+ All Categories
Home > Documents > Corbi de Piatra - Studiu Interdisciplinar - Caracterizarea geologica a sitului (Cap. 2)

Corbi de Piatra - Studiu Interdisciplinar - Caracterizarea geologica a sitului (Cap. 2)

Date post: 26-Jul-2015
Category:
Upload: mihai-paunescu
View: 170 times
Download: 11 times
Share this document with a friend
Description:
Caracterizarea geologica a situluiProf. Univ. Dr. Marin Şeclăman, Cercet. Univ. Dr. Ing. Sorin-Constantin Bărzoi, Lect. Univ. Dr. Ing. Anca Luca, Lect. Univ. Dr. Ing. Relu Roban** Universitatea Bucureşti, Facultatea de Geologie şi Geofizică, Catedra de Mineralogie2.1. Cadrul geologic general2.2. Tectonica ambientală2.3. Heterogenităţile litice din stratotipul „gresiei de Corbi”2.4. Caracteristicile gresiei de Corbi2.5. Hidrogeologia ambientală a sitului rupestruGeografic, biserica Corbii de Piatră este situată în zona deluroasă a Colinelor Muscelene, în versantul estic al Râului Doamnei, pe aria localităţii Corbi. Din punct de vedere geologic, zona se află în unitatea Depresiunii Getice, cuprinsă între Orogenul Carpatic, la nord şi Platforma Moesică, la sud. Depresiunea a fost acoperită cu apă, cu mici întreruperi, începând din Cretacic, şi a funcţionat ca un important bazin de sedimentare, până în Cuaternar, facilitând astfel depunerea unor mase apreciabile de roci sedimentare, în general stratificate. Cele mai vechi depozite ale depresiunii au vârstă cretacică şi stau direct peste un fundament de roci metamorfice, cu mult mai vechi. Peste sedimentele cretacice, în ordinea stratigrafică, stau depozitele eocene, oligocene, miocene şi pliocene.
12
CARACTERIZAREA GEOLOGICĂ A SITULUI 2 2.1. Cadrul geologic general 2.2. Tectonica ambientală 2.3. Heterogenităţile litice din stratotipul „gresiei de Corbi” 2.4. Caracteristicile gresiei de Corbi 2.5. Hidrogeologia ambientală a sitului rupestru 2.1. Cadrul geologic general G eografic, biserica Corbii de Piatră este situată în zona deluroasă a Colinelor Muscelene, în versantul estic al Râului Doamnei, pe aria localităţii Corbi. Din punct de vedere geologic, zona se află în unitatea Depresiunii Getice, cuprinsă între Orogenul Carpatic, la nord şi Platforma Moesică, la sud. Depresiunea a fost acoperită cu apă, cu mici întreruperi, începând din Cretacic, şi a funcţionat ca un important bazin de sedimentare, până în Cuaternar, facilitând astfel depunerea unor mase apreciabile de roci sedimentare, în general stratificate. Cele mai vechi depozite ale depresiunii au vârstă cretacică şi stau direct peste un fundament de roci metamorfice, cu mult mai vechi. Peste sedimentele cretacice, în ordinea stratigrafică, stau depozitele eocene, oligocene, miocene şi pliocene. Prof. Univ. Dr. Marin Şeclăman, Cercet. Univ. Dr. Ing. Sorin-Constantin Bărzoi, Lect. Univ. Dr. Ing. Anca Luca, Lect. Univ. Dr. Ing. Relu Roban* * Universitatea Bucureşti, Facultatea de Geologie şi Geofizică, Catedra de Mineralogie
Transcript

CARACTERIZAREA GEOLOGICĂ A SITULUI

2

2.1. Cadrulgeologicgeneral

2.2. Tectonicaambientală

2.3. Heterogenităţileliticedinstratotipul„gresieideCorbi”

2.4. CaracteristicilegresieideCorbi

2.5. Hidrogeologiaambientalăasituluirupestru

2.1. Cadrul geologic general

Geografic, biserica Corbii de Piatră este situată în zona deluroasă a Colinelor Muscelene, în versantul estic al Râului Doamnei, pe aria localităţii Corbi. Din punct

de vedere geologic, zona se află în unitatea DepresiuniiGetice, cuprinsă între Orogenul Carpatic, la nord şi Platforma Moesică, la sud. Depresiunea a fost acoperită cu apă, cu mici întreruperi, începând din Cretacic, şi a funcţionat ca un important bazin de sedimentare, până în Cuaternar, facilitând astfel depunerea unor mase apreciabile de roci sedimentare, în general stratificate. Cele mai vechi depozite ale depresiunii au vârstă cretacică şi stau direct peste un fundament de roci metamorfice, cu mult mai vechi. Peste sedimentele cretacice, în ordinea stratigrafică, stau depozitele eocene, oligocene, miocene şi pliocene.

