 ani

11. Cremene

Chimie: SiO2 95-98 %, Al2O3 0-2 %, Fe2O3 0-1 %, CaO 0-1 %, (Na,K,Mg,Mn,P)

Tip: rocă sedimentară formată exclusiv din cuarț

Textura: microcristalină, criptocristalină, microfibroasă (granule de 0,5-20 microni) Culoare: alb, gri, gri-brun, verzui deschis, roșu ruginiu, negru

Componenți principali: cuarț Componenți accesorii: calcar, dolomit, creta

Componenți accidentali: fosile Geneza: diageneza unor sedimente marine, silicifiate sub presiune pentru a forma noduli sau mase în interiorul unor zăcăminte de calcar sau cretă

Porozitate: microporozitate Absorbția apei: 0,57-6 %

Permeabilitate: 0,1-4 miliDarcy Densitate: 2,570-2,650 Kg/m3

Rezistența la tracțiune: 40-80 MPa Rezistența la compresiune: 100-800 MPa

Răspândire: Anglia, Germania, România, Polonia, Turcia, Kenia, Siria, Australia, SUA Utilizări: unelte în epoca de piatră, amnar, cocoș de pușcă, piatră abrazivă, construcții, ceramică

Comentarii: este cunoscută și sub denumirile de silex, cuarțit, calcedonie, chert, amnar, cute

12. Creta

Chimie: (CaCO3 70-99 %), SiO2 < 1 %, CaO 50-55 %, CO2 40-43 %, MgO 1-6 %, Al2O3 0-4 %, (Na,K,P,Fe)

Tip: rocă sedimentară poroasă, o formă de calcar compusă din calcit

Textura: fină granulară, ușor de pulverizat, poroasă Culoare: albă spre gri deschis

Componenți principali: calcit Componenți accesorii: cuarț, fragmente de șisturi și argilă

Componenți accidentali: silicați de magneziu și calciu, fosile Geneza: acumularea progresivă de calcit, format prin depunerea coccolitoforelor (scoica unor microorganisme) în apele marine puțin adânci

Porozitate: 3,3-55,5 % (în medie 34 %) Absorbția apei: 8-25 %

Permeabilitate: 2-20 miliDarcy Densitate: 1.200-2.500 Kg/m3 (în medie 1.800 Kg/m3)

Rezistența la tracțiune: 0,25-0,5 MPa Rezistența la compresiune: 0,8-4 MPa Răspândire: Anglia, Franța, Danemarca, Germania, Australia, SUA, Japonia, Rusia, Peru, Africa de Sud, România

Utilizări: mortar tencuială și ciment, amendament agricol, pastă de dinți, polizarea fină a metalelor, cretă pentru tablă, amenajari interioare, sculptură Comentarii: se gasește în natură în straturile Paleogen și Cretacic Superior, uneori stratul poate atinge grosimi de sute de metri (600 m în regiunea Kharkov)

13. Diatomit

Chimie: SiO2 70-90 %, Al2O3 10-16 %, FeO 1-2 %, Fe2O3 2-9 %, Na2O 2-4 %, K2O 1-2 %, (Ca,Mg,Mn,P)

Tip: rocă sedimentară silicioasă formată din resturi de diatomee fosilizate (alge cu cochilie)

Textura: foarte fin granulară, se sfărâmă ușor pentru a forma o pulbere albă (particule cu diametrul între 10 și 200 microni) Culoare: alb-gălbuie, maroniu deschis

Componenți principali: silicați amorfi, opal Componenți accesorii: illit, smectit, caolin, cuarț, calcit

Componenți accidentali: Cu, Zn, Pb, componente biotice (spongieri, moluște, crustacee) Geneza: acumularea de silicați amorfi prin depunerea de alge microscopice moarte (diatomee) în sedimente lacustre sau marine

Porozitate: 50-70 % Absorbția apei: 65-75 %

Permeabilitate: 0,1-10 miliDarcy Densitate: 2.100-2.200 Kg/m3 ( 320-640 Kg/m3 pentru pudra deshidratată)

Rezistența la tracțiune: 0,1-1 MPa Rezistența la compresiune: 1-6 MPa

Răspândire: Germania, SUA, Sahara, Canada, Cehia, Franța, Danemarca, Grecia, Rusia Utilizări: filtre minerale, abraziv moale, insecticid mecanic, absorbant pentru lichide, ciment și mortar, izolator termic și fonic

Comentarii: Alfred Nobel a utilizat proprietațile chimice ale diatomitului pentru producția de dinamită (pentru stabilizarea nitroglicerinei)

14. Dolomita Chimie: (CaCO3 57 % si MgCO3 43 %), CaO 31-50 %, CO2 26-45 %, MgO 20-43 %, SiO2 0-2 %, Fe2O3 0-1 %, (Al,Na,K,Mn,P,S)

Tip: rocă sedimentară compusă predominant din carbonat de calciu și magneziu CaMg(CO3)2

Textura: cristalină, zaharoidă (cristale medii spre grosiere de dolomita și magnezit) Culoare: roz, galben-gri, alb crem, maro deschis

Componenți principali: dolomit, magnezit, calcit Componenți accesorii: oxizi de fier, argilă, gips, sulfați, fosfați

Componenți accidentali: cuarț Geneza: diageneza rocilor calcaroase (magneziul înlocuiește calciul), după precipitarea carbonatului de calciu sub formă de sedimente marine

Porozitate: 5-18 % Absorbția apei: 12-14 %

Permeabilitate: 22-500 miliDarcy Densitate: 2.600-2.800 Kg/m3

Rezistența la tracțiune: 5-15 MPa Rezistența la compresiune: 50-150 MPa

Răspândire: Italia, Elveția, Germania, Anglia, SUA, Canada, Mexic, Spania, Turcia, China, Rusia, România Utilizări: industria siderurgică, construcții, industria chimică, amendament agricol, cărămizi refractare, vopsele, industria sticlei

Comentarii: un proces industrial interesant este prin precipitarea carbonaților de către Bacillus amyloliquefaciens (utilizat pentru restaurarea marmurei și a plăcilor de calcar uzate)

15. Evaporit

Chimie: SiO2 0-16 %, CaCO3 2-47 %, NaCl 1-74 %, CaO 1-6 %, MgO 1-6 %, SO4 0-15 %, (mai ales sare, calcit si sulfați)

Tip: rocă sedimentară rezultată prin evaporare

Textura: fină spre mediu granulară Culoare: gri, alb, gălbui, ca nisipul, maro deschis, maro roșcat, negru

Componenți principali: calcit, gips, aragonit, halit (sare) Componenți accesorii: anhidrit, cuarț (alte 80 de minerale posibile)

Componenți accidentali: silvit, carnalit, langbeinit, polihalit Geneza: concentrarea și cristalizarea prin evaporare din soluții apoase (în mari și oceane, lagune, lacuri)

Porozitate: 2,5-20 % Absorbția apei: foarte ridicată (anhidritul se transformă în gips)

Permeabilitate: 10-100 miliDarcy Densitate: 2.300-2.400 Kg/m3

Rezistența la tracțiune: 3-4 MPa Rezistența la compresiune: 45-50 MPa

Răspândire: Anglia, SUA, Australia, Pakistan, Afganistan, Iran, Siberia, Peru, Chile, Rusia, Canada, Spania, România Utilizări: ciment, amendament agricol, sursă pentru extragerea nitraților, industria chimică, piatră decorativă, ceramică Comentarii: evaporitele non-marine conțin frecvent minerale ca: borax, epsomit, gaylussit, glauberit, mirabilit, thenardit și trona

16. Fier în bandă

Chimie: SiO2 41-60 %, Fe2O3 40-58 %, MgO 0-2 % (Al,Ti,Mn,Ca,Na,K,P)

Tip: rocă sedimentară, formată din straturi subțiri de oxizi de fier (magnetit sau hematit), din epoca Precambriană

Textura: fină granulară, în bandî (cremene colorată cu oxizi de fier) Culoare: roșu (ruginiu), cu benzi albe, gălbui, crem sau cenușiu

Componenți principali: magnetit, hematit, cuarț Componenți accesorii: pirit, muscovit, biotit, apatit

Componenți accidentali: feldspat, amfiboli, calcit Geneza: în apa oceanelor, în era Precambriană ( 1.900 milioane de ani îen), prin formare de oxizi de fier din oxigenul eliberat prin fotosinteză de algele verzi (cianobacterii) combinat cu fierul dizolvat în apă

Porozitate: 0,1-1 % Absorbția apei: practic nulă

Permeabilitate: 0,1-1 miliDarcy Densitate: 3.200-3.700 Kg/m3

Rezistența la tracțiune: 2-5 MPa Rezistența la compresiune: 35-50 MPa

Răspândire: China, Australia, India, SUA, Canada, Chile, Brazilia, Rusia, Africa de Sud, România Utilizări: pentru extracția fierului

Comentarii: bine lustruite, fragmentele de rocă sunt foarte frumoase și pot fi utilizate ca pietre geme (jad roșu, ochi de tigru)

17. Gips (Ghips)

Chimie: CaSO4 x 2H2O 85-94 % (CaO 38 %, SO3 56 %, H2O 3-20 %), Fe2O3 2-9 %, SiO 1-4 %, (Al,Fe,Mg,Mn,Na,K)

Tip: depozit de mineral evaporitic (când este impur este clasificat ca rocă sedimentară)

Textura: microgranulară, cristalină Culoare: albă sau alb crem, uneori maro deschis sau roz

