09_18_15_22PS_I.pdf

36
Petrografie sedimentara An II Inginerie Geologica si Geofizica Lect. Dr. Relu D. Roban

Transcript of 09_18_15_22PS_I.pdf

8/19/2019 09_18_15_22PS_I.pdf

http://slidepdf.com/reader/full/09181522psipdf 1/36

Petrografie sedimentara

An IIInginerie Geologica si Geofizica

Lect. Dr. Relu D. Roban

8/19/2019 09_18_15_22PS_I.pdf

http://slidepdf.com/reader/full/09181522psipdf 2/36

• N. Anastasiu, 1988, 1998- Petrologie sedimentara (Ed. Tehnica, Ed. Univ.)

• N. Anastasiu, 1986 - Procese petrogenetice sedimentare (T.U.B.)

• N. Anastasiu, 1988 - Rocile Sedimentare (T.U.B.)

• N. Anastasiu, C. Panaiotu, 1995 – Aplicatii practice

Bibliografie

8/19/2019 09_18_15_22PS_I.pdf

http://slidepdf.com/reader/full/09181522psipdf 3/36

1 Introducere.Roca sedimentara. Sediment. Exogeneza.

Factorii sedimentarii.

Procese sedimentare

Metode de analiza specifice.

8/19/2019 09_18_15_22PS_I.pdf

http://slidepdf.com/reader/full/09181522psipdf 4/36

1 Introducere.Roca sedimentara. Sediment. Exogeneza.

Factorii sedimentarii.

Procese sedimentare

Metode de analiza specifice.

Patura sedimentara:

- 5% din masa litosferei;

- acopera 75% din arealul de uscat şi 95% din suprafata fundului oceanelor

8/19/2019 09_18_15_22PS_I.pdf

http://slidepdf.com/reader/full/09181522psipdf 5/36

 

- fundamentala – stiintele Pamantului

- diagnosticarea rocilor sedimentare

- descifrarea genezei

Importanta:

Scop:

- aplicativa:

- resurse: nemetalifere, metalifere, energetice,

- sisteme petrolifere (roci sursa, rezervoare, ecrane

pentru hidrocarburi)

- acvifere

8/19/2019 09_18_15_22PS_I.pdf

http://slidepdf.com/reader/full/09181522psipdf 6/36

1 Introducere.Roca sedimentara. Sediment. Exogeneza.

Factorii sedimentarii.

Procese sedimentare.

Metode de analiza specifice.

8/19/2019 09_18_15_22PS_I.pdf

http://slidepdf.com/reader/full/09181522psipdf 7/36

Roca sedimentara:- formata la suprafata scoartei

- procese: mecanice, chimice, biotice

Roca:

- agregat mineral, natural

- compozitie, textura, structura

- magmatice, metamorfice, sedimentare

8/19/2019 09_18_15_22PS_I.pdf

http://slidepdf.com/reader/full/09181522psipdf 8/36

Sediment vs roca sedimentara

8/19/2019 09_18_15_22PS_I.pdf

http://slidepdf.com/reader/full/09181522psipdf 9/36

Stratifications obliques métriques dans les grès éoliens de la Formation de Navajo,

 Jurassique, Page, Arizona, USA. http://www2.ulg.ac.be/geolsed/sedim/sedimentologie.htm

Sediment

Duna actualaRoca

Duna fosila

8/19/2019 09_18_15_22PS_I.pdf

http://slidepdf.com/reader/full/09181522psipdf 10/36

Gypsum nodules forming in Saudia Arabian Sabkha.

http://www.oocities.org/earthhistory/grand3.htm

Alberta, Canada; extensive outcrops of Upper Jurassic gypsum

http://www.geo.utexas.edu/faculty/marrett/photos/GaleanaEvap.jpg

Gips: sediment? roca?

8/19/2019 09_18_15_22PS_I.pdf

http://slidepdf.com/reader/full/09181522psipdf 11/36

Larimide uplift culminated in the Eocene, and the mountains underwent substantial

weathering and erosion in a tropical or subtropical climate. One result was deposition

of kaolinite-rich sediment in adjacent basins. Here the Dawson Arkose outcrops near

Calhan, in the Denver Basin of east-central Colorado. Photo date 8/03, © J.S. Aber.

http://academic.emporia.edu/aberjame/struc_geo/rocky/rocky25.jpg

Caolinit: sediment?

8/19/2019 09_18_15_22PS_I.pdf

http://slidepdf.com/reader/full/09181522psipdf 12/36

Cutting laterite bricks in Angadipuram, India

http://en.wikipedia.org/wiki/Laterite

Laterite: sedimente?

8/19/2019 09_18_15_22PS_I.pdf

http://slidepdf.com/reader/full/09181522psipdf 13/36

http://true-wild-life.blogspot.com/2011/02/coral.html

El Capitan reef : Guadalupe Mountains National Park,

Texashttp://thestonescryout.com/flood_geology_challenges/guadalupe_mountains_national_park

Coral: sediment?

