venerdì 14 ottobre 2011

Appunti di Sedimentologia - Grani scheletrici e non scheletrici



Nei primi abbiamo un'infinità di forme. Troviamo i biosomi se siamo in presenza di un guscio preservato nella sua completezza e i bioclasti se siamo in presenza di gusci frammentati.

Nei grani non scheletrici distinguiamo:

  • i grani detritici, che si dividono in intra e extraclasti;
  • i peloidi, che sono grani di carbonato di calcio microcristallino di varia origine (da processi di arrotondamento o micritizzazione);
  • i grani rivestiti, che sono ooidi, oncoidi e pisoidi che se sono fatti da alghe rosse vengono chiamati rodoliti;
  • i grani aggregati, che vengono racchiusi nel gruppo dei lumps (grapestone, grani di qualsiasi tipo legati da cemento).

Nel cretaceo superiore sono abbondanti le rubiste (grani scheletrici) mentre nel luteziano troviamo i forammiferi bentonici.
Sono importanti perchè ci danno indicazioni sul contesto nel quale si sono formati, sul perido di formazione e sul clima.

Boundstone: roccia biocostruita in cui i componenti finali si sono legati assieme al momento della deposizione.

Grani detritici

Si dividono in:

  • Intraclasti, quelli legati alla rottura di un sedimento penecontemporaneo ovvero che hanno la stessa età (frammenti di fango carbonatico, quando il mare va in secca e si ritira si accumula il sedimento fine, mar creps);
  • Extraclasti: derivano da rocce più antiche già consolidate.

Come distinguo questi al microscopio? Solo se ho indizi sull'età.

Pelodi
Grani di carbonato microcristallino, arrotondati e privi di struttura interna. Sono tondeggianti o leggermente allungati fatti di micrite. È un termine generico che non ci permette di capire di che tipo sono. In alcuni casi però possiamo riconoscere il processo che ha creato i peloidi.
Comunque, il risultato finale è il pellets che a sua volta può essere il risultato di un forammifero qualsiasi in cui ci sono intromessi degli organismi che vanno a perforare il guscio (alghe, ecc...) formando un frammento allungato o tondeggiante privo di struttura interna e pieno di micrite. Nelle Bahamas troviamo le sabbie a peloidi (fecal pellets). Quest'ultimi possono essere molto grandi.
I peloidi sono grani fatti da fango carbonatico.

Deposito gradato: ordinato, composto da grani più grandi allam base e via via meno andando verso l'alto. Il più famoso deposito di questo tipo è la torbidite. Questo deposito indica che siamo in presenza di molta un'energia e di molta dinamicità nel meccanismo di trasporto che ha depositato questi grani (correnti fluviali, tempeste, correnti oceaniche).

Nella formazione dei peloidi abbiamo quindi dei processi di micritizzazione: escavazione → riempimento → micritizzato.

I peloidi si trovano nelle zone inter e sopratidale e qualche volta anche nelle zone lagunari.

Grani rivestiti
  • Ooidi, grani rivestiti che si formano in ambiente marino, hanno un nucleo circondato da accrescimenti di cemento microcristallino circolari regolari;
  • Pisoidi, legati a contesti diagenetici o fuori dall'acqua (pisoliti);
  • Oncoidi, 2-10 cm, hanno un nucleo circondato da accrescimenti di cemento microcristallino irregolari (come fare un pupazzo di neve).

Sono praticamente grani di carbonato di calcio di varie forme legati assieme da cementi e organismi incrostanti (nel caso degli oncoidi). Hanno dimensioni che variano da pochi mm (ooidi) fino a qualche cm (oncoidi).
Secondo Tucker se gli ooliti sono superiori ai 2 mm si deve parlare di pisoidi ma si preferisce fare una distinzione generica.

Attualmente gli ooidi hanno composizione aragonitica che precipita regolarmente formando appunto cerchi quasi con centrici. Ma come faccio a far precipitare omogeneamente il cemento microcristallino e quindi in questo caso l'aragonite? Bisogna che qualcosa porti in sospensione questi granellini e poi, se ce una composizione aragonitica, questa precipita sulla parte esterna. Così si creano gli ooliti che si trovano sui bordi delle piattaforme dove c'è maggiore energia (arriva l'onda, porta tutto in sospensione, riprecipitano un po' di aghetti di aragonite e vanno sul fondo).
Spesso però abbiamo precipitazione di microorganismi. La microstruttura in questo caso è una struttura disciolta e ricementata oppure composta da lamine concentriche con i bordi micritizzati oppure una disposizione di cristalli aragonitici tangenziali rispetto ???.
Le ooliti sono confettini bianchissime (spiagge bianche, fine, Golfo persico). In sezione sottile hanno un nucleo circondato da vortici elicoidali. Possono avere forma sferica o leggermente allungata.
Se il rivestimento esterno è sottile si parla di ooliti superficiali.

