Lucrari practice 4 Petrologia rocilor sedimentare

1

Lucrari practice 4

Diageneza siliciclastitelor Diageneza noiuni generale

Diageneza nsumeaz totalitatea proceselor de natur fizico-mecanica i chimic, care

afecteaz postdepoziional sedimentele, transformndu-le n roci consolidate, n timpul

ngroprii progresive pna la limita cu metamorfismul i, n timpul exondrii i supunerii

rocilor sedimentare factorilor exogeni, pna la limita cu alterarea.

Procesele diagenetice fizico-mecanice sunt compactarea iar cele chimice -cimentarea,

dizolvarea selectiv, neomorfismul, metasomatoza, dizolvarea sub presiune.

Etapele diagenezei sunt: sindiageneza sau ngroparea pn la 100 m; anadiageneza,

ngroparea pn la limita cu metamorfismul i epidiageneza sau etapa de exondare.

Cadrul diagenezei este spatiul interstitial condiionat de: relaiile dintre particule

(tipul de contacte i gradul de mpachetare); mediul depoziional (chimismul soluiilor

interstiiale); evoluia proceselor postdepoziionale (compactare, cimentare, dizolvare).

Exprimarea fizic a spaiului interstiial este porozitatea ce reprezint sistemul de goluri din

masa unui sediment sau a unei roci. Aceasta poate fi primar (depoziional) i secundar

(postdepoziional). Porii mai pot fi clasificai i n fucie de factorii de control care pot fi

datorai fabricului rocilor sau sedimentelor. n anexa I pot fi urmarite tipurile de pori.

n funcie de locul unde au loc procesele diagenetice se pot separa trei medii distincte:

dulcicol meteoric, marin freatic, de ngropare profund.

Fig. 1. Mediile diagenetice (Tucker, 1991)

Particularitile diagenezei siliciclastitelor Tabel 1. Particularitile etapelor diagenetice ale siliciclastitelor

Etapa diagenetic Caracteristici Procese diagenetice specifice

SINDIAGENEZA

(EOGENEZA)

-etapa de ngropare superficial

1-100 m;

-timp=mii-milioane ani

-soluii interstiiale cu chimismul

dependent de mediul de acumulare:

marin sau continental

-compactare

-dizolvare selectiv

ANADIAGENEZA

(MEZOGENEZA)

-etapa de ngropare profund max.

10.000m

-timp=zeci de milioane ani

-soluii interstiiale saline, neutre i

alcaline

-cimentare

-dizolvare selectiva

-dizolvare sub presiune

-metasomatoza

-neomorfism

EPIDIAGENEZA

(TELOGENEZA)

-etapa de exondare

-soluii interstiiale de origine

meteoric, acide.

-dizolvare selectiv

-fracturare

-cimentare pe fracturi

Lucrari practice 4 Petrologia rocilor sedimentare

2

Particulele siliciclastice sunt consolidate prin liant, care poate fi:

-ciment = produs chimic =prin precipitare din soluiile interstiiale (Anexa II)

-matrice= produs mecanic=claste de dimensiuni mai mici

Procese diagenetice i efectele lor Tabelul 2. Procesele diagenetice i efectele lor

Proces Efecte Observatii COMPACTARE reducerea

porozitatii

modificarea contactelor de la tangeniale la liniare

deformarea micelor la contactul cu claste mai rigide

CIMENTARE reducerea

porozitatii

tipuri de cimenturi

mineralogic morfometric structural

-silicios=opal,

calcedonie, cuart

-carbonatic=calcit,

siderit

-argilos=illit, caolinit,

clorit, montmorillonit

-feruginos=hematit

- mozaic, granular

- acicular

- fibros

- de pori;

- de supracretere

- poikilotopic

DIZOLVARE

SELECTIVA

creste

porozitatea

are loc n cazul circulaiei unor soluii cu agresivitate chimic pentru o parte

din claste; ex:dizolvarea Fp, a fazelor instabile n Lv, corodarea cuarului.

DIZOVARE SUB

PRESIUNE

reduce

porozitatea

duce la formarea contactelor concav-convexe ntre particule diferite

mineralogic sau la contacte suturale ntre particule similare mineralogic

NEOMORFISM reduce

porozitatea

recristalizare = aragonit-calcit; opal-calcedonie-cuar;

supracretere = dezvoltri sintaxiale n jurul granoclastelor = coroane de

supracrestere; ex:cuar

METASOMATISM reduce sau

crete

poroziatatea

substituirea particul cu particul a unui mineral cu altul; afecteaza att

clastele ct i cimentul; ex:calcitizarea Fp, silicifierea calcitului.

A. Compactare: ex. deformarea muscovitului plastic la contactul cu granoclastele de cuar;

contactele tind sa devin liniare.

B. Cimentare: cimenturi calcitice de pori - cristalele au un aspect druzic mozaicat,

inechigranular; Cpk-ciment calcitic poikilotopic; precipitarea acestuia este foarte trzie i

duce la apariia contactelor libere ntre claste.

