diageneza rocilor siliciclastice

2. Eogeneza sindiageneza
diageneza timpurie
0-100 m îngropare
0-40°C, P<, Eh variabil
fluide interstiţiale ambientale
redoxomorfic
Mezodiageneza anadiageneza
diageneza de îngropare
100-8.000 m îngropare
40-200°C, P>, Eh<0
fluide expulzate ascendente
locomorfic
Telogeneza epidiageneza
diageneza de exondare
300-0m
80-0°C, P<, Eh>0
fluide meteorice descendente
meteoric
Etapele diagenezei

3. Limitele diagenezei:
• Alterarea supergenă (sub scoarţa de alterare)
• Metamorfismul - zona de tranziţie = Ankimetamorfism

4. Procesele diagenetice specifice siliciclastitelor:
Fizico-mecanice:
• compactarea
Chimice:
•cimentarea,
•difuzia,
•neomorfismul (recristalizarea, supracreşterea)

5. Compactarea este dependentă de:
 porozitate
 gradul de împachetare al sedimentului
 conţinutul în fluide interstiţiale
 adâncimea de îngropare
Compactare

6. Compactare

7. Compactare

8. Porozitatea:
Athy, 1930
unde n=porozitatea absolută,
β=coeficient al sedimentului, z=adâncimea
n= Vp/(Vs+Vp)
Terzaghi, 1925
unde Po=presiunea efectivă inţială,
Cc=coeficient de compresibilitate al sedimentului
e=porozitatea efectivă = Vpl/Vs
Maillart, 1989
α,β=coeficienţii sedimentului (+ reactivitatea chimică),
nr=porozitate reziduală la adâncime mare
z
oz enn β−
⋅=
)log(
o
ocoz
P
dP
PCee +⋅⋅=
β
αz
rorz ennnn −
⋅−+= )(
Compactare

9. Porozitate
Primara:
• intergranulara
• intercristalina
Secundara:
• intragranular = de dizolvare
• remanenta (cimentare
incompleta)
intergranular remanent
Intercristalin, intragranular Intergranular, Intercristalin, intragranular

10. Gradul de împachetare
(densitatea)
•schimbarea tipului de contacte
•deformări plastice
•schimbarea configuraţiei spaţiului interstiţial
Compactare

11. • contacte suturale
• contacte concav-convexe
• deformări plastice
• schimbarea configuraţiei
spaţiului interstiţial
Compactare
Impachetare slaba = porozitate primara intergranulara
Impachetare densa = compactare, porozitate remanenta

12. Compactare
Matrice argiloasa (claste contacte libere)
Matrice mixta: argila+carbonat (claste contacte libere)Incert: matrice argiloasa / ciment argilos ???

13. Compactare
Fracturarea selectiva a clastelor (inainte de cimentare) Fracturarea clastelor (dupa cimentare)
Deformarea selectiva a clastelor (inainte de cimentare) Dizolvare sub presiune = stilolite (dupa cimentare)

14. Stările de consolidare ale sedimentelor:
• starea de consolidare normală (P fluidului interst = P hidrostatică),
porozitate şi permeabilitate bună, rată de sedimentare moderată;
• starea de subconsolidare (P fluidului interst > P litostatică),
porozitate şi permeabilitate verticală scăzută; rată de sedimentare
ridicată, imposibilitatea migrării verticale a fluidelor.
• starea de supraconsolidare (P fluidului interst << P litostatică),
cimentare sau o anterioară comsolidare după care a urmat o nouă
îngropare.
Compactare

15. Compactare
Starea de consolidare normala

16. Starea de
subconsolidare
Compactare

17. Starea de
subconsolidare
Compactare
Tasare diferentiata + str. convoluta
Structuri de expulzarea fluidelor si deformare plastica = flame

18. Starea de supraconsolidare
Compactare

19. Compactare
Tasare diferentiata
Efecte ale compactarii

20. Compactare
Tasare diferentiata
la scara bazinului =>
falieri sinsedimentare
nontectonice
Efecte ale compactarii

21. Cimentare
Cimentare = precipitare in spatiul interstitial
Factori conditionativi:
mediul diagentic, calitatea chimica a fluidelor, reactii ale
fluidelor cu clastele, dimensiunile si tipurile de pori
Tipuri de ciment in siliciclastite:
silicios (calcedonie, cuart), carbonatic (calcit, dolomit),
saruri (halit, gips), feruginos (hematit), piritos, argilos (!!)

22. Cimentare
Tipuri
morfometrice
si
structurale
de ciment

23. Cimentare
Fibros, pelicular, calcitic Druzic, pelicular, cuartos
poikilotopic, de pori, calcitic Mozaic, de pori, calcitic

24. Ciment Q de supracrestere
Ciment silicios

25. Ciment Q de supracrestere
Ciment silicios

26. Ciment silicios
Ciment Q de supracrestere
si silicios (calcedonie)

27. Ciment carbonatic
Mozaic, calcitic (colorat rosu) = anadiagenetic
Fibros, pelicular, calcitic = marin, sindiagenetic
Poikilotopic, calcitic = sindiagenetic, (solutii slab saturate)Bazal, calcitic = anadiagenetic (recristalizare)

28. Ciment carbonatic
Mozaic, dolomitic = anadiagenetic (inlocuire?)
Mozaic, calcitic + dolomitic = anadiagenetic (inlocuire?)

29. Ciment feruginos
Red beds = gresii cu
ciment feruginos
pelicular, hematitic = continental, sindiagenetic
pelicular, hematitic = marin, sindiagenetic pelicular, hematitic = marin, sindiagenetic (alterare mafice)

30. Cimentare – alte tipuri
Poikilotopic, anhidrit = litoral, sindiagenetic
Fibros, fosfatic = marin, sindiagenetic Fibros, pelicular, cloritic = marin, sindiagenetic
Piritos = anadiageneza, inlocuire ciment calcitic

31. Ciment argilos
Pelicular, pendant = continental, sindiagenetic De pori, caolinitic = inlocuire, anadiageneza
Pelicular, fibros, cloritic = anadiageneza Pelicular, fibros, smectitic = sindiageneza

32. Ciment argilos

33. Ciment argilos

34. Ciment argilos
Clorit inhiband supracresterile de cuart
Illit fibros precipitat dupa supracresterile de cuart

35. Cimentare – generatii

36. Difuzia
sau diferenţierea diagenetică are loc
datorită compoziţiilor neomogene.
⇒concreţiuni
⇒noduli
⇒cruste (caliche=calcret,
solcret, fericret, silcret, etc)

37. Neomorfismul
procese în stare solidă:
⇒recristalizarea
⇒transformări polimorfe

38. Neomorfismul
transformări polimorfe (opal-calcedonie-cuarţ, etc)