Prof. Univ. Dr. Marin Şeclăman, Cercet. Univ. Dr. Ing. Sorin-Constantin Bărzoi, Lect. Univ. Dr. Ing. Anca Luca, Lect. Univ. Dr. Ing. Relu Roban*

* Universitatea Bucureşti, Facultatea de Geologie şi Geofizică, Catedra de Mineralogie

58

CORBII DE PIATRA - Studiu Interdisciplinar

Biserica rupestră se află în aria depozitelor de vârstă oligocenă (fig. 2.1.a,b), într-o formaţiune de mare interes ştiinţific, pe care geologii au numit-o “formaţiunea de Corbi” (e.g. Ştefănescu, 1897; Roban şi Melinte, 2005). Formaţiunea constă într-o succe-siune de roci stratiforme, predominant grezoasă, fiind excelent expusă pe versantul stâng al Râului Doamnei.

Aşa cum se observă în fig. 2.1.c, biserica este săpată tocmai în litotipul stratiform al formaţiunii de Corbi.

Peste formaţiunea de Corbi se află un depozit stratificat, pre-

dominant argilos, numit de Roban şi Melinte (2005) formaţiunea de Brăduleţ. Rocile argiloase şistoase, numite şisturi disodilice conţin resturi de oase, solzi de peşti şi numeroase specii de na-nofosile.

În formaţiunea de Brăduleţ, există frecvent argile negricioa-se, cu un conţinut relativ ridicat de materie organică, precum şi de sulfuri de fier, fin diseminate. Oxidarea sulfurilor a gene-rat hidroxizi de fier şi eflorescenţe de gips, care apar adesea pe suprafeţele uscate ale rocilor.

2.2. Tectonica ambientală

Blocurile tectonice în zona sitului rupestruRidicarea Depresiunii Getice a dus la înclinarea, falierea şi fi-surarea depozitelor stratificate de vârstă oligocenă. La Corbi,

straturile de roci oligocene au o înclinare mică spre sud (sub 10º), constituindu-se ca un monoclin tectonic. Datorită faliilor, monoclinul din zona bisericii este divizat în mai multe blocuri

Fig. 2.1. (a)LocalizareaBisericiirupestreCorbiidePiatrăpehartaRomâniei.(b)HartageologicăasectoruluiesticalDepresiuniiGetice,cuindicareaformaţiuniigeologiceîncareesteamplasatăBisericadelaCorbi(hartăredesenatădupăMorariuşiTeodorescu,1987).(c)PoziţiastratigraficăaFormaţiuniideCorbiîncadruldepozitelorEoceneşiOligocenedinDepresiuneaGetică(dupăJipa,1982,cumodificări).

59

Caracterizarea geologică a sitului

tectonice, cu dimensiuni variabile (fig. 2.2). Situl rupestru este amplasat într-un bloc relativ ridicat faţă de blocurile vecine şi este destul de bine conturat din punct de vedere geomorfolo-gic. Astfel, limita tectonică dinspre vest a blocului, marcată de o falie aproximativ N-S, coincide practic cu un abrupt de circa 25–30m, iar limita nordică este marcată de un ogaş (cel pe care sunt amenajate scările care urcă la crucea de pe platou). Limita estică a acestui bloc tectonic este mai puţin clară geomorfologic, dar totuşi coincide parţial cu ali-niamentul de abrupturi de pe versantul stâng al Pârâului Cascadei. Partea superioară a blocului tectonic este un platou de eroziune, pe care s-au depus în Cuaternar pietrişuri şi bolovănişuri flu-viatile. Depozitele fluviatile permit estimarea vite-zei medii de ridicare relativă a acestui bloc faţă de cota actuală a Râului Doamnei la circa 1mm/an. Indicatorii cinetici conservaţi pe pereţii faliilor arată că acest bloc s-a mişcat şi pe direcţia est- vest faţă de blocul nordic, mişcarea fiind posibilă şi în viitor. Deplasarea relativă pe orizontală a blocului bisericii faţă de blocul limitrof din nord s-a reali-zat cu intermitenţe în decursul timpului geologic, dar ea este de asemenea posibilă şi în viitor şi se estimează că viteza medie a mişcării relative este de ordinul a 2–5 mm/an.

2.2.1 Fisurile tectonice din zona situluiUn efect colateral al generării faliilor şi deplasării relative a blocurilor este apariţia fisurilor tectoni-ce. Acestea se găsesc în interiorul blocurilor, au suprafaţa de rupere plană sau relativ plană şi sunt grupate în seturi de fisuri paralele, cu echidistanţe metrice până la decimetrice. În blocul tectonic al lăcaşului rupestru există trei seturi de fisuri tecto-nice:(1) Setul cu direcţia est–vest are o înclinare spre

sud de circa 70-87º. Acest set este cel mai bine conturat pe peretele nordic al bisericii. Fisu-rile din set au o extindere vizibilă pe verticală de maxim un metru şi se repetă cu o frecvenţă de circa o fisură la 2 m. Ca direcţie, setul core-spunde perfect faliei est–vest, care trece chiar pe lângă peretele nordic al bisericii (fig. 2.2).