Componenți principali: gips Componenți accesorii: anhidrit, calcit, dolomit, limonit, pirit, argilă, halit, silvit

Componenți accidentali: sare, calcedonie, cuarț, argilă Geneza: depus ca mineral prin evaporare, sau prin hidratarea anhidritului

Porozitate: 1-8 % Absorbția apei: 1-10 %

Permeabilitate: este moderat solubil în apă (2-2,5 g/litru) Densitate: 2.000-2.200 Kg/m3

Rezistența la tracțiune: 2-5 MPa Rezistența la compresiune: 27-50 MPa

Răspândire: China, Iran, Spania, Italia, Mexic, Tunisia, SUA, Anglia, Pakistan, Franța, Grecia, Rusia, Brazilia, Thailanda, Australia, România Utilizări: construcții, mortar și tencuieli, decorațiuni interioare, amendament și fertilizator agricol, industria chimică (producția mondială este de circa 150 milioane de tone/an)

Comentarii: solubilitatea gipsului scade cu creșterea temperaturii (este retrogradă), în Mexic au fost găsite cristale de gips cu lungime de până la 11 metri

18. Gresie

Chimie: SiO2 60-98 %, CaO 2-20 %, Al2O3 1-14 %, Fe2O3 1-6 %, K2O 0-2 % (Mg,Na,Mn,Ti,Zr,Ba)

Tip: rocă sedimentară clastică formată din nisip pietrificat Textura: clastică, grunjoasă, cristalină (cristale de 0,06-2 mm într-o matrice de calcit sau argilă)

Culoare: maro nisip, maro deschis, gălbui, roșietic, gri, roz, alb, negru Componenți principali: fragmente de roci < 2 mm (nisip), calcit, argilă Componenți accesorii: cuarț, feldspat, hematit, limonit, anhidrit, gips, baritină

Componenți accidentali: granați, zircon, turmalină, magnetit Geneza: prin cimentarea nisipului (fragmente pre-existente de roci erodate), în râuri, lacuri, deșerturi sau în mediu marin

Porozitate: 1-20 % Absorbția apei: 1-15 %

Permeabilitate: 1-1.000 miliDarcy Densitate: 2.800-3.100 Kg/m3

Rezistența la tracțiune: 4-25 MPa Rezistența la compresiune: 35-170 MPa

Răspândire: Sahara, Arabia, Australia, și pe tot globul dar în cantități mai mici Utilizări: construcții, pavaj, piatră ornamentală, industria sticlei, piatră pentru polizor, abrazivi

Comentarii: în funcție de predominența mineralelor componente și tipul cimentului se descriu următoarele tipuri: arenite, arcoza, graywacke, wacke, aeolianite și oolite

19. Greywacke

Chimie: SiO2 65-73 %, Al2O3 12-15 %, FeO 2-4 %, Fe2O3 1-3 %, K2O 2-3 %, Na2O 2-3 %, CaO 1-3 %, MgO 1-2 %, (Mn,Ti,P,Ba,Zr)

Tip: rocă sedimentară, o varietate de gresie argiloasă

Textura: clastică ( granule angulare slab sortate, cu dimensiuni între 0.006 și 2 mm, vizibile și fără lupă) Culoare: gri cenușiu, maro, galben brun până la negru

Componenți principali: cuarț și fragmente de rocă vulcanică Componenți accesorii: feldspați (ortoclaz și plagioclaz), piroxeni, biotit, clorit, muscovit, apatit, hornblendă

Componenți accidentali: vene de cuarț vizibile cu ochiul liber Geneza: avalanșe submarine sau curenți turbionari puternici ce amestecă neomogen sedimentele de roci vulcanice, urmate de cimentare prin deshidratare

Porozitate: 1,3-25 % Absorbția apei: 0,1-33 %

Permeabilitate: 1-200 miliDarcy Densitate: 2.050-2.700 Kg/m3

Rezistența la tracțiune: 15-80 MPa Rezistența la compresiune: 250-350 MPa

Răspândire: Noua Zeelandă, SUA, Canada, Australia, Africa de Sud, Ghana, Slovacia, Portugalia, Egipt, Sudan Utilizări: construcții, drumuri și pavaj, agregate, balast, diguri marine

Comentarii: în Noua Zeelandă greywacke deține un procent important din structura geologică, în stratul Paleozoic (vechi de 300 milioane de ani)

20. Laterit

Chimie: SiO2 8-32 %, Al2O3 30-50 %, Fe2O3 18-30 %, MgO 2-6 %, CaO 5-10 %, TiO2 1-2 %, (Ni,Na,K,Mn,P)

Tip: pământuri argiloase roșii-ruginii, bogate în oxizi de fier și aluminiu

Textura: poroasă, friabilă, stratificată, argiloasă (particule fine mai mici de 2 microni) Culoare: roșu ruginiu

Componenți principali: oxizi de fier și aluminiu (caolin, goethit, hematit, baoxita) Componenți accesorii: argilă, fragmente de roci, cuarț

Componenți accidentali: zăcăminte de nichel Geneza: prin degradarea intensivă și de lungă durată (lateritizare) a rocilor subjacente, în regiunile calde și umede tropicale

Porozitate: 40-60 % Absorbția apei: 25-40 %

Permeabilitate: 100-1.000 miliDarcy Densitate: 2.500-2.740 Kg/m3

Rezistența la tracțiune: 0,5-1 MPa Rezistența la compresiune: 6-8 Mpa

Răspândire: India, Australia, Peninsula Arabă, Brazilia, Indonezia, Cuba, Guatemala, Columbia, Africa Centrală Utilizări: cărămizi pentru construcții (vezi templul Angkor), drumuri, tratamentul apelor reziduale, rar pentru extracția fierului

Comentarii: denumirea de laterit a fost utilizată prima dată de Dr. Francis Buchanan Hamilton la zăcământul Angadipuram și provine de la cuvântul latinesc lateres = cărămizi

21. Loess

Chimie: CaCO3 28-33 % (CaO 8-16 %, 8-14 %), SiO2 50-69 %, Al2O3 3-14 %, Fe2O3 3-6 %, MgO 1-4 %, (Mn,Na,K,P,Ti)

Tip: rocă sedimentară detritică neconsolidată (praf), de origine eoliană

Textura: foarte poroasă, pelitică (particule angulare de 20-50 microni) Culoare: galben deschis, gri, gri gălbui, gri roșcat, maroniu

Componenți principali: nisip fin (cuarț, feldspați, mică) Componenți accesorii: argilă, calcit

Componenți accidentali: fragmente de plante, cochilii sau fosile Geneza: sediment eolian, format prin depunerea microparticolelor purtate de vânt

Porozitate: 5-20 % Absorbția apei: 20-25 %

Permeabilitate: 1-1.000 miliDarcy Densitate: 1.600-1.800 Kg/m3

Rezistența la tracțiune: nu este cazul Rezistența la compresiune: nu este cazul

Răspândire: China, Argentina, USA, Ukraina, Rusia, Turkestan, Germania, Ungaria, Bulgaria, România Utilizări: ceramică (cărămizi, olane, țiglă), agent de afânare pentru sol, uneori sursă pentru aluminiu și fier

Comentarii: cuvântul provine din limba germană, de la losch = volant și a fost utilizat pentru prima dată în valea Rhinului în anul 1821

22. Marnă

Chimie: CaCO3 35-66 % (CaO 25-35 %, CO2 15-30 %), SiO2 25-35 Al2O3 3-10 %, Fe2O3 1-4 %, (Mg,Mn,Na,K,P)

Tip: rocă sedimentară calcaro-argiloasă

Textura: pelitică, microcristalină (cu granule nesortate) Culoare: gri, gri verzui, gălbui, roșietic, albăstrui, alb, gri închis

Componenți principali: calcit, dolomit, argilă, siderit Componenți accesorii: gips, anhidrit, sare, cuarț, pirit Componenți accidentali: fosile și microfosile, zircon

Geneza: precipitația chimică a carbonaților (65-35 %) și a argilei (35-65 %) în medii marine și lacustre Porozitate: 3-10 %

Absorbția apei: 1-5 % Permeabilitate: 0,1-2 miliDarcy

Densitate: 1.800-2.200 Kg/m3 (când este deshidratată) Rezistența la tracțiune: 1-2 MPa

Rezistența la compresiune: 7-9 MPa Răspândire: pe tot globul

Utilizări: ciment și clinker, adezivi și tencuieli, amendament agricol, fundația barajelor, diguri Comentarii: marna este o combinație de calcar și argilă ce poate fi: calcar marnos (CaCO3 80-95 %), marnă calcaroasă (CaCO3 40-80 %) sau argilă marnoasă (CaCO3 < 40 %)

23. Oolite

Chimie: CaCO3 40-97 % (CaO 25-50 %, CO3 15-43 %), SiO2 1-24 %, Al2O3 2-8 %, Fe2O3 0-30 %, MgCO3 0-3 % %, (Na,K,P)

Tip: rocă sedimentară formată din granule sferice, compuse la rândul lor din straturi concentrice

Textura: granulară (ooidele sunt sferule de 0,25-2 mm formate din straturi concentrice de calcar) Culoare: maro, gri deschis, maro-gălbui, alb, roșietic, albăstrui

Componenți principali: calcit, aragonit Componenți accesorii: fosfați, hematit, cuarț

Componenți accidentali: fosile, oxizi de fier Geneza: prin precipitarea și calcifierea algelor marine sub formă de granule cu straturi dispuse concentric

