33
6 Roci argiloase: textura, structura compozitie, sistematica, petrogeneza
6 Roci argiloase: textura, structura compozitie, sistematica, petrogeneza
Argila = depozit alcatuit preponderent din fractie fina, lutitica si siltica. Filosilicatii (minerale argiloase) se gasesc in proportii seminificative.
Abundenta volumetrica a rocilor sedimentare in crusta continentala Bridge si Demico, (2008)
0
10
20
30
40
50
60
60
20
1
15
5 1 1 1
[%]
Roci
• Textura – dimensiunea si forma particulelor • Structuri- laminatie, stratificatie • Mineralogie/culoare • Sistematica • Petrogeneza/Diageneza • Distributie in timp geologic
text
ura
st
ruct
ura
co
mp
ozi
tie
si
ste
mat
ica
pet
roge
nez
a
Udden (1914), Wentworth (1922)
Dimensiunea clastelor
Denumirea categoriilor granulometrice
rom. engl. (Shepard)
mm phi
-log2d(mm)
>256
64
4
2
<-8
-6
-2
-1
blocuri
galeţi
pietriş
rudit
(psefit)
boulders
cobbles
pebbles
granules
gravel
1
0.5
0.25
0.125
0.063
0
1
2
3
4
f.grosier
grosier
mediu
fin
f.fin
arenit
(psamit)
v.
coarse
coarse
medium
fine
v. fine
sand
0.031
0.016
0.008
0.004
5
6
7
8
grosier
mediu
fin
f.fin
silt
(aleurit)
coarse
medium
fine
v. fine
silt
<0.004 >8 lutit (pelit) clay
Argile si silturi= MUDROCKS te
xtu
ra
stru
ctu
ra
com
po
ziti
e
sist
em
atic
a p
etro
gen
eza
Fografie obtinuta la microscopul electronic. Particule de cuart izometrice (bloky) si minerale argiloase aplatizate (flaky), Boggs (2009)
Forma particulelor - aplatizata
Qz
Min. argiloase text
ura
st
ruct
ura
co
mp
ozi
tie
si
ste
mat
ica
pet
roge
nez
a
Microfotografie electronica x4700 - cristale pseudohexagonale de caolinit aplatizat dispus in “foi de carte” , Boggs (2009)
text
ura
st
ruct
ura
co
mp
ozi
tie
si
ste
mat
ica
pet
roge
nez
a
Tipurile si terminologia asociatiilor de particule de minerale argiloase aflate in suspensie: (A) Dispersiate si defloculate; (B) Agragate dar defloculate, (asociatii fata in fata sau orientate paralel); (C) Floculate dar dispersate cu dispunere dispunere margine-fata; (D) Floculate dar dispersate cu dispunere margine-margine; (E) Floculate si agregate , fata-margine; (F) Floculate si agregate , margine-margine; (G) Floculate si agregate, margine-fata si margine-margine; (van Olphen, H., 1977, An Introduction to Clay Colloid Chemistry, 2nd edn.: JohnWiley and Sons, New York, NY, Fig. 23, p. 97in Boggs, 2009).
Microfabric dependent de proprietatile mineralelor argioase
Particule: - agregate - floculate/defloculate - disperse
text
ura
st
ruct
ura
co
mp
ozi
tie
si
ste
mat
ica
pe
tro
gen
eza
Reprezentare schematica a schimbarilor microstructurale ale mineralelor argiloase in timpul depunerii si litificarii (From Moon, C. F. and C.W. Hurst, 1984, Fabrics of muds and shales: an overview, in Stow, D. A.V. and D. J.W. Piper, (eds.), Fine-Grained Sediments: Deep-Water Processes and Facies: Blackwell Scientific, Oxford. Fig. 5, p. 588, in Boggs, 2009)
text
ura
st
ruct
ura
co
mp
ozi
tie
si
ste
mat
ica
pet
roge
nez
a
Stratificatia si partitionarea in argile
Potter, P. E., et al., 1980, Sedimentology of Shale, in Boggs, (2009).