(2) Setul 110º (respectiv paralel cu direcţia ESE-WSW) cu înclinare 70º spre sud.

(3) Setul 165º, vertical, conjugat cu setul 175º, de asemenea vertical, are o extindere destul de

avansată în profunzime, traversând pereţii interiori ai bi-sericii. Aceste ultime două seturi au oferit suprafeţele ver-ticale de desprindere gravitaţională a stâncii, contribuind la realizarea peretelui vertical vestic de astăzi al blocului tectonic (fig. 2.3). O parte din pârâul Cascadei este dirijat pe direcţia celor două seturi fisurale.

Fig.2.2. HartatectonicăazoneidinvecinătateabisericiiCorbiidePiatră.

60

CORBII DE PIATRA - Studiu Interdisciplinar

Prin intersecţia celor patru seturi fisurale, blocul tectonic al bisericii rupestre este divizat în subblocuri poliedrice, de formă

acestui corp din ambianţa bisericii, îl reprezintă trovanţii, care sunt de fapt concreţiuni formate epigenetic în masa gresiei. După formă, trovanţii existenţi în gresia de Corbi sunt foarte

diverşi: elipsoidali sau sferoidali, cilin-droizi, stratiformi, complecşi (rezultaţi prin asocierea şi sudarea a doi sau mai mulţi trovanţi individuali). Câteva din morfologiile specifice sunt redate în fi-gura 2.4. Cât priveşte dimensiunile, ace-stea variază de la câţiva decimetri până la câţiva metri.

În afara trovanţilor, în stratotipul gre-siei de Corbi există şi alte heterogenităţi petrografice, individualizate sub formă de corpuri relativ mici, mai mult sau mai puţin distincte. Cele mai evidente sunt corpurile lentiliforme de conglomerat,corpurile stratiforme de şist argilo-sil-tic, precum şi blocurile mari de gnaise(fig. 2.5), dispuse fără nici o regulă în stratul gresiei de Corbi. Există, de ase-menea, şi corpuri de calcarenite, care se confundă uşor macroscopic cu gresia de

oarecum prismatică, având axul lung aproape vertical şi deci sunt susceptibile de a se prăbuşi gravitaţional.

2.3. Heterogenităţile litice din stratotipul „gresiei de Corbi”

Stratotipul formaţiunii de Corbi, desemnat de geologi ca gre-siadeCorbi, este de fapt un corp geologic compozit, conţinând numeroase heterogenităţi. O heterogenitate spectaculoasă a

Fig. 2.3. Fisuritectonice.Seturilecuazimutuldirecţiei175ºşi165ºavândoînclinareverticalăşioextinderefoarteputernicăpeverticală.Acestedouăseturiauoferitsuprafeţeleverticalededesprinderegravitaţionalăastâncii,realizându-sepereteleverticalvesticdeastăzi.Săgeţileindicăînclinareaplanuluidefisuraţie,iarliniaperpendicularăpeea,direcţiastratului.

Fig. 2.4. Tipurimorfologicedetrovanţi.

Fig. 2.5. Principaleletipuripetrograficedinpereţiiexteriori:(a)gresieşiconglomeratpolimictic;(b)gnaisocularîncastratîncorpuldegresie;(c)vederedeansambluapereteluivesticalbisericiiculocalizareafotografiiloraşib.

61

Caracterizarea geologică a sitului

fond, pentru ca au aceeaşi structură arenitică; spre deosebire de gresia de fond, calcarenitele conţin fragmente mici de calcar şi au un liant carbonatic. Aceste calcarenite se găsesc mai frec-vent în pereţii trapezei din exteriorul bisericii şi sunt prezente

de asemenea în moloanele de piatră din zidului artificial al bise-ricii, ceea ce arată că aceste moloane au fost extrase din spaţiul actualei trapeze.

2.4. Caracteristicile gresiei de Corbi

2.4.1 Mineralogia gresieiPetrotipul gresiei de Corbi este cu totul particular, pe de o par-te datorită mineralogiei granulelor şi, pe de altă parte, datorită compoziţiei mineralogice specifice a liantului dintre granule. Granulele monominerale, respectiv granoclastele, sunt domi-nante, dar se asociază totdeauna cu proporţii mai reduse de li-toclaste (fragmente de roci) cu dimensiuni sub 2mm. Redăm mai jos particularităţile principalelor minerale care apar ca gra-noclaste (fig. 2.6), natura petrografică a litoclastelor, precum şi natura mineralogică specifică a liantului.

Mineralele din granoclasteCuarţul este mineralul cel mai răspândit. De regulă, cuarţul

apare ca granoclaste cu formă angulară şi grad de rotunjire scăzut (fig. 2.6.g), frecvent deformate plastic, ceea ce dovedeşte provenienţa cuarţului din rocile vechi, metamorfice, ale Oroge-nului Carpatic. Nu a fost remarcat cuarţul de supracreştere şi nici fenomenul de solubilizare post-depoziţională a granulelor de cuarţ, sugerând lipsa mobilităţii silicei în complexul grezos, de la origine şi până astăzi.

