Si classificano in base alla tessitura e struttura:
- colore;
- materia organica;
- costituenti chimici.
Metodi d'analisi: l'analisi dimensionale avviene tramite microscopio SEM o a RAGGI-X. Nel primo caso avvengono analisi qualitative e nel secondo si utilizzano i metodi delle polveri o il microscopio elettronico munito di spettrometro a dispersione di energia EDS.
Analisi semi-quantitative:
- analisi termo-differenziale che si basa sulla proprietà dei minerali argillosi di rilasciare acqua di cristallizzazione a temperature definite per ogni specie mineralogica;
- determinare la composizione chimica e applicare calcoli normativi per la determinazione del contenuto mineralogico.
Metodi costosi: analisi chimiche sul singolo minerale.
Altri metodi: analisi chimica dell'intera roccia tramite la spettrometria di fluorescenza a RAGGI-X XRF; questa è in grado di determinare gli elementi maggiori e più comuni in traccia.
CARATTERISTICHE ROCCE FANGOSE
- dimensioni particelle: esiste un controllo della composizione sulle dimensioni al contrario delle arenarie; questo perché i minerali argillosi hanno una diversa struttura mineralogica; esiste una differenza dimensionale tra le principali specie argillose (CAOLINITE = lamine lunghe molti micron, ILLITE = lamine lunghe 0,1-0,3 micron, MONTMORILLONITE = lamine troppo piccole da studiare al microscopio elettronico);
- forma e rotondità: le particelle < 62 micron non sono influenzate dal trasporto eolico o con acqua ma dalla forma originaria dei grani detritici o di quelli formati durante la diagenesi (rotondità bassa e forma piatta, lamellare o aciculare);
- fabric e packing: la disposizione dei minerali argillosi lamellari è la causa della fissilità delle rocce fangose; la fissilità è la capacità della roccia di rompersi in lamine parallele di spessore di 0,5-1 mm ed è inversamente proporzionale al contenuti di argilla (più argilla = lamine più fini, più sabbia e silt e meno argilla = lamine più spesse);
Il chimismo dell'ambiente di sedimentazione che condiziona la flocculazione dei minerali argillosi condiziona la fissilità:
- più sostanza organica → le particelle argillose si depongono come singoli grani;
- meno sostanza organica → si depongono a flocculi e come se fossero particelle sensibilmente più grandi.
La litificazione delle rocce fangose aumenta la fissilità dato che produce l'allineamento delle particelle fini; questo è dovuto all'effetto della compattazione del sedimento o della roccia a causa del carico litostatico.
Il tipo di minerali argillosi prodotti durante l'alterazione delle rocce madri dipende essenzialmente da 3 fattori:
- composizione delle rocce madri → questa governa il tipo di materiale chimico e la sua quantità;
- composizione delle acque circostanti → il carico di ioni dissolti nelle acque governa direttamente il tipo di reazione; la reazione dell'acqua dipende dalla temperatura, dalla presenza di vegetazione e di carbonati;
- velocità di flusso delle acque attraverso le rocce → più veloce è il flusso e più alto è il dilavamento ovvero lo scambio ionico; per bassi flussi o acque stagnanti la capacità di scambio sarà solo quella permessa nei limiti della quantità di ioni presenti in un volume definito di acqua;
- composizione mineralogica: minerali argillosi, Q, F e miche sono abbondanti;
- composizione chimica:
- silicio → molto abbondante e si trova nei silicati e nel Q;
- alluminio → F più minerali argillosi (caolinite);
- potassio e magnesio → influenzati dalla presenza di minerali argillosi;
- ferro → 5-10%, influenzato dalla presenza di ossidi e idrossidi di Fe, minerali argillosi e carbonati;
- calcio → 1-10%, deriva dai plagioclasi calcici e da carbonati;
- fosforo → < 0,2%.
Fonti: Emilio Saccani, Petrografia delle rocce sedimentarie terrigene, 2010
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