8/19/2019 09_18_15_22PS_I.pdf

http://slidepdf.com/reader/full/09181522psipdf 14/36

Concluzie:

“Sediment”: depus, precipitat, neoformat sau bioconstruit in bazin

Roca: sediment care a suferit procese diagenetice

8/19/2019 09_18_15_22PS_I.pdf

http://slidepdf.com/reader/full/09181522psipdf 15/36

Exogeneza = totalitatea proceselor generate de factorii care

acţionează asupra suprafeţei scoarţei terestre producând 

transformări ale acesteia şi generând noi produse(sedimentogeneza = sinonimie prin generalizare).

8/19/2019 09_18_15_22PS_I.pdf

http://slidepdf.com/reader/full/09181522psipdf 16/36

1 Introducere.Roca sedimentara. Sediment. Exogeneza.

Factorii sedimentarii.

Procese sedimentare

Metode de analiza specifice.

• Factori cosmici

• Factori terestri

F i i i

8/19/2019 09_18_15_22PS_I.pdf

http://slidepdf.com/reader/full/09181522psipdf 17/36

Factori cosmici

Pamantul corp cosmic

Forma: elipsoid de rotatie,

Inclinarea axei (23,5grade),

Miscare de rotatie:

~24 ore (23 ore, 56 min., 4 sec)

:

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/61/AxialTiltObliquity.pngMiscare de revolutie: ~365 zile

(365 zile, 6 ore, 9 min., 10 sec)

- succesiunea zilelor si a noptilor

- efect Corriolis

- anotimpuri

- inegalitatea zilelor si a noptilor

http://en wikipedia org/wiki/Milankl b l l l h

8/19/2019 09_18_15_22PS_I.pdf

http://slidepdf.com/reader/full/09181522psipdf 18/36

http://en.wikipedia.org/wiki/Milank

ovitch_cyclesCicluri orbitale: cicluri Milancovitch

•Excentricitatea (~ 100 000 ani)

•Oblicitatea eclipticii (~ 40 000 ani)

•Precesia (~20 000 ani)

Efecte: variatia cantitatii radiatiei solare si

distributia inegala pe suprafata globului

8/19/2019 09_18_15_22PS_I.pdf

http://slidepdf.com/reader/full/09181522psipdf 19/36

Factori terestri

Litosfera: P, T, arii sursa, bazine de sedimentare

Atmosfera: P, T, dinamica, clima

Hidrosfera: P, T, dinamica

Biosfera: diversitate specii, indivizi

Forta gravitationala

8/19/2019 09_18_15_22PS_I.pdf

http://slidepdf.com/reader/full/09181522psipdf 20/36

Temperatura

aerului (max: +58°C, min: -88°C),

 în scoarţă (corelarea cu t. aerului:

5m - z. ecuatoriale,

20m - z. temperate,

100m – poli.gradient geotermic ~1°C/33m dependent de tipul de crustă, situaţia 

tectonică;

limita superioară = 150-200°C - metamorfism

 în apă (max: 35°C, min: -2°C)

-anomalii locale (rift, gaisere)

efecte: densitatea apei, curenţi termoclini, reactivitate chimică.

8/19/2019 09_18_15_22PS_I.pdf

http://slidepdf.com/reader/full/09181522psipdf 21/36

Presiunea

• atmosferică  (1 kg/cm2= 1atm, ~1 Bar), variaţiile  determină  mişcarea  aerului

(vânt)

• hidrostatică (1atm/100m), influenţează procesele chimice, mecanice, biotice

• litostatică (250 atm/km).

determină compactări ale sedimentelor; limita superioară = 2,5-3 kb -

trecerea la metamorfism

8/19/2019 09_18_15_22PS_I.pdf

http://slidepdf.com/reader/full/09181522psipdf 22/36

Arii sursa si bazine sedimentare

Arii sursa:

- furnizeaza sedimente (claste)- extrabazinala/intrabazinala

Se caracterizeaza prin:

- structura geologica,

- pozitie geografica

- compozitie petrografica

8/19/2019 09_18_15_22PS_I.pdf

http://slidepdf.com/reader/full/09181522psipdf 23/36

 Clasificarea bazinelor funcţie de cadrul tectonic:

a) Tipul de litosferă:

a1) continentală 

a2) oceanică 

a3) de tranziţie 

b) Poziţia faţă de limitele plăcilor litosferice b1) intracratonice sau intraplăci 

b2) margine de placă 

b2.1) divergent

b2.2 ) convergent

b2.3) falie transformantă 

Clasificarea în funcţie de relaţia cu mediile sedimentare 

a) Bazine cu umpluturi sedimentare formate în medii continentale 

b) Bazine cu umpluturi sedimentare formate în medii tranziţionale 

c) Bazine cu umpluturi sedimentare formate în medii marine şi oceanice 

Clasificarea în funcţie timpul acumulăriii si deformarii sedimentelor: 

a) Bazine predepoziţionale 

b) Bazine sindepoziţionale 

c) Bazine postdepoziţionale 

Bazine de sedimentare

Arii de acumulare a sedimentelor

Litosfera: Ciclul Wilson după Allen şi Allen (2004)

8/19/2019 09_18_15_22PS_I.pdf

http://slidepdf.com/reader/full/09181522psipdf 24/36

Litosfera:

tectonica placilor 

Ciclul Wilson după Allen şi Allen (2004)

Sedimentary basins and

the Wilson cycle. Modified from Press

and Siever (1978).