Feldspatulpotasic apare ca fragmente angulare, desprinse din cristale mai mari, după planele de clivaj, imitând formele euhe-drale (fig. 2.6.a şi fig. 2.6.b). Proprietăţile optice corespund în totalitate varietăţii triclinice a feldspatului potasic (microclin), apărând inclusiv maclat în grătar (fig. 2.6.c). De notat că, pe marginea cristalelor transparente de feldspat potasic, există local o bordură subţire (sub 0.1mm) de filosilicat, ale cărei proprietăţi optice sunt asemănătoare illitului. Acesta s-a format cert prin hidroliza feldspatului, în condiţii diagenetice.

Feldspatul plagioclaz. În probele analizate, plagioclazul cel mai frecvent este un oligoclaz, cu 18–25% conţinut în anortit (An). Unele cristale de oligoclaz sunt puternic matizate, datorită transformării prin hidroliză (fig. 2.6.e), pe când altele sunt de-stul de pure (fig. 2.6.f). Plagioclazul cu An<5% apare mai rar şi conţine incluziuni minuscule de epidot (fig. 2.6.d). Unele din-tre acestea sunt puternic matizate datorită formării unei mase micro- şi criptocristaline de filosilicaţi, printr-un proces de hidroliză, pe când altele, relativ transparente, au doar marginile uşor hidrolizate. Hidroliza suprafeţelor granoclastelor de pla-gioclaz arată că cel puţin o parte din procesul de hidroliză, la fel

ca şi în cazul feldspatului potasic, este post-depoziţional, fiind probabil încă activ în prezenţa apei din pori.

Micele. Spre deosebire de majoritatea gresiilor polimictice, în probele de gresie examinate, muscovitul şi biotitul, deşi pre-zente, apar într-o proporţie nesemnificativă. Clastele de mu-

Fig. 2.6. Imaginimicroscopicealeprincipalelormineraledingresie.(a)Feldspatpotasic[Fk]privitînnicoliparaleli.Vederedeansamblu.(b)Feldspatpotasic[Fk]privitînnicoliparaleli.Detaliu.(c)Feldspatpotasictriclinic(microclin[Mc])privitînnicoliîncrucişaţi.(d)Albit[Ab]cuincluziunideepidot(privitînnicoliîncrucişaţi).(e)Feldspatplagioclaz[Pl]transformatparţialprinhidroliză(înnicoliparaleli).(f)Feldspatplagio-claz[Pl],privitînnicoliîncrucişaţi.(g)Cuarţprivitînnicoliîncrucişaţi;(h)Cristaldegranat[Grt](nicoliparaleli);(i)Cristaldemuscovit[Ms](nicoliparaleli).

62

CORBII DE PIATRA - Studiu Interdisciplinar

scovit (fig. 2.6.i) sunt frecvent deformate plastic şi sunt relativ netransformate chimic. În schimb, cristalele de biotit sunt în majoritate profund transformate diagenetic, formându-se pe seama lor un agregat criptocristalin de culoare brun-roşcată, alcătuit din oxizi / hidroxizi de fier şi un mineral argilos. Acest produs de transformare a fost parţial mobilizat diagenetic şi redepus local în porii rocii.

Mineralele subordonate şi accidentale. În această categorie intră diverse specii minerale, cu frecvenţă, de regulă, sub un procent volumic: granat (fig. 2.6.h), staurolit, turmalină, zir-con, epidot etc. Deşi nesemnificative cantitativ, acestea au totuşi importanţă petrogenetică, ajutând la identificarea sursei mate-rialului sedimentar. Astfel, asocierea relativ frecventă a grana-tului cu staurolitul arată că roca-sursă cea mai probabilă este un şist cristalin cu granat şi staurolit. Este de remarcat faptul că în gresiile analizate lipsesc cristalele fero-magneziene de piroxen şi cele de amfibol. Este de presupus că piroxenii, şi mai ales amfi-bolii, au existat în sedimentul arenitic iniţial, dar au dispărut, în timp, ca urmare a proceselor de oxidare şi hidroliză.

LitoclasteleNota specifică o dau litoclastele de vulcanite, reprezentate

prin fragmente de roci vulcanice cu structuri porfirice sau afi-rice. Vulcanitele se asociază peste tot cu silicolite şi fragmente de roci metamorfice (şisturi şi/sau gnaise). Spre deosebire de rocile calcarenitice, în gresia de fond a stratotipului (în care este amplasată biserica) lipsesc litoclastele de roci carbonatice sau amfibolice.

