54
GEOMOFOLOGIE STRUCTURALĂ Titular curs: Conf. univ. dr. Marian ENE Prelegerea 7
GEOMOFOLOGIE
STRUCTURALĂ
Titular curs: Conf. univ. dr. Marian ENE
Prelegerea
7
RELIEFUL
STRUCTURAL
În analiza geomorfologică, structura geologică are o
importanţă deosebită prin trăsăturile specifice imprimate
formelor de relief de poziţia stratelor.
STRUCTURI GEOLOGICE:
❑ cvasiorizontale;
❑ monoclinale;
❑ în domuri;
❑ cutate;
❑ faliate etc.
Formele de relief structurale – rezultate sub acţiunea
agenţilor de modelare externi.
• relief dezvoltat pe structuri sedimentare;
• relief dezvoltat pe structuri magmatice şi vulcanice;
• relief dezvoltat pe structuri complexe.
Legea eroziunii diferenţiale.
Structura sedimentară. Formare şi tipuri
Structuri sedimentare specifice:
➢ structura cvasiorizontală - strate cu înclinare redusă (sub 3º);
https://www.istockphoto.com/fi/photo/horizontal-bedding-
structure-of-rockhttps://www.istockphoto.com/fi/photo/horizontal-bedding-structure-of-rock
http://academic.brooklyn.cuny.edu/geology/leveson/core/topics/rocks/roc
k_structure/secondary_structures.htmlhttps://www.alltrails.com/hawaii/oahu/joint-base-pearl-harbor-hickam
Structura sedimentară. Formare şi tipuri
Structuri sedimentare specifice:
➢ structura monoclinală – stratele au o înclinare de la 3º la verticală sub
acţiunea mişcărilor tectonice;
https://opentextbc.ca/physicalgeology2ed/chapter/6-4-sedimentary-structures-and-fossils/
Structura sedimentară. Formare şi tipuri
Structuri sedimentare specifice:
➢structura în domuri – stratele sunt boltite din loc în loc;
https://geology.com/stories/13/salt-domes/
https://www.pinterest.at/pin/814799757557471004/?autologin=true
https://www.alexstrekeisen.it/english/pluto/index.php
Structura sedimentară. Formare şi tipuri
Structuri sedimentare specifice:
➢structura cutată – strate ondulate sub acţiunea mişcărilor tectonice;
http://www.geologyin.com/2014/06/amazing-folding-rocks-at-agia-pavlos.html
Structura sedimentară. Formare şi tipuri
Structuri sedimentare specifice:
➢structura faliată – impusă de mişcările tectonice de comprimare şi verticale.
https://en.wikibooks.org/wiki/
Historical_Geology/Faults
https://twitter.com/geologypage/status/844652423499202560
Dispoziţia stratelor: concordantă; discordantă
Dispoziţia concordantă – depunere succesivă şi paralelă a sedimentelor, fără
întreruperi de sedimentare;
Dispoziţia discordantă – existenţa unor intervale de timp în care procesul de
sedimentare încetează (lacună stratigrafică, hiatus), după care procesul se reia;
două tipuri de lacune stratigrafice: de sedimentare; de eroziune.
Individualizarea unei lacune stratigrafice presupune existenţa
a trei etape (Pauliuc, Dinu, 1985):
1. Depunerea în bazinul de sedimentare (lacustru, marin
sau oceanic) a unor formaţiuni geologice urmate de exondare
(mişcări verticale pozitive sau mişcări tangenţiale de
compresiune) pentru o perioada de timp ce corespunde
lacunei de sedimentare;
2. Erodarea şi îndepărtarea pe parcursul perioadei de
exondare a unui pachet de strate ce corespunde lacunei de
eroziune;
3. Coborârea regiunii ce duce la avansarea transgresivă a
mării, cu reluarea sedimentării. Diferenţa de vârstă dintre
formaţiunile de deasupra şi de sub discordanţă constituie
lacuna stratigrafică (hiatusul). În cazul mai multor cicluri
succesive exondare-imersiune se pot individualiza mai multe
discordanţe într-o anumită regiune.