Porozitate: 10-25 % Absorbția apei: 5-10 %

Permeabilitate: 1-500 miliDarcy Densitate: 1.800-2.400 Kg/m3

Rezistența la tracțiune: 2-10 MPa Rezistența la compresiune: 10-80 MPa

Răspândire: SUA, China, Anglia, Franța, Ungaria, India, Indonezia, Bahamas, Australia, Turcia, România Utilizări: construcții și zidărie, mortar și tencuială, piatră decorativă, piatră semiprețioasă (șlefuită)

Comentarii: de obicei este formată din calcit, dar există și oolite din cuarț, hematit, fosfați sau dolomit

24. Pietriș

Chimie: variabilă în funcție de originea rocilor componente

Tip: rocă sedimentară neconsolidată formată din fragmente de roci cu dimensiuni variabile

Textura: fragmente de rocă neconsolidate (cu granule cuprinse între 2 mm și 150 mm) Culoare: alb, gri, cenușiu, maroniu, roșcat, verzui, gălbui, roz, negru

Componenți principali: fragmente de roci cu origine diversă Componenți accesorii: nisip

Componenți accidentali: minerale valoroase, pământuri rare Geneza: ca rezultat al fragmentarii rocilor prin eroziune și agenți de mediu, sau produse artificial în cariere prin sfarâmarea și sortarea rocilor dure

Porozitate: 5-25 % Absorbția apei: 0,5-2 %

Permeabilitate: 5-1500 miliDarcy Densitate: 2.200-2.600 Kg/m3

Rezistența la tracțiune: nu este cazul Rezistența la compresiune: nu este cazul

Răspândire: pe tot globul Utilizări: pentru fundația drumurilor, fabricarea cimentului, aleei și parcuri, agregate și balast, construcții

Comentarii: pe plan mondial există mai multe drumuri pavate cu piatră decât cu beton sau asfalt (doar în Rusia există peste 400.000 Km de drumuri pietruite)

25. Silt

Chimie: SiO2 38-73 %, Al2O3 2-22 %, Fe2O3 3-6 %, CaO 1-32 %, MgO 2-20 %, Na2O 0-12 %, (K,Fe,P,Ti)

Tip: rocă sedimentară clastică formată din silt (loess, nisip fin și praf)

Textura: clastică, cristalină (granule cu dimensiune între 0,004 și 0,6 mm) Culoare: ca nisipul, maro deschis, roșcat, verde, cenușiu, cenușiu închis

Componenți principali: nisip foarte fin (silt), calcit, argilă Componenți accesorii: cuarț, feldspat, hematit, limonit, anhidrit, gips, baritină

Componenți accidentali: granați, zircon, turmalină, magnetit Geneza: depunerea și compactarea granulelor foarte fine de nisip, în mediu marin

Porozitate: 10-13 % Absorbția apei: 1-10 %

Permeabilitate: 1-20 % Densitate: 2.450-2.900 Kg/m3

Rezistența la tracțiune: 1-4 MPa Rezistența la compresiune: 15-35 MPa

Răspândire: pe tot globul Utilizări: construcții, dale și țigle, sculpturi, abrazivi, garduri și ziduri de apărare

Comentarii: silt-urile sunt formate din granule mai mici decât cele din gresie, dar mai mari decât cele din argilă

26. Sisturi (Fliș)

Chimie: SiO2 30-75 %, Al2O3 5-20 %, Fe2O3 2-8 %, CaO 6-30 %, MgO 1-3 %, K2O 0-4 %, (Na,P,Ti,Ba)

Tip: rocă sedimentară clastică compusă din noroi, argilă și fragmente minerale mici

Textura: laminată, fisurată (se desface în folii paralele), granulară (fragmente > 0,06 mm) Culoare: gri cenușiu, negru, roșu, maro, verde

Componenți principali: caolin, montmorillonit, clorit, illit, smectit, cuarț Componenți accesorii: cremene, calcit, dolomit, ankerit, feldspar, albit, pirit

Componenți accidentali: hematit, goetit, limonit, biotit, fosile Geneza: prin compactarea nisipurilor depuse în ape lent curgătoare (lagune, delte, terenuri inundate, pe fundul mărilor și al oceanelor)

Porozitate: 8-29 % Absorbția apei: 4-10 %

Permeabilitate: 0,1-10 miliDarcy Densitate: 2,000-2,700 Kg/m3

Rezistența la tracțiune: 2-10 MPa Rezistența la compresiune: 5-100 MPa

Răspândire: Franța, Italia, Cipru, SUA, Canada, India, Nigeria, Australia, China, Rusia, România Utilizări: ceramică, materie primă pentru dale, cărămizi și țigle, sursă pentru alumină (formeaza circa 70 % din scoarța terestră)

Comentarii: este o rocă frecvent asociată cu alunecările de teren (rocă expansivă), porozitatea mare și permeabilitatea mică permit acumularea de apă, sau uneori petrol și gaze, în cantități semnificative (vezi și șisturibituminoase)

27. Sisturi bituminoase

Chimie: carbon organic 14-24 %, SiO2 3-52 %, Al2O3 3-22 %, Fe2O3 1-10 %, CaO 6-52 %, SO3 2-9 %, (Mg,Na,K,Mn,Ti,Cu,Ni,U)

Tip: rocă sedimentară ce conține petrol și gaze naturale Textura: fin granulară (fragmente detritice într-o matrice argiloasă)

Culoare: maro, maro închis, maro gălbui, gri până la cenușiu închis Componenți principali: hidrocarburi, cretă, marnă, calcit, dolomit, feldspar, pirit

Componenți accesorii: gips, cuarț, caolin, apatit, illit, goethit Componenți accidentali: fosile și microfosile

Geneza: componenta organică provine din resturile celulare ale plantelor marine, lacustre sau terestre, alterate prin încalzire geotermală Porozitate: 6-15 %

Absorbția apei: 2-5 % Permeabilitate: 1-10 miliDarcy

Densitate: 1.600-2.400 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 6-11 MPa

Rezistența la compresiune: 15-40 MPa Răspândire: SUA, Brazilia, China, Rusia, Canada, Australia, Suedia, Estonia, Turcia, Jordania

Utilizări: extracția de petrol, gaze naturale, sulf, amoniac, alumină, cenușa sodică si uraniu Comentarii: conține între 100 și 200 litri de petrol/tonă, roca uscată are o valoare termică cuprinsă între 500 și 4.000 Kcal/Kg

28. Travertin

Chimie: CaCO3 95-97 % (CaO 48-54 %, CO2 20-44 %), SiO2 0-1 %, Al2O3 0-1 %, Fe2O3 0-2 %, (Mg,Mn,Na,K,P,Ti)

Tip: rocă sedimentară, o varietate de calcar depozitat de izvoarele minerale hidrotermale

Textura: poroasă, cu vacuole și găuri mari, fin cristalină (depozit de calcit) Culoare: bej, alb murdar, crem, gri deschis, galben, maroniu, verzui

Componenți principali: calcit, aragonit Componenți accesorii: calcedonie, cremene, argilă, nisip, oxizi de fier

Componenți accidentali: vegetale petrificate Geneza: prin precipitarea chimică a carbonatului de calciu din ape de adâncime, de suprafață sau geotermale

Porozitate: 6-20 % Absorbția apei: 2-7 %

Permeabilitate: 0,1-500 miliDarcy Densitate: 2.300-2.600 MPa

Rezistența la tracțiune: 5-12 MPa Rezistența la compresiune: 30-80 MPa

Răspândire: Italia, Turcia, China, USA, Iran, Afganistan, Spania, Guatemala, Croația, Indonezia, România Utilizări: material de construcție (Colosseum, Sacre Coeur), dale, fațada clădirilor, decorațiuni interioare, sculptură

Comentarii: o parte din pori sunt formați prin încastrarea florei geotermale (macrofite, briofite, alge, cianobacterii, plante)

29. Beton

Chimie: SiO2 22-60 %, CaO 3-64 %, Al2O3 4-25 %, Fe2O3 2-10 %, MgO 2-4 %, SO3 1-10 % (Na,K,P,Ti)

Tip: material compozit format din ciment și aggregat granular (este o brecie artificială făcută de om)

Textura: de la fina granulară până la grăunțoasă, sau cu material agregat vizibil, poate fi și lustruit sau ormanentat cu elemente decorative (compoziție tipică: ciment 7-15 %, apă: 14-21 %, agregat: 60-80 %) Culoare: gri, alb, gri închis sau colorat cu pigmenți

Componenți principali: ciment (o pudră fină din calcar, argilă și gips) Componenți accesorii: agregat (nisip, roci sfărâmate, zgură de furnal, cenușă, piatră de râu, sticlă spartă) și apă

Componenți accidentali: mixturi și lianți sau agenți de afânare ( CaCl2, Ca(NO3)2, NaNO3, zahăr, sucroză, acid citric, acid tartric, pigmenți) Geneza: evaporarea apei dintr-o mixtură de ciment/apă cu un raport variabil, de obicei cuprins între 0.30-0.45

Porozitate: 1-10 % (până la 40 % pentru betonul special ultra ușor de tip BCA) Absorbția apei: 1-6 %

Permeabilitate: 0.1-10 microDarcy (după ce a fost uscat timp de minimum 24 de zile), asemănător cu granitul Densitate: 2.200-2.400 Kg/m3 (2.600-2.800 kg/m3 împreună cu agregatul)

Rezistența la tracțiune: 2-6 MPa Rezistența la compresiune: 17-210 MPa

Răspândire: în întreaga lume (anual se produc circa 7.5 miliarde de metri cubi) Utilizări: locuințe și clădiri publice, baraje, structuri industriale mari, drumuri și autostrăzi, fundații, poduri, diguri, bazine și piscine

Comentarii: tehnologia turnării betonului era cunoscută încă din Antichitate (mortarul roman sau pozzalana) dar a fost redescoperită și modernizată doar începând cu jumătatea secolului al XVIII-lea.