Mineralogia fracţiei fineO caracteristică specifică „gresiei de Corbi” este liantuldin-

tregranule (fig. 2.7), care este cea mai fină fracţie minerală din rocă, fiind într-o proporţie volumică de circa 10%. Din punct de vedere mecanic, acesta este un liant relativ slab, ceea ce per-mite săparea relativ uşoară în stâncă. Aderenţa relativ slabă a acestui liant derivă din natura lui mineralogică, fiind un liant mixt format din faze oxidice şi faze filosilicatice. Fazele oxidice sunt aproape exclusiv coloidale şi criptocristaline, având culori variabile, în tonuri galben-pal, galben-brun, brun-roşcat fapt

datorat amestecului, în proporţii diver-se, a trei faze oxido-hidroxidice: hema-tit (Fe2O3), goethit (FeO•OH) şi limonit (Fe2O3•nH2O). Cele trei faze oxidice au proporţii variabile, dar întotdeauna ele rămân subordonate cantitativ faţă de fa-zele filosilicatice, fin granulare, cu care se amesteca: illit,caolinit,montmorilonit.

2.4.2. Microstructura gresiei şi sistemul de poriMorfometria granulelor. Trăsăturile mor-fometrice ale granulelor din gresie sunt cel mai bine evidenţiate la microscop (fig. 2.8). Aşa cum rezultă din imaginile microscopice, granulele minerale domi-nante, respectiv cele de cuarţ şi feldspat, au forme colţuroase. În schimb, majori-tatea litoclastelor, mai ales a celor de vul-canite, sunt relativ rotunjite. În ceea ce priveşte dimensiunile granulelor, acestea variază practic continuu între circa 0.05 mm şi o valoare maximă specifică fiecărui tip de granule (fig. 2.8). Există totuşi o tendinţă de distribuţie medie a dimen-siunilor în jurul valorilor de 0.5-0.8mm, ceea ce plasează roca în grupul gresiilor cu granulaţie medie (fig. 2.9 şi fig. 2.10).

Fig. 2.7. Liant(L)intergranular,predominantfilosilicatic.(a,b)Imaginilamicroscopulpolari-zant,înnicoliparaleli).(c)ConfiguraţiacomunăaliantuluidingresiadeCorbi.Lian-tul(L)ocupăspaţiilerelativmicidintregranulelegresiei.Imaginelamicroscopulpo-larizantînnicoliparaleli.(d)Detaliu(x2)înnicoliparaleli.Culoarearoşcatăestedatădehidroxiziidefierfindispersaţiîntr-omasămicrocristalinădefilosilicaţi.(e)Detaliu(x2)înnicoliîncrucişaţi,cuscoatereaînevidenţăaculorilorviidebirefringenţăalefilosilicaţilor.

63

Caracterizarea geologică a sitului

Anizotropia rocii este de tip planar, iar intensitatea ei este dependentă de proporţia şi dimensiunile cristalelor de mice (muscovit, biotit), fiind mai accentuată în domeniile cu cri-stale de mice mai mari şi mai abundente. Planul de orientare preferenţială a cristalelor foioase de mică este în concordanţă cu planul general de stratificaţie al corpului de gresie, având direcţia aproximativ est-vest şi o înclinare spre sud cu 5-10°.

Caracteristicile porilor. În gresia de Corbi, spaţiile dintre granulele care depăşesc 0.5mm constituie sistemul de pori ai rocii. Funcţie de gradul de colmatare, porii sunt de trei catego-rii: necolmataţi (40-60% din sistemul de pori), parţial colmataţi şi complet colmataţi (5-15%). Colmatarea porilor se realizează cu aceeaşi substanţă oxido-silicatică specifică liantului. Porii necolmataţi au dimensiunile maxime de

ordinul de mărime al granulelor şi manifestă un grad avansat de conectivitate. De aceea gresia, per ansamblu, este permeabilă şi, teoretic, poate permite nu doar acumularea apei, ci şi circulaţia gravitaţională penetrativă a acesteia prin masa de rocă. Aceasta explică starea de umezeală a gresiei pe porţiuni mari din pereţii interiori ai bisericii. Cantitatea maximă de apă înmagazinată în pori, determinată pe probe prelevate din pereţii interiori ai

Fig. 2.8. Structurapetrograficăagresieidininteriorulbisericii.Imaginimicroscopicelaaceeaşiscarăpentruouşoarăcomparaţieamărimilorrelativealegranulelorminerale(imaginiînnicoliîncrucişaţi;cifreleindicănumărulprobeiprelevate).

Tab.2.1. PorozitateatotalăagresieidinincintabisericiiCorbiidePiatră,estimatămicroscopicpeşasedinprobelealecărormicrostructurisuntdateînfig.2.8.

Nr. probă Porozitatea totală (%)

2d 10 – 156 8 – 10

7d 8 – 109 5 – 10

12 5 – 1022d 10 – 15

Fig. 2.9. Frecvenţadimensiunilorgranoclastelordingresie. Fig. 2.10. Frecvenţadimensiunilorgranulelorlitoclastelordingresie.