Fig. 2 Compactarea (A) i cimentarea (B)

C. Dizolvare: dizolvarea selectiv a granoclastelor de Fp n lungul planelor de clivaj i

dizolvarea parial (corodarea) a Qm la contactul cu cimentul calcitic.

D. Dizolvare sub presiune cu formarea de contacte suturale ntre granoclastele de Qm i a

contactelor concav-convexe ntre Qm i Fp.

Lucrari practice 4 Petrologia rocilor sedimentare

3

Fig. 3 Dizolvarea selectiv (C) i dizolvarea sub presiune (D)

E. Neomorfism: Re = cristalizarea silicei opal-calcedonie n litoclaste vulcanice;

transformarea aragonit-calcit n bioclaste; Sup = supracrestere sintaxial a granoclastelor de

Qm - limitele anterioare ale particulei sunt marcate de o pelicul fin cu impuriti.

F. Metasomatism: calcitizarea feldspatilor plagioclazi; se iniiaz n lungul planelor de clivaj

care reprezinta ci de acces pentru fluidele interstiiale.

Fig. 4 Neomorfismul, Re- recristalizare i Sup - supracretere (E) i metasomatoza (E)

Particularitile mediilor diagenetice

Tabelul 3. Mediile diagenetice i caracteristicile soluiilor interstiiale

Mediul diagenezei Caracteristici DULCICOL (METEORIC) soluii interstitiale dulcicole, cu pH acid i circulatie

descendent

MARIN FEATIC soluii interstitiale cu salinitate normal i pH neutru

si/sau alcalin

DE NGROPARE PROFUND soluii interstitiale cu salinitate foarte ridicat i pH

puternic alcalin

Lucrare practic

-Se vor identifica, descrie i interpreta mai multe produse si procese diagenetice

schimbnd mai multe seciuni subtiri i completnd fia nr. I

-Se va alege o seciune subtire mai complex i se vor identifica, descrie i interpreta

toate procesele i produsele diagenetice urmnd algoritmul fiei nr. II. Se va elabora un text

la rubrica concluzii privind evoluia diagenetic a rocii respective.

Lucrari practice 4 Petrologia rocilor sedimentare

4

Anexa I - Sisteme de referin

Tipuri de pori n rocile sedimenare

Rerezentare a tipurilor de pori determinai de fabricul rocii: granule, cristale sau alte structuri

fizice. Porii nu traverseaz limtele lor primare. Choquette & Pray (1970)

Reprezentare a tipurilor de pori care nu sunt determinai de fabricul rocii. Porii traverseaz

particulele primare. Choquette & Pray (1970)

Lucrari practice 4 Petrologia rocilor sedimentare

5

Anexa II - Sisteme de referin

Tipuri de ciment

A. Criteriul dimensional: amorf, criptocristalin, larg cristalizat B. Criteriul mineralogic: carbonatic, sulfatic, silicios, filosilicatic, oxidic C. Criteriul morfometric: mozaic (equant, mosaic), druzic (drusy), fibros (fibrous, bladed) D. Criteriul structural: de contact (meniscus), pelicular (isopachous rim), stalactitic (pendant),

de pori (porous), de supracretere (overgrowth), bazal, poikilitic (poikilotopic).

Lucrari practice 4 Petrologia rocilor sedimentare

6

FIA NR. I (obligatoriu): Alegeti mai multe sectiuni si descrieti produse diagenetice

Desen: scara ____ mm Produs diagenetic: Proces:

Descriere, observaii

Desen: scara ____ mm Produs diagenetic: Proces:

Descriere, observaii

Desen: scara ____ mm Produs diagenetic: Proces:

Descriere, observaii

Desen: scara ____ mm Produs diagenetic: Proces:

Descriere, observaii

Desen: scara ____ mm Produs diagenetic: Proces:

Descriere, observaii

Lucrari practice 4 Petrologia rocilor sedimentare

7

FIA NR II (optional). Cautati intr-o sectiune subtire cat mai multe produse sau efecte diagetice si

interpretati-le in functie de etapa si mediul diagenetic

Tipuri de pori determinai de fabric Tipuri de pori nedeterminai de fabric

Pori primari Pori secundari

SD- Sindiageneza; AD- Anadiageneza; TG-Telodiageneza

M-Meteoric; MF-Marin freatic; P- ngropare profund

Nr.

crt.

Procese i produse diagenetice

Etapa diagenetic Mediul diagenetic

SD AD TG M MF P

Lucrari practice 4 Petrologia rocilor sedimentare

8

Desene reprezentative fia II

Desen: scara ____ mm

Desen: scara ____ mm

Desen: scara ____ mm

Desen: scara ____ mm

Desen: scara ____ mm

Desen: scara ____ mm

Desen: scara ____ mm

Desen: scara ____ mm