text
ura
st
ruct
ura
co
mp
ozi
tie
si
ste
mat
ica
pet
roge
nez
a
Stratificatie: carateritica structurala data de discontinuitatea compozitionala sau granulometrica. Sugereaza discontinuitati sau variatii in procesul de sedimentare Partitionare: capacitatea de desfacere in plane
Compozitie globala
Grupe mineralogice Constituenti
Silicati cuart, feldspati, zeoliti
Silicati (minerale argiloase) candite, smectite, hidromice, clorite
Oxizi si hidroxizi de Fe si Al hematit, goetit, limonit, gibbsit
Carbonati Calcit, dolomit, siderit, ankerit
Sulfuri pirita, marcasita
Sulfati gips, anhidrit, barit
Alti constituenti apatit, sticla vulcanica, minerale grele
Materie organica palinomorfe, fragmente de carbune, kerogen
text
ura
st
ruct
ura
co
mp
ozi
tie
si
ste
mat
ica
pet
roge
nez
a
Compozitia procentual a diferitelor roci argiloase in Boggs (2009) te
xtu
ra
stru
ctu
ra
com
po
ziti
e
sist
em
atic
a p
etro
gen
eza
Plan tetraedric Plan octaedric
Structura si compozitia mineralelor argiloase (filosilicati)
Tucker (1991)
text
ura
st
ruct
ura
co
mp
ozi
tie
si
ste
mat
ica
pet
roge
nez
a
Culoarea argilelor in fuctie de concentratia in carbon organic si starea de oxidare a fierului. m- moli Fe pe gram/roca. din Potter et al., (1980)
text
ura
st
ruct
ura
co
mp
ozi
tie
si
ste
mat
ica
pet
roge
nez
a
Criteriul
Textural
Structural Mineralogic
Petrogenetic
Clay
Mud
Sandy Clay
Sandy Mud
A. masive (mudstone) A. laminate (shale)
A. oligomictice:
(caolinite, illite)
A. polimictice: varietati feruginoase, fosfa-tice, silicioase, etc.
A. reziduale A. sedimentate A. diagenetice
text
ura
st
ruct
ura
co
mp
ozi
tie
si
ste
mat
ica
pet
roge
nez
a
Sand Mud
Gravel
80%
30%
5%
Trace
1:1 1:9 9:1 Sand:Mud Ratio
Gravel %
Gravel
Muddy Gravel Muddy Sandy
Gravel
Gravelly Mud Gravelly Muddy Sand
Slightly
Gravelly
Mud
Slightly Gravelly
Sandy Mud
Slightly Gravelly
Muddy Sand
Mud Sandy Mud Muddy Sand Sand
Slightly
Gravelly
Sand
Gravelly
Sand
Sandy
Gravel
Folk (1974) text
ura
st
ruct
ura
co
mp
ozi
tie
si
ste
mat
ica
pet
roge
nez
a Criteriul textural
Silt Clay
Sand
90%
50%
10%
1:2 2:1 Silt:Clay Ratio
Sand %
Sand
Clayey Sand Muddy Sand
Sandy Clay Sandy Silt Sandy Mud
Clay Mud Silt
Silty Sand
NOTE Gravel is also
present in
this sample
Folk (1974) text
ura
st
ruct
ura
co
mp
ozi
tie
si
ste
mat
ica
pet
roge
nez
a Criteriul textural
Clasificarea texturala sedimentelor detritice fine (From Picard, M. D., 1971,Classification of fine-grained sedimentary rocks: J. Sediment. Petrol ., 41, Fig. 3, p. 185 in Boggs (2009)
O alternativa pentru clasificarea Folk (1954)
Criteriul textural te
xtu
ra
stru
ctu
ra
com
po
ziti
e
sist
em
atic
a p
etro
gen
eza
Criteriul textural-structural te
xtu
ra
stru
ctu
ra
com
po
ziti
e
sist
em
atic
a p
etro
gen
eza
In mod comun:
Argile masive (mudstone) Argile laminate (shale)
shale
shale
text
ura
st
ruct
ura
co
mp
ozi
tie
si
ste
mat
ica
pet
roge
nez
a
shales
text
ura
st
ruct
ura
co
mp
ozi
tie
si
ste
mat
ica
pet
roge
nez
a
mudstone
text
ura
st
ruct
ura
co
mp
ozi
tie
si
ste
mat
ica
pet
roge
nez
a
mudstone
shales
siderit
shales
Red &black shales
Argile reziduale- alterarea
• Hidroliza siliciclastitelor=mineralele reactioneaza cu apa
• Depinde de climat si umiditate
A. Reziduale Argile detritice Argile diagenetice te
xtu
ra
stru
ctu
ra
com
po
ziti
e
sist
em
atic
a p
etr
oge
nez
a
Dependenta de climat a scoartelor de alterare:
Zonalitate latitudinala
Climat rece
(polar/alpin)
Climat
temperat
Climat arid-
desertic
Climat
moderat
cald-umed
Climat
tropical
Evaporarea
Caolinit
Smectit + Illit
Caliche
Soluri bune pentru agricultura
Roca nealterata
+
Roca slab alterata • Illite – zone temperate
• Clorite- zone temperate, aride
• Montmorillonit- zone temperate, aride, umede
• Caolinit-zone tropicale
A. Reziduale Argile detritice Argile diagenetice te
xtu
ra
stru
ctu
ra
com
po
ziti
e
sist
em
atic
a p
etr
oge
nez
a
Acumularea substantelor organice
Descompunerea bacteriana a m.o.