64

CORBII DE PIATRA - Studiu Interdisciplinar

bisericii, este de 11%; ceea ce corespunde unei porozităţi efecti-ve maxime de circa 25%. Totuşi, porozitatea totală determinată prin metoda microscopică este sensibil mai mică (tabelul 2.1). Anizotropia structurală a rocii determină şi o anizotropie a si-stemului de pori şi implicit a conectivităţii. Planul de conecti-vitate maximă, în mediul ambiental al bisericii, corespunde cu planul de orientare preferenţială a granulelor aplatizate şi im-plicit cu planul de stratificaţie al rocii, care are direcţia generală aproximativ est-vest şi o înclinare de 5-10º spre sud. Acest plan este intersectat de pereţii verticali ai bisericii, dar cu unghiu-ri de intersecţie diferite funcţie de poziţia pereţilor. Dintre toţi pereţii, cel nordic are unghiul de intersecţie cel mai propice de infiltrare a apei prin pori.

2.4.3 Geochimia gresiei de CorbiGresia cu granulaţia cea mai fină şi calcarenitul sunt cele două ex-treme petrografice care dau practic toată informaţia geochimică

pentru întreaga gresie de Corbi. Compoziţiile chimice ale ele-mentelor majore din cele două tipuri petrografice sunt redate în tabelul 2.2. Elementele majore confirmă faptul ca fazele do-minante din gresie sunt de natură silicatică. Astfel, mineralele normative calculate din chimismul global sunt următoarele: cuarţ (SiO2), albit (NaAlSi3O8), anortit (CaAl2Si2O8), illit/mu-scovit (KAl3Si3O10(OH)2), caolinit (Al2Si2O5(OH)4) (tabelul 2.3). De asemenea, conţinutul ridicat de CaO, corelat cu pierderea la calcinare, confirmă faptul că faza carbonatică din calcarenit este calcitul.

În tabelul 2.4 sunt redate conţinuturile elementelor urmă în cele două tipuri petrografice, comparativ cu probele recoltate de pe pereţii interiori ai bisericii. Între calcarenit şi gresie, diferenţa cea mai semnificativă o dau microelementele: V, Cu, Sr, Zr, Cs, Sb, Be, Th, U. Elementele radioactive, respectiv Th şi U, sunt aproximativ de două ori mai abundente în gresie decât în calca-renit şi sensibil mai abundente decât în rocile similare din alte

Tab. 2.3. Fazelemineralenormativededusedinchimismulglobal.

Mineralul/Proba CB3 [%] P1 [%] P2 [%] P3 [%] P4 [%]

albit 17.02 24.68 25.35 37.88 26.02anortit 3.64 4.55 4.48 10.05 8.63clorit 8.60 7.41 8.91 5.65 24.31illit 44.33 41.08 42.68 17.90 17.29caolinit 5.79 9.87 6.24 0.00 0.00biotit 0.00 0.00 0.00 17.12 16.54cuarţ 18.49 11.01 10.89 10.25 5.89hidroxid de Fe 2.13 1.38 1.43 1.14 1.32

Tab. 2.2. CompoziţiachimicămajorăagresieişicalcarenituluidinpereţiiexteriorişiafracţieifineagresieidinpereţiiinterioriaiBisericiiCorbiidePiatră(exprimatăînprocentedegreutateaoxizilor).[P.C.=pierdutprincalcinare]

Proba: CB 3 CB 37 P1 P2 P3 P4 pereţii exteriori pereţii interiori

Tipul petrografic: gresie calcarenit gresie (fracţia fină)

SiO2 73.02 46.81 66.48 65.52 68.90 63.42TiO2 0.68 0.37 0.62 0.80 0.59 0.84Al2O3 11.72 10.78 16.21 15.43 12.91 13.95Fe2O3 5.02 2.47 4.36 4.45 4.57 6.83MnO 0.01 0.04 0.04 0.02 0.04 0.06MgO 1.01 0.96 1.05 1.28 2.21 6.36CaO 0.43 18.30 0.59 0.64 1.51 1.67Na2O 1.17 1.87 2.07 2.11 3.29 2.95K2O 2.18 2.69 2.47 2.51 2.26 2.80P2O5 0.28 0.16 0.34 0.30 0.19 0.32SO3 0.06 0.03 0.00 0.38 0.00 0.00P.C. 4.38 15.42 5.49 6.26 3.28 4.57

65

Caracterizarea geologică a sitului

zone. Având în vedere faptul că în pereţii interiori ai bisericii există practic doar gresie cu conţinuturi relativ ridicate de U şi Th, rezultă că, în incinta bisericii este un fond radioactiv mai mare decât în exterior.

Majoritatea elementelor minore au valori normale pentru gresiile şi siltitele polimictice comune. Doar bariul şi stronţiul

au valori ceva mai ridicate, fapt care s-ar putea datora existenţei în liantul gresiei a unei proporţii reduse de sulfat de Ba şi Sr, alături de sulfatul de Ca. A se reţine, totuşi, că elementele ra-dioactive Th şi U au proporţii de câteva ori mai ridicate decât conţinuturile normale, de fond.

Tab. 2.4. Elementeleurmăaleprobeloranalizatedinpereţiinaturaliexteriori(probeleCB3şiCB37)şidinfracţiafinăagresieidinpereţiiinteriori(probeleP1,P2,P3,P4)aiBisericiiCorbiidePiatră.Datelesuntexprimateînparţipemilion.