Tipuri de discordanţe:
• Discordanţa simplă (paralelă sau falsă concordantă), presupune ca stratele
de deasupra şi de sub discordanţă să fie paralele (fig. 1). Este caracteristică
regiunilor relativ stabile (platforme), fiind produsă numai de mişcări tectonice
succesive în timp de ridicare şi coborâre.
Fig. 1. Discordanţă simplă: Intervalul jurasic superior (J3) – cretacic superior (K3)
corepunde lacunei stratigrafice, interval de timp în care regiunea a fost exondată.
• Discordanţa unghiulară corespunde unei suprafeţe de contact a
două strate cu înclinări diferite, uneori chiar cu direcţii diferite. Situaţiile
apar ca urmare a depunerii de strate noi peste strate cutate mai vechi ce
anterior au fost exondate şi erodate parţial. Sedimentarea noilor strate
se face după ce aria erodată, ca urmare a mişcărilor tectonice verticale,
este scufundată, redevenind bazin de sedimentare. În cele mai multe
cazuri, discordanţa este aproximativ paralelă cu stratele acoperitoare
(fig. 2a). În unele cazuri, discordanţa prezintă diferite unghiuri (fig. 2b) în
raport cu stratele acoperitoare (acestea acoperă un relief accidentat
fosil).
Fig. 2a. Discordanţă unghiulară: Lacuna stratigrafică corespunde intervalului Carbonifer (C) - Jurasic (J);
variaţia unghiului de discordanţă (Ω) în diverse porţiuni ale structurii cutate.
Fig. 2b. Discordanţă unghiulară în raport şi cu stratele acoperitoare: Lacuna stratigrafică corespunde
intervalului Carbonifer (C) - Jurasic (J);
https://fr.wikipedia.org/wiki/Discordance_(stratigraphie)
http://www.geologyin.com/2015/10/types-of-unconformities.html
Transgresiuni şi regresiuni marineAtunci când un bazin de sedimentare traversează o perioadă de linişte
tectonică, iar aportul de material detritic de origine continentală este
constant, acumularea gravitaţională determină o sortare a acestor
materiale dinspre ţărm spre larg, rezultând următoarea succesiune:
pietrişuri, nisipuri, argile şi mâluri (fig. 3).
Fig. 3. Acumularea sortată gravitaţional a materialelor detritice de origine continentală într-un bazin de
sedimentare: a – pietrişuri; b – nisipuri; c – argile; d – mâluri.
Periodic, un bazin de sedimentare poate fi supus unor mişcări verticale de
coborâre (înaintare transgresivă a mării prin retragerea liniei ţărmului în interiorul
uscatului – retragere a uscatului) sau de ridicare (retragere regresivă a mării prin
retragerea liniei ţărmului spre interiorul bazinului de sedimentare – extindere a
uscatului).
Transgresiunea se face progresiv (înaintarea constatntă a nivelului mării în
detrimentul uscatului), determinând depunerea materialelor într-o succesiune de
faciesuri diferite determinate de distanţa faţă de sursă şi de timp. Coloana
stratigrafică a unei serii transgresive scoate în evidenţă strate alcatuite din roci cu
granulaţie fină în partea superioară şi grosieră în bază (fig. 4).
Fig. 4. Succesiunea sedimentelor în cazul unei transgresiuni marine. 1 – 7 = linii de timp; a – c = linii de
facies; A – B = coloană stratigrafică (după Dumitrescu, 1962, cu modificări)
Regresiunea se manifestă prin coborârea progresivă a nivelului
mării, ceea ce determină depunerea unei succesiuni de depozite inversă
faţă de transgresiune (calcare în bază şi conglomerate în partea
superioară). Şi la această succesiune regresivă se pot delimita linii de
timp (1’ – 5’) paralele cu fundul bazinului de sedimentare şi linii de facies,
uşor oblice în raport cu nivelul mării (a – c) (fig. 5).