(A) A newly formed

ocean basin such as the Red Sea.

(B) A mature ocean basin such as the

Atlantic with thick accumulations of

sediment developed beneath

continental shelf, continental slope,

and continental rise

(C) Subduction of ocean crust with resultant

deformation, metamorphism, and

igneous intrusion of old continental

shelf  –slope –rise deposits (an

accretionary wedge). Surface

volcanicity and sediment accumulation

in marginal foreland basins occur as

well

(D) Final closure of an ocean

basin by continent –continent collision.

Sediment shed off mountain belt

accumulates in marginal foreland

basins.

Medii sedimentare

8/19/2019 09_18_15_22PS_I.pdf

http://slidepdf.com/reader/full/09181522psipdf 25/36

Medii sedimentareContinentale

• Glaciare

• Deşertice 

• Conuri aluviale

• Fluviatile

• Lacustre

Tranziţie-Costiere:

• Litorale

• Deltaice

Estuarine

Marine:

• Apa putin adanca

• Apa adanca

8/19/2019 09_18_15_22PS_I.pdf

http://slidepdf.com/reader/full/09181522psipdf 26/36

1 Introducere.Roca sedimentara. Sediment. Exogeneza.

Factorii sedimentarii.

Procese sedimentare

Metode de analiza specifice.

8/19/2019 09_18_15_22PS_I.pdf

http://slidepdf.com/reader/full/09181522psipdf 27/36

Procese mecanice:

• dezagregare, transportul si acumularea clastelor

 roci detritice (siliciclastite)• eruptii vulcanice explozive

 roci piroclastice

Procese chimice:

•   alterarea rocilor preexistente (hidroliza, oxidare) scoarţa de alterare, roci reziduale (bauxite, laterite, argile-caolin)

•  reacţii chimice (dizolvări şi precipitări)

 carst, roci chimice (evaporite, calcare)

Procese biotice

•biosecreţie, bioacretie, bioacumulare, bioconstrucţie  roci organogene (calcare, silicolite, fosforite, ...)

Procese exogene si produse:

8/19/2019 09_18_15_22PS_I.pdf

http://slidepdf.com/reader/full/09181522psipdf 28/36

Procese

fizico-mecanice

Procese biotice,

biochimice

Procese

chimice

Procese

vulcano-sedimentare

Siliciclastite

(Ex. Conglomerate,

Gresii,

Argile)

Roci carbonatice

(Calcare)

Silicolite

Fosforite

Dolomite

Evaporite

Ferilite

Bauxite

Piroclastite

8/19/2019 09_18_15_22PS_I.pdf

http://slidepdf.com/reader/full/09181522psipdf 29/36

Ciclu sedimentar

Spatiul exogen: procese si limite

8/19/2019 09_18_15_22PS_I.pdf

http://slidepdf.com/reader/full/09181522psipdf 30/36

1 Introducere.Roca sedimentara. Sediment. Exogeneza.

Factorii sedimentarii.

Procese sedimentare

Metode de analiza specifice.

8/19/2019 09_18_15_22PS_I.pdf

http://slidepdf.com/reader/full/09181522psipdf 31/36

pe teren: diagnoza petrografica, identificarea structurilor sedimentare,

fotografiere, masuratori (grosimi, plane stratificatie, directii

paleocurenti), probare

in laborator: analize granulometrice, morfoscopice, plachete lustruite,atac chimic diferentiat, colorare, amprente pe celuloid, sectiuni subtiri,

microscopie electronica, luminiscenta, analize RX, izotopi (C, O),

analize chimice

8/19/2019 09_18_15_22PS_I.pdf

http://slidepdf.com/reader/full/09181522psipdf 32/36

Analiza proceselor sedimentare actuale

=> premiza a intelegerii proceselor

sedimentare vechi si a formarii rocilor

sedimentare

8/19/2019 09_18_15_22PS_I.pdf

http://slidepdf.com/reader/full/09181522psipdf 33/36

Analiza sedimentologica la scara aflorimentului

8/19/2019 09_18_15_22PS_I.pdf

http://slidepdf.com/reader/full/09181522psipdf 34/36

Analiza sedimentologica

la scara esantionului

8/19/2019 09_18_15_22PS_I.pdf

http://slidepdf.com/reader/full/09181522psipdf 35/36

Analiza petrografica

la microscara

microscopie optica

8/19/2019 09_18_15_22PS_I.pdf

http://slidepdf.com/reader/full/09181522psipdf 36/36

Analize la nanoscara

(microscopie electronica)