Rocile Metamorfice

Introducere

Rocile metamorfice formează o mare parte din scoarța terestră și reprezintă circa 12 % din suprafața uscatului. Rocile metamorfice apar prin transformarea unor roci pre-existente, în urma unui proces denumitmetamorfism (meta = schimbare, morphos = formă). Roca originală este supusă la temperaturi mai mari decât 150-200 grade Celsius și la presiuni de peste 150 MPa (sau 1500 bari) ce produc modificări fizice șichimice profunde asupra rocilor originale. Se pot produce pur și simplu prin scufundarea rocilor sub straturi suprajacente de rocă, straturi ce produc prin sedimentare continuă presiuni și temperaturi din ce în ce maimari. Se pot produce și ca urmare a unor procese tectonice, cum sunt de exemplu coliziunile plăcilor continentale, caz în care forțele de presiune sunt dispuse orizontal iar temperatura crescută rezultă prin fricțiunea șidistorsiunea rocilor inițiale. Există și roci metamorfice formate prin procese magmatice, caz în care creșterea presiuni și a temperaturii sunt cauzate de magmă intruzivă ce penetrează în apropierea stratului de rocăinițial. Studiul rocilor metamorfice poate oferi informații retroactive despre presiunile și temperaturile la care au fost produse, la diferite adâncimi ale scoarței. Cele mai cunoscute roci metamorfice sunt marmura,gnaisul, ardezia, schisturile și cuarțitul.

Există un grup de minerale, cunoscute sub denumirea generică de minerale metamorfice, ce nu se formează decât în condițiile de temperatură și presiune specifice procesului metamorfic. Din grupul acestorminerale, utilizate ca indicatori pentru rocile metamorfice, cele mai cunoscute sunt silimanitul, kyanitul, staurolitul, andaluzitul și unii dintre granați. Alte minerale cum sunt olivina, piroxenii, amfibolii, mica, fedspațiiși cuarțul, pot fi prezente în rocile metamorfice, chiar în cantități mari, dar nu sunt specifice proceselor metamorfice fiind prezente în toate tipurile de roci. Aceste minerale ubiquitare sunt stabile chiar și la presiuni șitemperaturi înalte și rămân nealterate în cursul procesului metamorfic. Cunoscând temperaturile și presiunile la care se alterează diferitele tipuri de minerale se pot stabilii retroactiv condițiile de formare pentru oanumită rocă metamorfică. Schimbarea de formă sau de mărime a cristalelor unui mineral oarecare poartă numele de recristalizare. De exemplu, în urma unui proces metamorfic, cristalele mici de calcit din calcar saucretă se pot transforma în cristale mari ce formează marmura. Similar, cristalele mici de cuarț din gresii se pot recristaliza pentru a forma cristalele mari din cuarțit. Atât temperatura ridicată cât și presiunea ridicatăcontribuie la procesul de recristalizare. Presiunile înalte permit ca atomii și ionii din cristalele solide să migreze pe poziții noi, formând astfel cristale reorganizate, în timp ce temperaturile ridicate determină cristalele săformeze o soluție la punctul lor de contact, pentru a forma prin răcire cristale mai mari.

Procesul prin care rocile se scurtează într-un ax oarecare în timpul procesului de recristalizare (se tasează), poartă denumirea de foliere (folia = frunze) și are ca rezultat formarea de straturi suprapuse. În timpulprocesului de foliere, mineralele aplatizate sau alungite, cum sunt de exemplu mica și chloritul, sunt rotate în ax în așa fel încât axul longitudinal devine perpendicular pe direcția de scurtare a rocii (perpendicular pedirecția de acțiune a forței). Ca urmare, mineralele de acest tip formează benzi caracteristice în culoarea mineralului din care s-au format, în timp ce restul mineralelor formează benzi în culoarea rocii inițiale. Ca urmarea procesului de foliere, textura rocilor metamorfice poate fi foliată sau nefoliată, după cum forțele de presiune au acționat într-un singur plan, sau au acționat în planuri multiple și nu se mai pot distinge benzile defoliere. Nu sunt foliate nici rocile metamorfice în care nu există minerale cu cristale reorientabile. De exemplu, marmura este de cele mai multe ori nefoliată, motiv pentru care este preferată pentru sculpturi în piatră.Atunci când o rocă este supusă la un gradient de presiuni, tipul de foliere va fi corespunzător cu intensitatea procesului metamorfic. De exemplu, dacă argila este supusă la presiuni foarte mici se formează ardezie, iardacă este supusă la presiuni ceva mai mari se formează filit. Schisturile se formează la nivele medii ale proceselor metamorfice în timp ce pentru formarea gnaissului sunt necesare procese metamorfice de nivel înalt.

Pe lângă deformările fizice, în timpul proceselor metamorfice pot avea loc și reacții chimice între minerale, chiar dacă mineralele nu sunt topite. În cursul unor astfel de procese, mineralele pot schimba atomi întreele pentru a forma minerale noi. De cele mai multe ori, apa supra-încălzită formează mediul de dispersie în care au loc reacțiile chimice. La temperaturi înalte au loc numeroase reacții complexe, asfel încât fiecareansamblu mineral poate prezenta semne caracteristice pentru temperaturile și presiunile la care s-a format. Atunci când se produc modificări drastice ale compoziției chimice, prin intruziunea unor substanțe chimice dinrocile înconjurătoare, procesul metamorfic poartă numele de metasomatism. Apa supra-încălzită poate transporta mineralele dizolvate la distanțe mari, astfel că rocile metamorfice pot avea în compoziție substanțe noi șiîn același timp pot fi lipsite de o parte dintre substanțele prezente în roca inițială. În cazul modificării compoziției chimice, recristalizarea poate produce simetrii radical diferite față de cele din roca inițială.

În funcție de natura procesului ce a stat la baza transformărilor metamorfice, procesele metamorfice pot fi clasificate în metamorfism de contact și metamorfism regional. Termenul de metamorfism de contact seutilizează atunci când transformările sunt induse de magma topită injectată în roci solidificate. În acest caz, modificările sunt profunde în planurile de contact direct cu magma, acolo unde temperaturile sunt cele maimari, și scad progresiv spre straturile mai îndepărtate. În jurul rocii magmatice formate prin răcirea magmei se formează o zonă de metamorfism cunoscută sub denumirea de aureola contactului metamorfic. Proceselemetasomatice ce au loc la nivelul contactului metamorfic sunt extrem de importante pentru geologi deoarece în zona de contact se pot forma depozite importante de metale și substanțe valoroase. De cele mai multe ori,contactul metamorfic cu magma topită duce la formarea unor roci mai indurate, cu structură cristalină mai rugoasă. Multe dintre rocile alterate prin acest mecanism au fost denumite de geologi hornfels (roci corneene).De exemplu, marna sau calcarul impur, se pot transforma prin metamorfism de contact în roci corneene silicioase sau respectiv în marmură silicioasă. Asemănător, gresiile se pot transforma prin metamorfism de contactîn cuarțit. Dacă roca inițială a fost foliată, este posibil ca roca metamorfică să fie tot bandată. De exemplu, gresiile laminate sau foliate pot fi transformate în roci corneene bandate. Uneori chiar și fosilele pot fi păstratecu forma inițială, deși mineralele din compoziție sunt recristalizate. De cele mai multe ori cristalele nou formate sunt alungite și aplatizate, cu formarea unui volum semnificativ mai mare de mică, muscovit și biotit. Încazuri rare, rocile fuzionează pentru a forma un produs sticlos din care se pot separa cristale de silimanit, cordierit și spinel. Frecvent marnele pot fi transformate astfel în urma unor intruziuni bazaltice, iar gresiilefeldspatice pot fi vitrificate complet. Marnele pot fi metamorfozate astfel și dacă sunt doar supra-încălzite pe cărbuni încinși sau într-un furnal. În ce privește procesele metasomatice din zona de contact, pot avea locdiverse schimburi de substanțe chimice. De exemplu rocile granitice pot absorbii fragmente de marnă sau fragmente de bazalt, pentru a forma niște roci hibride denumite skarn-uri.