Fig. 5. Succesiunea sedimentelor în cazul unei regresiuni marine. 1’ – 5’ = linii de timp; a – c = linii de
facies; A – B = coloană stratigrafică (după Dumitrescu, 1962, cu modificări)
Ciclul sedimentar
Un ciclu sedimentar reprezintă un pachet de roci cuprins între două
discordanţe, care începe cu o transgresiune şi se termină cu o regresiune
(Pauliuc, Dinu, 1985). Acest ciclu rezultă din combinarea unei coloane
transgresive urmată de una regresivă (fig. 6), scoţând în evidenţă
intervalul de timp în care marea avansează în detrimentul uscatului
(creşterea adâncimii apei) urmat de intervalul de timp în care marea se
retrage în favoarea uscatului (scăderea adâncimii apei).
Fig. 6. Succesiunea depozitelor într-un ciclu sedimentar complet
Realitatea demonstrează că ciclurile de sedimentare sunt mai complexe, putând fi
determinate în cadrul unui ciclu de sedimentare principal mai multe cicluri
secundare. Ciclurile secundare reprezintă fluctuaţiile liniei ţărmului (avansare-
retragere) în cadrul unui proces major transgresiune – regresiune (fig. 7).
Fig. 7. Succesiunea
sedimentelor
într-un ciclu sedimentar major
alcătuit din cicluri sedimentare
secundare
unităţi litostratigrafice
https://www.aerostockphoto.com/media/ed4253b2-5d7f-45ff-bed7-a71853cc00f9-stratigraphic-layering-in-sedimentary-rocks-at-the-edge-of-the
STRUCTURA CVASIORIZONTALĂ ŞI RELIEFUL
DEZVOLTAT PE EA
Structura cvasiorizontală este acel tip de aranjare a rocilor
în care stratele au un grad de înclinare foarte redus, sub 3°.
Stratele sunt diferite ca grosime şi duritate, proprietăţi ce
se răsfrâng în tipul de relief generat în urma eroziuinii
diferenţiale.
Formele de relief structural nu apar decât atunci când
avem o alternanţă de strate alcătuite din roci moi cu strate
alcătuite din roci dure.
Eroziunea în strate moi impune versanţi domoli, pe când
eroziunea în strate dure impune versanţi abrupţi.
Principala caracteristică a reliefului dezvoltat pe structură
cvasiorizontală este simetria, principalele forme generate de
eroziunea diferenţială fiind: suprafeţele structurale şi văile
simetrice.
Interfluviile au aspect diferit în funcţie de stratul superior afectat de
procese de eroziune. Când stratul superior este alcătuit din roci moi,
interfluviul este uşor rotunjit în regiunile de podiş (fig. 8a). Atunci când
eroziunea acţionează asupra stratului dur aflat la partea superioară, în
regiunile de podiş, interfluviul este relativ plat (fig. 8b). Pe interfluvii pot
apărea în anumite condiţii martori de eroziune, ceea ce demonstreatză ca
actualul platou structural este exhumat, eroziunea îndepărtând aproape
total stratele acoperitoare.
Fig. 8. Relief dezvoltat în structură cvasiorizontală
Interfluviile (platourile) tipice pentru structura cvasiorizontală
sunt (Ielenicz, 2004):
➢ platourile structurale extinse pe strate din roci dure şi
care se termină la contactul cu versanţii prin cornişe abrupte;
https://videohive.net/item/breathtaking-flat-top-mountains-to-reveal-amazing-panorama
Interfluviile (platourile) tipice pentru structura cvasiorizontală
sunt (Ielenicz, 2004):
➢ platouri structurale plate sau rotunjite pe strate din roci
cu rezistenţă mai mică, pe care apar, în unele cazuri, martori
de eroziune din roci dure aplatizaţi în partea superioară;
https://www.123rf.com/photo_2654909_scenic-desert-landscape-with-
mountains-and-mesas-.html
Interfluviile (platourile) tipice pentru structura cvasiorizontală
sunt (Ielenicz, 2004):
➢ platouri la nivelul unui strat dur şi martori de eroziune
dacă stratul superior este alcătuit din roci moi.https://www.colorado.edu/asmagazine/2019/06/19/super-
bloom-desert-annuals-colorado-plateau
Văile dezvoltate pe structură cvasiorizontală au caracteristică
principală simetria, prezentând versanţi abrupţi acolo unde
intersectează numai roci dure sau versanţi domoli acolo unde
intersectează numai roci moi. Când valea intersectează un
sector de alternanţă a stratelor moi cu cele dure, rezultă pe o
parte şi pe alta a albiei versanţi în trepte.