Gli ooidi tangenziali hanno una mineralogia dei cristalli fatta principalmente di aragoniti. Siamo infatti nel periodo aragonitico. Se andiamo nel golfo persico o nelle Bahamas abbiamo questo tipo di ooliti che ci indicano un ambiente a salinità normale (marino) ad alta energia. Praticamente s spiagge soggette a correnti tidali che fanno muovere frequentemente questi tipi di depositi.
Nella struttura radiale la composizione è ricca di magnesio e si trovano nei depositi antichi. Questi si trovano spesso nel jurassico superiore. Ce ne sono anche ora però queste in genere ci indicano condizioni di salinità molto elevata e bassa energia. È molto difficile sapere il contesto paleoambientale.

Sabbie relitte: non sono in formazione attuale, deposte quindi in un contesto precedente e quindi diverso (Brasile).


Per distinguere i grani rivestiti bisogna vedere la geometria degli accrescimenti. Se è regolare sono ooidi altrimenti oncoidi. Altro parametro importante è la dimensione (mm e cm, vedi sopra).
Sono importanti perché ci danno indicazioni sul luogo di formazione, sul loro processo di deposizione, utili per trovare il petrolio, individuare dove c'è porosità, importanti dal punto di vista applicativo insomma. I tipi di grani, infine, ci possono dare indicazioni anche sulla paleoecologia (alghe rosse).

Briozoi: vivono sia in zone di luce che in zone senza luce. Anche queste cose ci danno indicazioni sulla zonazione.

Passando ai pisoidi questi hanno granuli più grandi, strutture simili alle ooliti ma sono depositi marini (grotte, soggetti termali, ecc...). In alcuni casi possono essere irregolari e diventa difficile distinguerli dagli oncoidi. Però, se si guarda attentamente il rivestimento si vede che a differenza degli oncoidi sono abbastanza regolari.
Sono frequenti nelle zone sopratidali legati a processi diagenetici.

Grani aggregati

Dimensioni variabili, divisi in lumps che si dividono in grapestone e bat rival lumps. I lumps sono aggregati di vario tipo, come grani bioclastici legati da cemento. I bot rival hanno granuli legati tra di loro e a loro volta rivestiti da detrito, da calcite.
Questi grani si formano quando ad esempio grani cementati vengono frammentati, detti quindi lumps generici; quando i punti di contatto sono cementati sono detti grapestone e quando sono rivestiti si chiamano bot rival.
Si trovano nelle zone di laguna (bassa energia).

Matrice

Non ci si riesce a mettere d'accordo Dubbio se il termine matrice o matrice micritica è quello che noi chiamiamo fango carbonatico. Le dimensioni di quest'ultimo sono 62 µm. In genere la vera e propria matrice carbonatica dovrebbe essere quella con cristalli di carbonato di calcio minori di 4 µm, la vera e propria micrite (fango carbonatico o microspare). A volte però non è semplice riconoscerla.
Formazione: può formarsi tramite precipitazione diretta di carbonato microcristallino, se vado a rompere una struttura fine (alghe calcaree) → processi di disgregazione, processi di erosione meccanica (organismi che raschiano grani preesistenti), altri processi diagenetici (microsparite con la precipitazione di cemento) oppure alcuni tipi di bioclasti potrebbero avere già la dimensione della micrite.
Ci sono anche dei pesci che formano nella loro pancia degli aghetti di carbonato di calcio che rilasciano poi con le feci nel mare e producono una buona quantità di fango carbonatico presenti nell'oceano (già dal jurassico).
Al microscopio è scura, è una pasta di fondo che si lascia passare dalla luce, più la sezione è spessa meno luce passa e più è scura.
La troviamo difficilmente in zone ad alta energia e quindi si accumulano in zone lagunari e nei depositi pelatici (la maggior parte dei sedimenti fangosi delle Bahamas è fatto da un certo tipo di alga verde, penicilius).

Fonti: appunti tratti dalle lezioni del corso di Sedimentologia (Scienze Geologiche) - Università degli Studi di Ferrara 

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