Element CB3 CB37 P1 P2 P3 P4

Li 23.5 14.9 37.9 45.7 26.6 37Be 1.3 1.4 1.2 1.6 2.3 2.6V 104 43 59 92 86 110Cr 42 26 41 64 59 91Co 5.4 5.7 10.4 6.7 9.8 15.4Ni 23.1 16.4 37.2 27.4 39.3 47.9Cu 21.4 5.6 43.8 51.5 74.9 97.4Zn 49 72 79 73 80 77As 9 8 9 10 8 13Sr 71 129 95 116 208 191Y 10.2 7.9 7.7 11.1 15 23.5Zr 128 57 119 91 59 75Mo 1.8 1.1 1.4 1.2 1.1 1.9Ag 0.2 0.2 0.1 0.2 0.1 0.2Cd 0.1 0.3 0.2 0.1 0.2 0.2Sn 1.2 1.4 2.5 3.1 3.7 2.3Sb 1.8 0.5 3.5 3.4 2.9 2.8Te 0.05 0.05 0.09 0.06 0.05 0Se 1.9 0.9 2.9 3 3.2 2.9Cs 4.1 1.8 2.8 4.1 1.9 3.2Ba 324 365 519 598 337 362W 2.62 1.9 6.56 5.32 5.29 4.95Ce 37.5 29.4 46.3 7.5 62.8 91.2Tl 0.02 0.02 0.34 0.41 0.28 0.37Pb 19 15 28 36 23 37Bi 0.19 0.09 0.41 0.54 0.53 0.49Th 7.92 4.75 10.34 9.61 11.14 15.86U 1.97 0.68 1.78 2.03 2.04 2.91

66

CORBII DE PIATRA - Studiu Interdisciplinar

2.5. Hidrogeologia ambientală a sitului rupestru

2.5.1. Apa din gresie la contactul cu frescaConţinutul de apă liberă existentă în rocă, la contactul cu mor-tarul de frescă, a fost determinat pe mai multe probe petrogra-fice, prelevate din pereţii interiori ai bisericii, fiind numerota-te cu 2, 6, 7, 10, 11, 12, 13, 19, 22, 27. Toate aceste probe sunt destul de asemănătoare mineralogic şi structural, inclusiv în ceea ce priveşte porozitatea efectivă. Totuşi, umiditatea la data măsurării diferă de la o probă la alta (tabelul 2.5) fiind corelată, spaţial, cu sistemul de fisuri existent în pereţi, sub frescă, dar şi cu poziţia pe care o are roca în incinta bisericii. Astfel, probele cu umiditatea cea mai mare provin de pe peretele nordic al nao-sului şi de pe pereţii unde fisurile tectonice traversează pereţii, ceea ce arată că apa din rocă provine din exteriorul incintei bi-sericii, prin infiltraţie.

De menţionat că apa infiltrată până la nivelul frescei conţine în stare dizolvată mai multe săruri. Pentru determinarea sărurilor dizolvate în soluţie, a fost prelevată o probă de circa 3cm3 din apa infiltrată prin tavanul din Altar. În urma evaporării totale a solventului, au rezultat mai multe faze crista-line, respectiv sulfat de calciu (gips, substanţa dominantă), sulfat de magneziu hidratat (ep-somit) şi cloruri alcaline (halit, silvină) fapt care atestă caracterul de soluţie complexă a fluidului apos înmagazinat în roca de pe pereţii interiori ai bisericii.

2.5.2. Apa din solul ambiantSolul de lângă peretele vestic al bisericii este în curs de formare, având o componentă scheletică importantă constituită din litocla-ste şi granoclaste, provenite din sfărâmarea naturală şi artificială a gresiei. Apa existentă în acest sol provine în cea mai mare parte din precipitaţii; doar o mică fracţiune ar putea pro-veni din acviferul corpului de gresie. Valorile de umiditate şi de pH au fost măsurate pe ali-niamente paralele, unul dintre acestea foarte aproape de zidul de piatra artificial (fig. 2.11). Simultan au fost măsuraţi parametrii atmosfe-rici la nivelul solului şi la un metru deasupra solului. Valorile sunt prezentate în tabelul 2.6.

Cum era de aşteptat, umiditatea solului la momentul măsurătorii a prezentat va-lori variabile, cuprinse între 10-70%. În

Tab. 2.5. Umiditateaprobelordegresie,prelevateînzilelede14şi15februarie2008,dinpereţiiinterioriaiBisericiiCorbiidePiatră.

Nr. probă Umiditatea (%)

2 5.846 4.137 6.15

10 3.4311 5.7812 6.4013 4.5019 4.0822 3.4827 7.14

Fig. 2.11. LocaţiilepunctelorundeaufostefectuatemăsurătoriledepHşideumiditatealesolului(punctele1,2,3….27dinfig.aşib).ProfileleînlungulcăroraaufostefectuateacestemăsurătorisuntindicatecuI,II,IIIşiIVpeschiţadinfig.a.