Versanţii dezvoltaţi în strate omogene alcătuite din roci dure
sunt abrupţi, uneori la verticală, pe când versanţii dezvoltaţi
în strate alcătuite din roci moi au o pantă redusă, fiind drepţi
sau uşor concavi. Când eroziunea intersectează strate de
duritate diferită rezultă un versant complex, cu forme de relief
structural de detaliu, subordonate versantului: cornişă,
terasă structurală, brână, poliţă, surplombă
Asemenea forme de relief sunt des întâlnite în regiunile de podiş, aşa cum este
cazul Podişului Colorado, unde fluviul omonim a sculptat în rocile acestuia un
canion tipic pe o structură tabulară (foto 1 – 4).
STRUCTURA MONOCLINALĂ ŞI RELIEFUL
DEZVOLTAT PE EA
Structura monoclinală este determinată de acţiunea mişcărilor
tectonice verticale, cu intensitate diferită de la o regiune la alta,
prin bascularea stratelor, ceea ce face ca un capăt al acestora să
fie mai ridicat în raport cu celălalt. Uneori, structura monoclinală
poate fi şi rezultatul acumulării sedimentelor pe măsura retragerii
apelor marine (lacustre) sau a ridicării ţărmului, în funcţie de panta
reliefului submers din apropierea liniei ţărmului (Coteţ, 1969).
Fig. 11. Formarea structurii monoclinale în apropierea liniei ţărmului ca rezultat al acumulării sedimentelor pe
măsura: a – retragerii apelor (regresiune); b – avansării apelor (transgresiune).
Principala caracteristică a formelor de relief pe structură monoclinală decupate
prin eroziune diferenţială este asimetria, în special la nivelul văilor, depresiunilor
şi interfluviilor subsecvente. Pe o formă de relief pe structură monoclinală se
observă două tipuri majore de versanţi (fig. 12):
Fig. 12. Tipuri majore de versanţi dezvoltaţi pe structură monoclinală
➢Un versant alungit, cu pantă lină, dezvoltat pe direcţia de cădere a stratelor;
➢Un versant scurt, cu pantă mare, dezvoltat în sens invers direcţiei de cădere a
stratelor (pe capete de strat)
Complexitatea acestor două tipuri majore de versanţi este determinată şi de
alternanţa stratelor dure cu stratele moi, în multe cazuri eroziunea exercitându-se
mai activ pe discontinuităţile dintre strate, cele moi fiind mai rapid erodate,
scoţând în evidenţă şi mai mult asimetria versanţilor. Având în vedere înclinarea
stratelor, dacă stratul dur se află sub cel moale, eroziunea se deplasează în
adâncime şi lateral (fig. 13).
Fig. 13. Deplasarea eroziunii uşor lateral şi în adâncime, impusă de direcţia de cădere
a stratului dur.
https://ro.pinterest.com/pin/157485318203477052/?lp=true
Formele de relief dezvoltate pe structura monoclinală
În structurile monoclinale unde există o alternanţă a stratelor dure cu cele moi,
procesul de eroziune diferenţială impune trei mari forme de relief: interfluviile (cuestele),
depresiunile subsecvente şi văile structurale (subsecvente, consecvente, obsecvente),
cărora le sunt subordonate forme de relief de detaliu (cornişe, surplombe, poliţe
structurale ş.a.) specifice şi reliefului tabular (fig. 14).