Termenul de metamorfism regional, denumit și metamorfism dinamic se utilizează pentru volume imense de rocă ce ocupă suprafețe foarte mari, supuse acelorași interacțiuni fizico-chimice. Majoritatea rocilor deadâncime sunt roci metamorfice regionale ca urmare a presiunii imense exercitate de starturile suprajacente. Cu excepția intruziunilor magmatice, toate rocile din straturile inferioare ale crustei continentale suntmetamorfice. Alt mecanism regional de formare a rocilor metamorfice este produs prin mișcările tectonice orizontale, produse de coliziunea continentelor, cu formare de centuri orogenetice. Atunci când rocile acestorcenturi sunt ridicate la suprafață și expuse eroziunii, faciesurile metamorfice apar pe suprafețe întinse sub formă de centuri. Uneori procesul metamorfic distruge complet trăsăturile caracteristice ale rocilor originale,astfel că procesul de evoluție nu mai poate fi reconstituit. De exemplu, de cele mai multe ori procesul de recristalizare distruge complet textura și fosilele din rocile sedimentare. Metamorfismul regional are tendința de aforma roci mai indurate, mai foliate și mai schistoase decît cele originale. În aceste roci nou formate, mineralele se aranjează în planuri paralele, în așa fel încât cristalele prismatice și cele aplatizate sunt dispuse încâmpul microscopic cu axul lung paralel față de cel al cristalelor învecinate (în foi de ceapă). Din acest motiv, multe dintre rocile metamorfice se sparg mai ușor pe direcția axului longitudinal al cristalelor. De exemplu,un fragment de mica schist se va sparge mai ușor pe direcția stratului de mică, lăsând impresia că întreaga rocă este formată doar din mică. Dacă acceași rocă este însă spartă transversal se vor observa ușor straturile decuarț granular. În gnaisuri, straturile alternante sunt mai groase și mai puțin regulate decât în schisturi și mai ales conțin mai puțină mică. Ca regulă generală, gnaisurile conțin mai mult feldspat decât schisturile și caurmare sunt mai rezistente, mai greu de spart. Nu rare ori aceste straturi paralele sunt contorsionate, sau sunt sfărâmate ca urmare a forțelor aplicate în gradient de presiune. Atât rocile sedimentare cât și cele magmaticepot fi transformate în roci metamorfice ca urmare a unui proces metamorfic regional. Dacă procesul metamorfic a fost de nivel înalt și compoziția chimică este asemănătoare, textura și chimia rocilor nou formate nu maipermite distincția dintre diferitele tipuri de roci parentale. De exemplu, atât cuarțul porfiriu cât și gresia felspatică pot fi transformate metamorfic pentru a forma un mica-schist de culoare gri sau roz. În ce priveștetextura specifică rocilor metamorfice se disting 5 tipuri: 1. ardezie 2. gnaiss 3.schistos 4. granuloblastic 5. hornfelsic (cornean).

Principalele roci metamorfice

1. Amfibolit

Chimie: SiO2 45-55 %, Al2O3 15-20 %, Fe2O3 9-15 %, CaO 8-15 %, MgO 4-8 %, (Na,K,Mn,P,Zn,V,Cu)

Tip: rocă metamorfică compusă mai ales din amfiboli (hornblenda, actinolit) Textura: crăpată ori foliată, cu textură schistoasă (cu preponderența mineralelor lamelare cum sunt mica și hornblenda)

Culoare: negru, cenușiu închis sau albastru cu fulgi albi (aspect de sare și piper) Componenți principali: amfibolit, albit, feldspat

Componenți accesorii: calcit, epidotit, zoizit, clorit, cuarț, sfen, biotit Componenți accidentali: ilmenit, magnetit, cuarț

Geneza: prin transformarea metamorfică la adâncime a rocilor mafice sau a unor depozite de dolomit, siderit sau marnă Porozitate: 0,1-1 %

Absorbția apei: 0,1-0,4 % Permeabilitate: 0,01-1 microDarcy

Densitate: 3.000-3.200 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 13-20 MPa

Rezistența la compresiune: 130-200 MPa Răspândire: Anglia, Germania, Franța, Canada, Rusia, Pakistan, Afganistan, Bulgaria, Danemarca, Spania

Utilizări: piatră cubică, construcții, pavaj, fațada clădirilor Comentarii: se utilizează și următoarele denumiri alternative: orto-amfibolit, para-amfibolit, epidiorit, uralit

2. Antracit

Chimie: carbon 92-98 %, hidrogen 1-2 %, oxigen 1-4 %, (S,N,Si)

Tip: cărbune metamorfic cu cel mai ridicat conținut de carbon

Textura: nestratificată, organică cu granule fine, tare, de culoare negru strălucitor Culoare: negru închis

Componenți principali: carbon Componenți accesorii: hidrogen, sulf, oxigen, azot

Componenți accidentali: silicați Geneza: prin metamorfismul depozitelor de cărbune formate în Era Carboniferă (la adâncimi mari în condiții de presiune și temperatură ridicată)

Porozitate: 10-40 % Absorbția apei: 13-15 %

Permeabilitate: 1-100 miliDarcy Densitate: 1.300-1.500 MPa

Rezistența la tracțiune: 0,5-1 MPa Rezistența la compresiune: 22-25 MPa

Răspândire: China, Rusia, Ukraina, Coreea de Nord, Vietnam, Anglia, Australia, Africa de Sud, India Utilizări: încălzire și termoficare, industria siderurgică, termocentrale electrice, filtre organice, turnătorie, sinteze chimice

Comentarii: antracitul reprezintă circa 1 % din rezervele mondiale de cărbune și are cea mai mare putere energetica

3. Ardezie (Slate) Chimie: SiO2 55-70 %, Al2O3 12-20 %, Fe2O3 3-8 %, CaO 1-4 %, MgO 2-3 %, Na2O 0-2 %, K2O 0-2 %, (Mn,P,Ti)

Tip: rocă metamorfică formată din argilă sau cenușă vulcanică

Textura: foliată (clivaj în plăci), schistoasă, fin granulară (granulele nu se văd cu ochiul liber) Culoare: cenușie, gri cenușiu, maronie, maro roșcat

Componenți principali: cuarț, muscovit, clorit, sericit, illit Componenți accesorii: biotit, hematit, pirit, apatit, caolin, magnetit, feldspați

Componenți accidentali: grafit, turmalină, zirconiu, fosile Geneza: metamorfism de grad redus al silturilor (recristalizare și comprimare la temperaturi și presiuni relativ mici)

Porozitate: 0,4-5 % Absorbția apei: 0,1-1,7 %

Permeabilitate: 0.01-0,3 miliDarcy Densitate: 2.600-2.800 Kg/m3

Rezistența la tracțiune: 6-12 MPa Rezistența la compresiune: 24-26 MPa

Răspândire: Franța, Spania, Germania, China, India, Rusia, Turcia, Brazilia, România Utilizări: dale pentru pavaj și acoperiș, izolator electric, izolator termic

Comentarii: înainte de mijlocul secolului al XIX-lea termenii de ardezie, șist sau silt erau imprecis delimitați

4. Blueschist Chimie: SiO2 30-50 %, Al2O3 14-18 %, Fe2O3 11-17 %, MgO 6-10 %, CaO 5-12 %, Na2O 0-5 %, (Mn,P,V,Ba)

Tip: rocă metamorfică produsă prin alterarea metavulcanică a bazaltului sau a rocilor similare

Textura: schistoasă, lepidoblastică sau nematoblastică (minerale elongate cum sunt glaucofanul sau mica) Culoare: albastru, negru, gri sau albastru verzui

Componenți principali: glaucofan, lawsonit, epidotit Componenți accesorii: jadeit, albit, clorit, muscovit, cuarț, aragonit

Componenți accidentali: granați, titanit, zoizit Geneza: prin metamorfismul rocilor bazaltice la adâncimi de 15-30 Km (la presiuni de 0,6 GPa și temperaturi de 200-500 grade Celsius)

Porozitate: practic nulă Absorbția apei: practic nulă

Permeabilitate: practic nulă Densitate: 2.800-3.200 Kg/m3

Rezistența la tracțiune: 25-30 MPa Rezistența la compresiune: 250-300 MPa

Răspândire: SUA, China, Chile, Iran, Kazakhstan, Grecia, Marea Britanie, Italia, Turcia, Antile, Japonia, Noua Zeelandă Utilizări: studii petrologice și pentru utilizări oportuniste

Comentarii: se găsesc în mod tipic în interiorul centurilor orogene, în falia tectonică, împreună cu șisturi verzi sau cu roci eclogite

5. Cataclasit

Chimie: SiO2 55-60 %, Al2O3 14-18 %, FeO 6-7 %, MgO 2-3 %, Na2O 2-3 %, K2O 2 %, CaO 0-20 %, (Mn,P,Ti)

Tip: rocă metamorfică cataclastică (formată prin fracturare cominutivă în timpul mișcărilor tectonice)

Textura: clastică, coezivă (fragmente angulare < 0,1 mm într-o matrice foarte fin granulară) Culoare: cenușiu închis, negru, roșu, verde închis, maro închis

Componenți principali: cei din rocile fracturate Componenți accesorii: cei din rocile fracturate

Componenți accidentali: cei din rocile fracturate Geneza: mișcări tectonice repetate, ce determină fracturări și fărâmițări progresive ale granulelor minerale și ale agregatelor lor, urmate de deformare și recimentare

Porozitate: până la 27 % Absorbția apei: până la 25 %

Permeabilitate: până la 800 miliDarcy Densitate: 2.600-2.700 Kg/m3

Rezistența la tracțiune: 15-30 MPa Rezistența la compresiune: 30-100 MPa

Răspândire: Japonia, Australia, China, USA, Austria, Chile, Noua Zeelandă, Italia, Africa de Sud Utilizări: studii petrologice și utilizări oportuniste (balast)

Comentarii: se descriu următoarele varietăți: protocataclasit (matrice < 50 %), mezocataclasit (matrice 50-90 %), ultracataclasit (matrice > 90 %) și brecii tectonice

6. Eclogit

Chimie: SiO2 38-40 %, Al2O3 20-22 %, FeO 14-27 %, CaO 8-10 %, MgO 4-34 %, (Mn,Na,P,Ti)

