Le arenarie contribuiscono alla comprensione dell'evoluzione geologica. In esse sono registrate caratteristiche geologiche di aree ora scomparse. Esistono 3 tipi di arenarie:
- terrigene → prodotte dall'alterazione di rocce preesistenti, sono trasportate, selezionate e modificate da fluidi e derivano da aree esterne al bacino di sedimentazione;
- carbonatiche → marine e costituite da frammenti di gusci, ooliti e da frammenti di carbonati intrabacinali e quindi si sono formati all'interno del bacino di sedimentazione e non provengono da rocce preesistenti;
- piroclastiche → prodotte da esplosioni vulcaniche e depositate in diversi ambienti marini e continentali tramite acqua e vento.
Concentriamoci sulle areniti terrigene e principalmente su 2 aspetti:
- correlazioni tra la composizione mineralogica delle areniti e delle aree madri del detrito;
- modificazioni della composizione e tessitura deposizionale durante la diagenesi.
Il termine areniti significa rocce clastiche, litificate, costituite da grani del diametro tra i 2 mm e i 6 micron. Il termine terrigene vuol dire areniti in cui i costituenti terrigeni dell'ossatura sono >50% del volume della roccia solida.
I criteri classificativi per questo tipo di rocce si applicano quando:
- i materiali sono sciolti (sabbia);
- l'ossatura contiene modeste quantità di clasti > 2 micron;
- i grani terrigeni dell'ossatura sono leggermente < 50% della roccia.
La componente detritica delle areniti è rappresentata da 2 frazioni granulometriche distinte:
- grani costituenti l'ossatura;
- matrice.
In principio esistevano le seguenti suddivisioni dei grani terrigeni:
- clasti monomineralici e polimineralici → a seconda se sono formati da 1 o più minerali;
- clasti monocristallini e policristallini → a seconda se sono formati da 1 o più cristalli;
- clasti a tessitura grossolana e fine → a seconda che i costituenti interni dei grani abbiano dimensioni maggiori o minori di 62 micron.
Da qua deduciamo che esiste una suddivisione in base ad un criterio mineralogico:
- monomineralici → un grano di sabbia è costituito da un solo minerale;
- monocristallini: dove il minerale è presente come unico cristallo → UNITARI;
- policristallini: dove sono presenti più cristalli di un unico minerale (possono essere a tessitura grossolana o fine); quest'ultimi si dividono in:
- compositi → cristalli > 16 micron;
- micro o criptocristallini → cristalli < 16 micron;
- polimineralici → detti litici o frammenti di roccia, sono composti da più minerali diversi con tessiture molto diverse;
- criptocristallini: non si può riconoscere la composizione mineralogica;
- clastici: frammenti derivati da rocce sedimentarie;
- cristalli foliati: frammenti derivati da rocce metamorfiche;
- cristallini granulari: frammenti derivati da rocce plutoniche;
- porfirici: frammenti di roccia derivati da rocce vulcaniche porfiriche.
CONTEGGIO PER PUNTI
Esiste il metodo di FOLK e quello di GAZZI-DICKINSON. Il primo determina i grani terrigeni litici secondo la loro origine ed è per questo detto criterio a base genetica. Egli distingue i grani polimineralici solo su base genetica a prescindere dalle dimensioni dei cristalli. Considera quindi la composizione dell'intero grano ipotizzandone l'origine. Il secondo distingue i grani a tessitura grossolana da quelli fini ed è per questo detto criterio a base tessiturale. Egli considera i cristalli > 62 micron presenti nei grani litici uguali ai grani monoscristallini di analoga composizione mineralogica. Si riduce così l'influenza della granulometria sulla composizione. Egli considera quindi come unità di conteggio la porzione tessituralmente omogenea intercettata dal crocefilo.
Questi 2 metodi portano alla conclusione che:
- il criterio Gazzi-Dickinson minimizza le variazioni composizionali conseguenti alla disaggregazione fisica dei grani dell'ossatura; quando un grano polimineralico si romper forma grani della stessa composizione iniziale;
- gli scostamenti fra i dati parametrati da uno e dall'altro metodo sono direttamente proporzionali all'incidenza dei grani polimineralici a tessitura grossolana.
Possiamo concludere il tutto facendo alcune considerazioni:
- più il sedimento è fine e meno differenza si avrà tra i 2 metodi;
- se la provenienza viene da rocce preesistenti sedimentarie, quarzosi meno saranno le differenze;
- se la provenienza viene da rocce sedimentarie ricche di grani litici le differenze saranno maggiori;
- Gazzi-Dickinson classifica i grani indipendentemente dalle dimensioni al contrario di Folk.
Vediamo però quali sono i costituenti che esprimono al composizione modale delle areniti terrigene:
- fondamentali → rappresentano l'intera roccia e sono clasti:
- dell'ossatura;
- matrice;
- cemento;
- extraclastici essenziali dell'ossatura → riconducibili ai tipi monomineralici e polimineralici che vanno dal 70% al 95% del totale della roccia solida;
- litici dell'ossatura → riconducibili ai tipi clastici, cristallini, porfirici e criptocristallini e vanno da qualche punto fino al 90% del totale della roccia solida.
MATURITA' TESSITURALE
La tessitura viene considerata sotto 2 aspetti:
- descrizione proprietà;
- integrazione delle proprietà nei 4 stadi della maturità tessiturale →
- immaturo: il sedimento contiene più del 5% di matrice argillosa terrigena, i grani di sabbia sono poco selezionati e angolosi;
- submaturo: il sedimento contiene meno del 5% di argilla ma i granuli di sabba sono più selezionati ma non ben arrotondati;
- maturo: il sedimento contiene poco o niente argilla, i granuli sono ben selezionati ma non arrotondati;
- supermaturo: il sedimento non contiene argilla, i clasti sono ben selezionati e arrotondati.
Sottolineo che la maturità tessiturale è una delle proprietà più importanti per conoscere la natura fisica dell'ambiente di sedimentazione
INVERSIONE TESSITURALE
La si ha quando:
- clasti ben selezionati e arrotondati sono immersi in una matrice argillosa;
- un sedimento è composto da granuli poco selezionati ma arrotondati;
- i granuli provenienti dall'erosione di arenari più antiche concorrono a formare nuovi sedimenti.
Il grado di maturità in un ambiente dipende da quanta energia meccanica è esercitata sul sedimento per il suo rimaneggiamento ad opera di correnti e onde nel luogo finale di sedimentazione e non dall'energia per trasportarlo dall'area di origine al luogo di deposizione.
Per essere ben rimaneggiato questa energia deve essere entro certi limiti:
- se è troppo poca, selezione e arrotondamento non operano efficacemente;
- se è troppa la maturità può essere distrutta.
Fonti: Emilio Saccani, Petrografia delle rocce sedimentarie terrigene, 2010
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