Cuestele reprezintă în totalitatea lor interfluvii asimetrice între două văi subsecvente,
caracterizate de un versant alungit (spinarea sau reversul cuestei), cu pantă redusă,
dezvoltat conform cu direcţia de cădere a stratelor (foto 1 şi 2) şi un versant scurt,
abrupt (abruptul, frontul sau fruntea cuestei), uneori în trepte (în funcţie de numărul
stratelor dure şi moi intersectate de reţeaua hidrografică). Spinarea cuestei, dacă este
modelată pe un strat dur, se prezintă ca o suprafaţă structurală specifică reliefului
tabular, cu deosebirea că prezintă o înclinare mai mare de 3°. Dacă spinarea este
modelată pe roci moi, versantul prezintă în general un profil neregulat, fiind afectat de
procese gravitaţionale (alunecări de teren, solifluxiuni).
http://www.geolsed.ulg.ac.be/processus/processus.htm
https://thecircleofnature.wordpress.com/tag/practica-geografie/
Racordul dintre cele două elemente – spinarea cuestei şi fruntea cuestei – se face
printr-o linie ce poate fi dreaptă, arcuită sau franjurată, numită muchia cuestei. Aceasta
suferă de-a lungul timpului cele mai multe modificări sub impactul procesului de
eroziune.
Cuestele prezintă o mare varietate de forme şi dimensiuni, în funcţie de gradul de
înclinare a stratelor, de numărul de strate dure în alternanţă cu strate moi intersectate de
organismul hidrologic, de gradul de fragmentare impus de dezvoltarea organismelor
fluviatile obsecvente şi consecvente ş.a.
Tipurile de cueste sunt diferenţiate după:
✓ Modul de grupare în raport cu gradul de înclinare a stratelor – cueste apropiate
(grad ridicat de înclinare a stratelor) şi cueste depărtate (grad redus de înclinare a
stratelor) (fig. 12);
✓ Raportul cu valea subsecventă de la bază şi după numărul de strate dure
intersectate – cueste simple şi cueste în trepte (fig. 13);
✓ Gradul de fragmentare – cueste unitare şi cueste festonate (fig. 14).
Mai sunt şi alte tipuri de cueste, cum ar fi cele dedublate (fig. 15 a), tectonice (în lungul
unor falii) (fig. 15 b)
Văile dezvoltate pe structura monoclinală prezintă particularităţi aparte în funcţie de
direcţia lor de dezvoltare în raport cu dispunerea stratelor.
c Văile consecvente sunt văile care se dezvoltă pe aceeaşi direcţie cu cea de
cădere a stratelor, prezentând un profil transversal simetric, larg, iar profilul
longitudinal prezintă o pantă redusă şi este lipsit, în general, de praguri (fig. 17 a);
c Văile obsecvente sunt văile care se dezvoltă pe direcţie opusă celei de
cădere a stratelor (dezvoltare pe capete de strat), prezentând însă, ca şi cele
consecvente, simetrie în profil transversal, dar profilul longitudinal prezintă o
pantă mare şi praguri impuse de alternanţa stratelor dure cu cele moi (fig. 17 b);
c Văile subsecvente sunt acele văi ce se dezvoltă pe o direcţie aproximativ
perpendiculară faţă de direcţia de cădere a stratelor, fiind asimetrice în profil
transversal (un versant scurt, abrupt ce corespunde frunţi cuestei şi un versant lung
şi cu înclinare redusă ce corespunde spinării cuestei (fig. 17 c).
Depresiunile subsecvente se formează în anumite condiţii:
✓ Când la baza frontului cuestei râul subsecvent intersectează strate dure,
determinând o evoluţie a acestuia prin eroziune laterală mai amplă în raport cu
adâncirea pe verticală;
✓ Când râurile colectoare ale afluenţilor subsecvenţi ajung la un profil de echilibru,
determinând o evoluţie laterală prin eroziune a acestora.
https://www.aapg.org/science/discipline/sedimentology-and-stratigraphy/currentpage/34
Hogbackul este tot o cuestă, numai că gradul de înclinare a stratelor şi, implicit, al reversului cuestei este ridicat (peste 25º). În cele mai multe cazuri, prezintă o asimetrie relativă a ambilor versanţi (fruntea şi spinarea cuestei).
Toate aceste forme de relief specifice structurii monoclinale se pot regăsi, la scară mai mică şi pe alte tipuri de structuri, cum ar fi structura în domuri şi structura cutată.
https://www.pinterest.co.uk/pin/347762402460347041/
MULŢUMESC
PENTRU
ATENŢIE!