Tip: rocă metamorfică bazaltică

Textura: foliată, granuloblastică, porfiroblastică sau poichiloblastică (granați roșii într-o matrice verde de piroxeni) Culoare: gri-verzui cu pete roșii spre roz

Componenți principali: piroxeni și granați Componenți accesorii: cuarț, rutil, lawsonit, coesit, amfiboli, paragonit, dolomit, corindon

Componenți accidentali: feldspați plagioclazi, zoizit, diamante Geneza: metamorfismul rocilor bazaltice sau gabroice, în zonele de subducție, la presiuni foarte mari (1,2-2 GPa și 400-1.000 grade Celsius)

Porozitate: practic nulă Absorbția apei: practic nulă

Permeabilitate: practic nulă Densitate: 3.200-3.600 Kg/m3

Rezistența la tracțiune: 200-240 MPa Rezistența la compresiune: 250-450 MPa

Răspândire: SUA, Japonia, Scoția, Germania, Guatemala, Australia, Italia, Canada, Turcia, Groenlanda, Franța Utilizări: studii petrologice, sursă oportunistă pentru granați și diamante

Comentarii: eclogitul se metamorfozează la presiuni extrem de mari și are proprietățile mecanice cele mai înalte (densitate, rezistență la tracțiune și la compresiune)

7. Filit

Chimie: SiO2 33-39 %, Al2O3 5-12 %, Fe2O3 18-25 %, FeO 5-9 %, MgO 8-14 %, (Ca,Na,K,P,Ti)

Tip: rocă metamorfică cu metamorfism intermediar între ardezie și șisturile cristaline

Textura: foliată, schistoasă, filitică, cu luciu mătăsos (cristale mici cu suprafețe de clivaj) Culoare: cenușiu închis spre negru, cenușiu verzui

Componenți principali: cuarț, mică, clorit, sericit Componenți accesorii: feldspat plagioclaz, muscovit, illit, montmorillonit, sepiolit

Componenți accidentali: grafit, oxizi de fier, turmalină, granați Geneza: prin metamorfism de grad scăzut al șisturilor sau prin continuarea transformării metamorfice a ardeziei

Porozitate: 0,5-1 % Absorbția apei: 0,2 %

Permeabilitate: 0,01-1 miliDarcy Densitate: 2.300-2.800 Kg/m3

Rezistența la tracțiune: 5-14 MPa Rezistența la compresiune: 80-140 MPa

Răspândire: Franța, Polonia, Rusia, Scoția, Alaska, Chile, India, Norvegia Utilizări: construcții, agregate și balast, întreținerea drumurilor, dale pentru pavaj și acoperiș

Comentarii: cristalele de filit sunt mai mari decât cele de ardezie și au o mai bună reflexie a luminii (prezintă un luciu caracteristic ce face distincția dintre cele două roci)

8. Gnais

Chimie: SiO2 51-75 %, Al2O3 13-16 %, FeO 6-10 %, Fe2O3 2-3 %, CaO 4-6 %, Na2O 3-6 %, MgO 3-5 %, (Mn,K,P,Ti)

Tip: rocă metamorfică regională cu benzi compoziționale formate din minerale mafice sau felsice

Textura: granuloblastică, porfiroblastică, foliată mediu spre grosier (recristalizată extensiv) Culoare: alb, albăstrui, verzui, maro închis, gri cenușiu, în benzi alternative

Componenți principali: cuarț, feldspați, mică (biotit, muscovit) Componenți accesorii: albit, epidotit, apatit, turmalină, magnetit, ilmenit, pirit

Componenți accidentali: zircon, clorit, hornblendă, augit Geneza: prin metamorfism regional de grad înalt al rocilor sedimentare (paragnais) sau vulcanice (ortognais)

Porozitate: 0,1-2 % Absorbția apei: 0,1-1,3 %

Permeabilitate: practic nulă Densitate: 2.500-3.000 Kg/m3

Rezistența la tracțiune: 6-20 MPa Rezistența la compresiune: 60-150 MPa

Răspândire: Italia, Franța, Australia, Brazilia, Canada, SUA, Japonia, Spania, Norvegia, India, Rusia, Groenlanda, România Utilizări: construcții, pavaj și decorațiuni interioare, piatră ornamentală, sculpturi, fațada clădirilor

Comentarii: cuvântul gnais provine din verbul german gneist = a scânteia, deoarece spărtura rocii strălucește la lumină (conține cristale de mică)

9. Gossan

Chimie: SiO2 9-52 %, Al2O3 2-24 %, Fe2O3 11-54 %, CuSO4 2-22 %, MgO 0-2 %, (Ca,Na,K,Ti,Au,Ag,Zn,Pb)

Tip: rocă metamorfică intens oxidată sau decompusă, este partea superioară a unui zăcământ metalifer

Textura: poroasă, pământoasă sau crăpată (ca un fagure de miere) Culoare: roșu ruginiu, verde, albastru verzui, purpuriu

Componenți principali: limonit, hematit, siderit, goethit, pirit, cuarț Componenți accesorii: caolin, calcit, aragonit, biotit, piroxeni, clorit, ghips

Componenți accidentali: actinolit, granați, zoisit, argentit, cuprit, malachit Geneza: prin oxidarea intensă a rocilor vulcanice sub acțiunea agenților fizici externi sau hidrotermali și transformarea acestora în depozite de oxizi metalici și cuarț

Porozitate: 25-50 % Absorbția apei: autolimitată prin oxidare

Permeabilitate: 1-100 miliDarcy Densitate: 2.200-3.000 Kg/m3

Rezistența la tracțiune: 3-11 MPa Rezistența la compresiune: 60-150 MPa

Răspândire: India, Anglia, Indonezia, Spania, Canada, Turcia, Australia, USA, China Utilizări: este utilizat de geologi pentru identificarea venelor de zăcăminte metalifere subjacente (Fe, Cu, Au, Ag, Zn, Pb)

Comentarii: denumit și pălăria zăcământului, numele de gossan provine din limba celtă, de la cuvantul gos = sânge, cu referire la culoarea oxidului de fier

10. Granulit

Chimie: SiO2 51-75 %, Al2O3 13-16 %, FeO 6-10 %, Fe2O3 2-3 %, CaO 4-6 %, Na2O 3-6 %, MgO 3-5 %, (Mn,K,P,Ti)

Tip: rocă metamorfică cu compoziție felsică și granați porfiroblaști

Textura: granulară mediu spre graunțoasă, schistoasă (granit recristalizat) Culoare: maro, albastru închis, gri spre cenușiu închis, bej, gri verzui

Componenți principali: piroxeni, hornblendă, feldspat plagioclaz, biotit Componenți accesorii: cordierit, silimanit, cuarț, amfiboli, albit

Componenți accidentali: granați, zircon, oxizi de fier, zoisit, diamante Geneza: prin metamorfism regional, la temperaturi foarte înalte ce depășesc uneori 1.000 grade Celsius

Porozitate: practic nulă Absorbția apei: practic nulă

Permeabilitate: practic nulă Densitate: 3.000-3.200 Kg/m3

Rezistența la tracțiune: 8-15 MPa Rezistența la compresiune: 130-180 MPa

Răspândire: India, Australia, China, USA, Rusia, Italia, Elveția, Franța, Africa de Sud, Antartica Utilizări: studii petrologice, sursă oportunistă pentru diamante și pietre semiprețioase

Comentarii: granulitul este foarte asemănător cu gnaisul dar are granule mai fine, este mai puțin foliat, are mai multi granați, microscopic cristalele sunt rotunjite și formează un mozaic

11. Greenschist

Chimie: SiO2 45-52 %, Al2O3 13-17 %, CaO 8-12 %, MgO 8-15 %, FeO 8-16 %, Na2O 3-5 %, (Mn,K,P,Ti)

Tip: rocă metamorfică rezultată din alterarea rocilor mafice

Textura: schistoasă, lepidoblastică, nematoblastică, foliată (cristale mici, turtite, aciculare cu alinierea mineralelor) Culoare: verde cenușiu

Componenți principali: clorit, actinolit, epidotit, piroxeni Componenți accesorii: feldspați plagioclazi, quartz, albit, serpentinit, calcit, dolomit

Componenți accidentali: talc, granați, grafit Geneza: prin metamorfismul rocilor bazaltice sau gabroice (sau mafice similare), la temperaturi relativ joase (400-500 grade Celsius) și la presiuni moderate (0,6 GPa)

Porozitate: 0,1-1 % Absorbția apei: 0,15 %

Permeabilitate: 0,05-2,5 microDarcy Densitate: 2.700-3.300 Kg/m3

Rezistența la tracțiune: 25-30 MPa Rezistența la compresiune: 250-350 MPa

Răspândire: Australia, Canada, Madagascar, Africa de Vest, Africa de Sud, Rusia, Finlanda, Norvegia, Groenlanda, SUA, România Utilizări: studii petrologice și utilizări oportuniste (construcții, pavaj, căi ferate)

Comentarii: culoarea verde provine de la mineralele verzi predominante: clorit, actinolit și epidotit

12. Hornfels (roci corneene)

Chimie: extrem de variabilă, în funcție de roca originală alterată termic

Tip: rocă metamorfică formată la contactul dintre rocile argiloase și magma vulcanică

Textura: schistoasă, granulară (cristale mici echigranulare dispuse sub formă de mozaic) Culoare: maro închis spre negru, alb, galben, verde pal, maro, verde închis, uneori bandată

Componenți principali: feldspat, biotit, sillimanit, cordierit, andaluzit Componenți accesorii: spinel, cuarț, turmalină, pirit