67

Caracterizarea geologică a sitului

schimb, valorile de pH sunt relativ unifor-me, corespunzătoare unui pH neutru, cu o tendinţă uşor acidă. De aceea, se poate tra-ge concluzia că interacţiunea apei cu roca grezoasă schimbă foarte puţin valoarea pH-ului. Nu acelaşi lucru se poate spune despre interacţiunea apei cu şisturile argilo-siltice din partea superioară a coloanei stratigrafi-ce. Aici, pH-ul, la nivelul solului este evident acid, ajungând chiar şi la valori de 5.1, fapt datorat oxidării sulfurilor şi carbonatului de Fe, constituenţi subordonaţi ai rocii argilo-siltice.

Tab. 2.6. UmiditateaşipH-ulsoluluidinzonelevicinalepereţilorexterioriaibisericiiCorbiidePiatră(la21.09.2008,orele10–13).

punct de observaţie

profilul

măsurători în sol parametrii atmosferici în momentul efectuării măsurătorilor în solla suprafaţa solului la 1 m deasupra solului

umiditatea [%] pH umiditatea [%] temperatura [ºC] umiditatea [%] temperatura [ºC]

1 I 10 6.9 46 27 29 182 I 10 7.0 46 27 29 183 I 60 7.1 46 27 29 184 I 33 7.0 46 27 29 185 I 42 7.0 46 27 29 186 I 51 6.9 46 27 29 187 I 20 7.1 46 27 29 188 I 42 7.0 46 27 29 189 I 31 7.0 46 27 29 18

10 I 50 7.1 46 27 29 1811 I 29 6.9 46 27 29 1812 I 46 7.0 46 27 29 1813 I 29 6.9 46 27 29 1814 II 48 6.8 46 27 29 1815 II 59 6.7 46 27 29 1816 II 58 7.0 46 27 29 1817 II 57 6.9 46 27 29 1818 II 40 6.8 46 27 29 1819 II 71 6.3 48 27 29 1820 III 25 6.4 48 27 29 1721 III 38 6.5 48 27 29 1722 III 28 6.8 48 27 29 1723 III 67 6.1 48 27 29 1724 III 24 6.6 48 27 29 1925 IV 69 6.8 48 27 29 1926 IV 40 6.9 48 27 29 1927 IV 51 6.6 48 27 29 19

Fig. 2.12. CompoziţiachimicăaapeidinpârâulCascadeianalizatăînmartie2008(probaC)şioctombrie2008probeleCB-A1şiCB-A2.PentrucomparaţieafostreprezentatăşiprobaDrecoltatădinpârâulDomneştişianalizatăînoctombrie

68

CORBII DE PIATRA - Studiu Interdisciplinar

2.5.3. Apa din Pârâul Cascadei În ambianţa bisericii, Pârâul Cascadei ocupă un loc special. Deşi are un debit mic şi cu mari fluctuaţii sezoniere, acest mic pârâu contribuie la menţinerea umidităţii şi deteriorării pereţilor din naosul şi Altarul bisericii. Apa pârâului izvorăşte din formaţiunea de Brăduleţ, drenează rocile cu sulfaţi din acoperişul gresiei de Corbi şi se infiltrează pe sistemele de fisuri tectonice până în in-cinta bisericii. De aici rezultă importanţa cunoaşterii compoziţiei chimice a apei din acest mic pârâu. Apa a fost analizată în două etape diferite, operaţie necesară pentru a determina eventuale-

le fluctuaţii compoziţionale. Se remarcă într-adevăr o diferenţă chimică între cele două etape de analiză, corelate evident cu de-bitul apei, totuşi, se păstrează o caracteristică dominantă. Astfel, apa din Pârâul Cascadei este slab alcalină, slab agresivă, cu duri-tate medie (concentraţia admisă este de 20 grade germane), slab magneziană şi cu cantităţi foarte mici de cloruri. Dar mult mai important este faptul că apa are un conţinut ridicat al ionilor Ca2+ şi SO4

2-, care rezultă fără dubii din gipsul existent în rocile argilo-siltice pe care le drenează.

Bibliografie

Jipa, D. 1982. Explanatory Notes to Lithotectonic Profile of the Getic Paleogene Deposits (Southern Carpathians, Roma-nia), Sedimentological Coment to Annex 13. Veroff. Zen-tralinst. Phys. Erde AdW DDR, p. 137-146.

Morariu, D. C., Teodorescu, D. E., 1987. Raport geologic priv-ind zona Corbi - Nucşoara, jud. Argeş, nr. 862/1987, Arhi-va Prospecţiuni S.A. (Unpublished).

Roban, R. D., Melinte, M. C. 2005, Paleogene Litho- and Bi-ostratigraphy of the NE Getic Depression (Romania), Acta Palaeontologica Romaniae v. 5, p. 423-439

Ştefanescu, S., 1897. Etude sur le terrains tertiaires de Roum-anie. Contribution á l’étude stratigraphique. Thèse de Doc-torat, Université de Lille.


Recommended