Alterarea chimica a mineralelor formate in
B sau C
Eluvierea (inlaturarea) argilei si a sarurilor
Iluvierea (acumularea) argilelor si a oxizilor
din A
Alterarea chimica a mineralelor formate in
C sau parentale
Alterarea chimica a mineralelor din rocile
parentale
Dezagregarea mecanica a rocilor parentale
Alterarea chimica si formarea scoartelor de alterare. Zonalitate verticala:Un profil ideal de sol
Orizont bogat in m.o. si
sarac in argila
Orizont bogat in argila
si oxizi de fier
Orizont slab alterat =
scoarta de alterare
Roca parentala
A. Reziduale Argile detritice Argile diagenetice te
xtu
ra
stru
ctu
ra
com
po
ziti
e
sist
em
atic
a p
etr
oge
nez
a
Modalitatea de transport si acumulare a fractiei fine siltice si lutitice In medii subaeriene si subacvatice.
A. Reziduale Argile detritice Argile diagenetice te
xtu
ra
stru
ctu
ra
com
po
ziti
e
sist
em
atic
a p
etro
gen
eza
Medii de acumulare a argilelor
A. Reziduale Argile detritice Argile diagenetice te
xtu
ra
stru
ctu
ra
com
po
ziti
e
sist
em
atic
a p
etro
gen
eza
Studiu mineralogic a depozitelor de overbank si campie aluviala Mississippi , New Madrid Bend, 25-A-I, Fulton Co.. Kentucky. From Potter et al., 1975. Copyright 1975 Elf-Aquitiane.
Domeniul fluviatil . Ex. Mississipi . Tipuri mineralogice in functie de granulometrie
A. Reziduale Argile detritice Argile diagenetice te
xtu
ra
stru
ctu
ra
com
po
ziti
e
sist
em
atic
a p
etr
oge
nez
a
Compozitia medie mineralogica a argilelor din vecinatatea Deltei Mississippi , Shaw and Waver. 1965. Copyright 1965 SOC. Econ. Paleo.Miner.
Domeniul deltaic si de self. Ex. Mississippi . Tipuri mineralogice in functie de sundomenii de sedimentare
A. Reziduale Argile detritice Argile diagenetice te
xtu
ra
stru
ctu
ra
com
po
ziti
e
sist
em
atic
a p
etr
oge
nez
a
Scaderea porozitatii proportional cu adancimea de ingropare (Hinch, 1978)
text
ura
st
ruct
ura
co
mp
ozi
tie
si
ste
mat
ica
pe
tro
gen
eza
A. Reziduale Argile detritice Argile diagenetice te
xtu
ra
stru
ctu
ra
com
po
ziti
e
sist
em
atic
a p
etr
oge
nez
a
Stadii privind pierderea apei interstitiale si din pori in timpul ingroparii rocilor maloase (Tucker, 1991)
Evolutia mineralelor argiloase in timpul diagenezei (Tucker, 1991)
text
ura
st
ruct
ura
co
mp
ozi
tie
si
ste
mat
ica
pe
tro
gen
eza
Ponderea si distributia mineralelor argiloase in timp geologic (Dunoyer de Segonzac in Tucker, 1991)
text
ura
st
ruct
ura
co
mp
ozi
tie
si
ste
mat
ica
pe
tro
gen
eza
In depozitele vechi sunt dominante Illitele si cloritele iar in prezent smectitele