Componenți accidentali: granați, hornblendă, epidotit, oxizi de fier Geneza: prin metamorfism de contact între magma fierbinte și roci argiloase sau șisturi, se formeaza un echivalent alterat termic (recristalizat) al rocii originale

Porozitate: 0,1-15 % Absorbția apei: 0,2 % Permeabilitate: 0,02-2 miliDarcy

Densitate: 2.700-3.000 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 9-13 MPa

Rezistența la compresiune: 250-300 MPa Răspândire: Franța, Norvegia, Scoția, USA, Germania, Africa de Sud, Mexic, Australia, toate insulele vulcanice, România

Utilizări: construcții și drumuri, balast Comentarii: rocile originale alterate prin contact pot fi: gresii, șisturi, marne, calcare, diabaze sau argile

13. Marmura

Chimie: CaCO3 80-97 %, SiO2 1-4 %, MgCO3 1-20 %, (Fe,Al,P)

Tip: rocă metamorfică nefoliată, compusă din calcar recristalizat

Textura: macrocristalină, zaharoidă, nefoliată (cristale minerale ce se întrepătrund, vizibile și cu ochiul liber) Culoare: alb, roșu, negru, verzui, gri deschis, roz, purpuriu, maro

Componenți principali: calcit Componenți accesorii: dolomit, serpentinit, pirit, brucit

Componenți accidentali: cuarț, feldspați, epidotit, mică, oxizi de fier Geneza: prin recristalizarea metamorfică a rocilor ce conțin carbonat de calciu (calcar, dolomită)

Porozitate: 0,5-2 % Absorbția apei: 0,1-0,5 %

Permeabilitate: 0,002 miliDarcy Densitate: 2.650-2.800 Kg/m3

Rezistența la tracțiune: 6-16 MPa Rezistența la compresiune: 60-160 MPa

Răspândire: Pakistan, Italia, Rusia, China, USA, India, Germania, Franța, Polonia, Spania, Scoția, Grecia, Turcia, România Utilizări: sculptură, pavaj, amenajări interioare, material de construcție (Taj Mahal)

Comentarii: cuvântul marmură provine din limba greacă de la marmaron = piatră strălucitoare

14. Migmatit

Chimie: SiO2 65-70 %, Al2O3 13-15 %, Fe2O3 5-18 %, CaO 2-10 %, K2O 1-5 %, Na2O 2-4 %, (Mg,Mn,P,Ti,Ba,W)

Tip: rocă metamorfică compusă din vene de rocă recristalizată (leucosome) alternativ cu roci netopite (mesosome)

Textura: bandată, granulară cu vene (dike-uri) plisate incoherent (pliuri ptygmatice) Culoare: gri cenușiu cu alb sau cu roz

Componenți principali: cuarț, feldspați plagioclazi, biotit, hornblendă Componenți accesorii: muscovit, cordierit, sillimanit, amfiboli

Componenți accidentali: granați Geneza: prin retopirea parțială sau fracționată a rocilor vulcanice în condiții de temperatură extremă

Porozitate: 0,4-1 % Absorbția apei: 0,1-3 %

Permeabilitate: 0,1-0,5 miliDarcy Densitate: 2.800-3.200 Kg/m3

Rezistența la tracțiune: 8-18 MPa Rezistența la compresiune: 80-180 MPa

Răspândire: Canada, Finlanda, Franța, Scoția, Germania, Antarctica, SUA, Spania, Suedia Utilizări: studii petrologice și utilizări oportuniste (în loc de granit)

Comentarii: numele provine din grecescul migma = amestec și a fost utilizat pentru prima dată de petrologul finlandez Jakob Sederholm în anul 1907

15. Milonit

Chimie: depinde de roca parentală

Tip: rocă metamorfică produsă prin recristalizare dinamică (cataclastică)

Textura: foarte fin granulară, schistoasă foliată (porfiroblaști turtiți strâns întrepătrunși) Culoare: gri cu alb, maro, sau în culoarea rocii parentale

Componenți principali: cuarțz, feldspat, biotit, hornblendă Componenți accesorii: clorit, apatit, muscovit, calcit, epidiorit, amfiboli, epidotit

Componenți accidentali: granați, sfen, oxizi de fier Geneza: deformare și pulverizare prin întindere, produse de forța de forfecare acumulată în faliile tectonice, urmate apoi de recristalizare cu granule mai mici

Porozitate: 0,2-0,3 % Absorbția apei: 0,9-1 %

Permeabilitate: 0,01-3 microDarcy Densitate: 2.800-3.100 Kg/m3

Rezistența la tracțiune: 8-12 MPa Rezistența la compresiune: 65-120 MPa

Răspândire: Japonia, USA, Noua Zeelandă, Canada, Polonia, Spania, Portugalia, Brazilia, Islanda, Pakistan, Norvegia, Chile Utilizări: ca agregat pentru construcții și drumuri

Comentarii: numele provine de la cuvântul grecesc mylos = moară

16. Pseudotachilit

Chimie: SiO2 54-70 %, Al2O3 14-18 %, Fe2O3 1-5 %, FeO 2-6 %, CaO 2-7 %, Na2O 2-3 %, (Mg,Mn,K,P,Ti)

Tip: rocă metamorfică tectonică produsă prin fricțiune seismică, cu aspect de sticlă bazaltică

Textura: sticloasă, foarte fin granulară cu microcristale concentrice dispuse radial și cu fragmente din roca de falie Culoare: cenușiu închis spre negru

Componenți principali: cuarț, feldspat, biotit, amfiboli Componenți accesorii: titanit, hornblendă, cromit, calcit

Componenți accidentali: bronzit, flogopit, sticlă Geneza: topirea rocilor de contact din falia seismică prin fricțiunea generată de mișcările tectonice rapide, sau de un impact meteoritic

Porozitate: practic nulă Absorbția apei: practic nulă

Permeabilitate: practic nulă Densitate: 2.500-2.600 Kg/m3

Rezistența la tracțiune: 9-11 MPa Rezistența la compresiune: 90-150 MPa

Răspândire: SUA, Africa de Sud, Italia, China, Spania, Kenia, Australia, Noua Zeelandă Utilizări: studii petrologice

Comentarii: grosimea stratului de pseudotachilit este un indicator pentru magnitudinea unui eveniment paleoseismic, motiv pentru care roca mai este denumita și fosilă seismică

17. Cuarțit (Quartzit) Chimie: SiO2 88-94 %, Al2O3 1-3 %, Fe2O3 0-2 %, CaO 1 %, MgO 1 %, (Na,K,Mn,P,Ti,Cu)

Tip: rocă metamorfică nefoliată fromată prin alterarea gresiilor

Textura: granuloblastică, medium granulară, zaharoidă (granule echidimensionale vizibile cu ochiul liber) Culoare: alb, gri, cenușiu, roz, roșu

Componenți principali: cuarț Componenți accesorii: feldspat, muscovit, biotit, apatit, magnetit, rutil

Componenți accidentali: zircon, granați, ilmenit, calcit, oxizi de fier Geneza: recristalizarea gresiilor la temperaturi și presiuni mari produse de compresiunea plăcilor tectonice la nivelul centurilor orogene

Porozitate: 0,4-3,9 % Absorbția apei: 0,1-1,4 %

Permeabilitate: 0,01-0,1 microDarcy Densitate: 2.600-2.800 Kg/m3

Rezistența la tracțiune: 20-30 MPa Rezistența la compresiune: 150-300 MPa

Răspândire: India, USA, Brazilia, Franța, Rusia, Anglia, Canada, Ukraina, Indonezia, Australia, China Utilizări: căi ferate, pavaj, dale ornamentale, drumuri, construcții, amenajări interioare

Comentarii: distincția dintre cuarțit și gresii se poate face și prin spărtură: la cuarțit trece prin granule în timp ce la gresii ocolește granulele vizibile

18. Rodingit

Chimie: SiO2 34-45 %, Al2O3 12-18 %, CaO 9-27 %, FeO 6-9 %, MgO 6-38 %, (Mn,Na,K,P,Ti)

Tip: rocă metamorfică metasomatică, calcitică-silicioasă, frecvent asociată cu roci ultramafice serpentinizate

Textura: granuloblastică zonată în benzi paralele (cristale mari vizibile cu ochiul liber) Culoare: alb, crem, verzui, roz, roșu, gri, albăstrui

Componenți principali: granați, hornblendă, chlorit, diopsid, piroxeni, vezuvianit Componenți accesorii: cuarț, calcit, ilmenit, grossular, epidotit, sfen

Componenți accidentali: amfiboli, vezuvianit Geneza: prin cristalizarea apelor magmatice concentrate în roci ultramafice (gabroice) la temperaturi și presiuni înalte, asociate unor procese de serpentinizare

Porozitate: practic nulă Absorbția apei: practic nulă

Permeabilitate: practic nulă Densitate: 2.800-3.200 Kg/m3

Rezistența la tracțiune: 7-15 MPa Rezistența la compresiune: 70-140 MPa

Răspândire: Noua Zeelandă, USA, Italia, Pakistan, Australia, Japonia, Serbia, China, Turcia, Rusia, Germania, Grecia Utilizări: sursă importantă pentru extragerea granaților (pietre prețioase)

Comentarii: termenul de rodingit a fost utilizat pentru prima dată de Bell, Clark și Marshall (1911), pentru a descrie niște roci bogate în grossular din valea râului Roding (Noua Zeelandă)

19. Serpentinit

Chimie: SiO2 32-37 %, MgO 20-38 %, H2O 10-14 %, CaO 2-9 %, CO2 10-19 %, Fe2O3 5-10 %, (Al,Mn,Na,K,P,Ti)

Tip: rocă metamorfică compusă din minerale sepentinice (silicați fero-magnezieni)

Textura: pământoasă, aplatizată sau solzoasă, fibroasă sau spumoasă Culoare: verde, galben verzui, gri verzui, alb, verde albăstrui

Componenți principali: serpentina (lizardit, antigorit, crisotil) Componenți accesorii: magnetit, magnezit, talc

Componenți accidentali: tremolit, brucit, dolomita, clorit Geneza: transformarea metamorfică a piroxenilor și a olivinei (din rocile peridotitice) în minerale serpentinice, la temperaturi medii și în prezența apei (pe fundul oceanelor), printr-o reacție exotermă ce generează

izvoare hidrotermale submarine Porozitate: 0,5-10 %

Absorbția apei: 0,3-0,9 % Permeabilitate: 0,1-10 miliDarcy

Densitate: 2.600-2.800 Kg/m3 Rezistența la tracțiune: 9-13 MPa

Rezistența la compresiune: 90-150 MPa Răspândire: Rusia, SUA, Franța, Italia, Slovacia, Anglia, Noua Zeelandă, Noua Caledonie, Japonia, Australia

Utilizări: piatră ornamentală (tip marmură), material izolator (fibre de azbest), sursă pentru extracția magneziului Comentarii: denumirea provine de la asemănarea cu pielea de șarpe: culori pestrițe, luciu ceros, suprafața netedă lustruită și conținut ridicat în metale foarte toxice

20. Șisturi

Chimie: SiO2 40-95 %, Al2O3 2-31 %, Fe2O3 1-17 %, MgO 0-11 %, CaO 0-24 %, Na2O 0-10 %, K2O 0-8 %, (Mn,P,Ti), variablă în funcție de roca parentală

Tip: rocă metamorfică cu metamorfism intermediar între filit și gnais, conține peste 50 % minerale lamelare (mică, clorit, talc, hornblendă, grafit)

Textura: foliată (fisibilă), schistoasă (cu cristale de mică vizibile cu ochiul liber) Culoare: alb, gri, cenușiu închis, verde cenușiu, maro închis, argintiu

Componenți principali: cuarț, mică, biotit, muscovit, clorit, hornblendă, talc Componenți accesorii: feldspați, apatit, turmalină, magnetit, ilmenit, pirit

Componenți accidentali: granați, zircon, grafit, cordierit, amfiboli Geneza: gresii, șisturi sau roci magmatice, ce sunt metamorfozate la temperaturi și presiuni foarte mari astfel încat peste 50 % dintre mineralele lamelare se turtesc și se aliniază în straturi subțiri

Porozitate: 0,04-0,49 % Absorbția apei: practic nulă

Permeabilitate: 0,001-1 miliDarcy Densitate: 2.500-2.900 Kg/m3

Rezistența la tracțiune: 4-12 MPa Rezistența la compresiune: 60-100 MPa

Răspândire: Scoția, USA, Japonia, Germania, Australia, Norvegia, Noua Zeelandă, Turcia, India, Indonezia, Nigeria, România Utilizări: construcții, drumuri, agregate și balast, piatră decorativă

Comentarii: șisturile se denumesc dupa mineralul predominant sau neobișnuit din compoziție. Exemple: mica șist, șist granatic, șisturi verzi

21. Skarn

Chimie: variabilă în funcție de roca parentală (calciu și siliciu), depozite de metale rare (W,St,Mo,Cu,Fe,Pb,Zn,Au)

Tip: rocă metamorfică metasomatică de contact

Textura: magmatică în interior, granuloblastică fin granulară în exterior (straturi de magnetit, fluorit, vezuvianit, turmalină) Culoare: verde cenușiu, verde gălbui, roșu, maro, argintiu

Componenți principali: calcit, piroxeni, magnetit, hematit, epidiorit, cassiterit Componenți accesorii: turmalină, apatit, tantalit, rodonit, barit, fluorit, corindon, topaz, beril

Componenți accidentali: granați, fier, cupru, zinc, plumb, alte metale rare Geneza: prin dizolvarea calciului din rocile calcare în lichidele din zona de contact cu magma și apoi recristalizarea acestora sub formă de skarn

Porozitate: 0,1-2 % Absorbția apei: 0,1-1 %

Permeabilitate: 0,1-2 miliDarcy Densitate: 2.900-3.400 Kg/m3

Rezistența la tracțiune: 6-8 MPa Rezistența la compresiune: 110-150 MPa

Răspândire: Tasmania, Paua Noua Guinee, SUA, Noua Zeelandă, Japonia, Mexic, Bolivia, Peru, Anglia, Australia, Canada, Namibia Utilizări: sursă pentru granați (pietre prețioase) și metale rare

Comentarii: se disting șapte tipuri majore (Au,Cu,Fe,Mo,Sn,W și Zn-Pb), denumite după metalul aflat în concentrații exploatabile

22. Steatit (Soapstone)

Chimie: SiO2 40-45 %, Al2O3 5-10 %, FeO 1-9 %, Fe2O3 4-12 %, CaO 4-8 %, MgO 20-24 %, (Mn,Na,K,P,Ti)

Tip: rocă metamorfică în mare parte compusă din talc

Textura: nefoliată, foarte moale, grăsoasă, schistoasă Culoare: alb, crem, gri deschis, gri verzui, gri albăstrui

Componenți principali: talc, clorit, amfiboli Componenți accesorii: dolomita, magnetit, magnezit, steatit

Componenți accidentali: oxizi de fier Geneza: prin transformarea metamorfică a serpentinitului și a dunitului sau prin alterarea hidrotermală a dolomitelor

Porozitate: 0,5-5 % Absorbția apei: 0,2 %

Permeabilitate: 0,001-1 miliDarcy Densitate: 2.400-2.900 Kg/m3

Rezistența la tracțiune: 5-9 Mpa Rezistența la compresiune: 30-60 MPa

Răspândire: SUA, Canada, India, China, Rusia, Italia, Pakistan, Brazilia, Kenya, Singapore, Australia Utilizări: decorațiuni interioare, sculpturi, matrițe pentru obiecte din argint, material izolator termic și electric

Comentarii: prin conținutul mare de talc steatitul are duritatea 1 pe scara Mohs, este moale și lucios la atingere ca săpunul, de unde și denumirea anglo-saxonă

23. Suevit

Chimie: SiO2 52-64 %, Al2O3 12-20 %, Fe2O3 4-10 %, CaO 3-15 %, MgO 1-5 %, (Mn,Na,K,Ti)

Tip: rocă metamorfică formată în timpul unui impact cu un meteorit

Textura: sticlă veziculară, brecioasă sau poroasă (fragmente angulare de roci într-o matrice sticloasă) Culoare: gri verzui, roșu, maro roșcat, negru

Componenți principali: sticlă și fragmente de roci Componenți accesorii: cuarț, feldspat plagioclaz, feldspați alcalini, biotit, hornblendă

Componenți accidentali: diamante Geneza: în interiorul și în jurul craterului de impact meteoritic, formate prin sudarea rocilor topite cu fragmente de rocă netopită

Porozitate: 10-27 % Absorbția apei: 0,5-5 %

Permeabilitate: 0,001-1 miliDarcy Densitate: 2.500-2.700 Kg/m3

Rezistența la tracțiune: 3-5 MPa Rezistența la compresiune: 20-45 MPa

Răspândire: Nordlinger Ries (Germania), Sudbury Basin (Canada), Popigai Crater (Rusia), Chicxulub Crater (Mexic), Kara Crater (Rusia), Azuara (Spania) Utilizări: pentru diagnosticul craterelor de impact meteoritic

Comentarii: termenul generic pentru roci create sau transformate de un impact meteoritic (brecii de impact, suevite, pseudotachylite, tektite) este cel de impactite

24. Whiteschist

Chimie: SiO2 48-56 %, Al2O3 9-23 %, MgO2 13-25 %, Fe2O3 3-12 %, (Na,K,Ti,Ca)

Tip: roci metamorfice neobișnuite formate la presiuni înalte sau foarte înalte, prezentând o asociere caracteristică de: talc, kyanit și cuarț

Textura: schistoasă, foliată, cu lame de kyanit lungi până la 10 mm și fragmente de granați fracturați Culoare: albă, gri deschis

Componenți principali: kyanit, talc, clorit, hematit, cuarț, cordierit, yoderit Componenți accesorii: dravit, staurolit, antofilit

Componenți accidentali: biotit, amfiboli, granați Geneza: alterarea metasomatică a unor roci pelitice, evaporitice, cu intruziuni bazaltice sau felsice, produse în faliile tectonice

Porositate: nulă Absorbția apei: practic nulă

Permeabilitate: practic nulă Densitate: 2.900-3.200 Kg/m3

Rezistența la tracțiune: lipsa unor date publicate Rezistența la compresiune: lipsa unor date publicate

Răspândire: în interiorul centurilor orogene: Zambia, Afganistan, Tanzania, Kazakhstan, Italia, Congo, Tasmania, Zimbabwe Utilizări: utilizări oportuniste, studii de interes științific

Comentarii: în cazul rocilor de tip whiteschist, unii dintre componenți precum: Na2O, CaO, K2O, MnO, Ba, au fost îndepărtați din rocile originale prin acțiunea hidrotermală a unor fluide