SISTEME DEPOZITIONALE CONTINENTALE

SISTEME DEPOZITIONALE CONTINENTALE

SISTEMUL EOLIAN

Sistemul eolian reprezinta cadrul natural in care se pot acumula depozite datorita actiunii prelungite a vantului; acest cadru formeaza o parte importanta a mediilor desertice, dar se poate instala si in mediile litorale (de coasta), in lungul unor fluvii sau chiar in arii depresionare intramontane.

Modelele de facies eolian deriva din studiul dunelor de nisip si a spatiilor dintre ele (interdune); de aceea sistemul eolian ‑ in exclusivitate continental si subaerian ‑ este echivalat cu sistemul dunelor. In mediile desertice, zonele cu dune sau 'mari de nisip' (erg‑uri) ocupa cca. 20%

Factori sedimentarii

Dezvoltarea faciesului eolian este conditionata de urmatorii factori:

‑ existenta unei surse de nisip cu spectru granulometric limitat:

* hamade (deserturi stancoase in zone tropicale);

* nisipuri litorale (de plaje emerse);

* aluviuni fluviale si periglaciare;

* masive saline dezagregate mecanic;

‑ vanturile constante = agent de transport; viteza vantului > 5‑10 m/s;

‑ schimbarea directiei vantului influenteaza morfologia corpurilor de nisip;

‑ lipsa vegetatiei si a cuverturii de sol in zona 'ariei sursa';

‑ ariditatea zonei in care se face transportul si acumularea nisipului; in zonele desertice, tropicale, precipitatiile nu depasesc 25 mm/an iar temperaturile ating ziua 50‑55C;

Procese depozitionale

Mecanismele de deplasare sunt o functie a dimensiunii (si a densitatii) clastelor aflate sub incidenta vanturilor. Vanturile normale deplaseaza ‑ prin saltatie si in suspensie ‑ claste cu diametrul cuprins intre 0,125 si 0,50 mmm; clastele mai mari pot fi deplasate prin tractiune (translatie) pe substrat; procentul lor este foarte mic. Acumularea nisipului rezulta in urma depunerii suspensiilor, din curenti tractivi (din covorul de tractiune) si uneori prin rostogolirea 'in masa' a clastelor sub forma de 'avalanse de nisip'. Procesele de deflatie reactiveaza nisipuri deja depuse si creeaza suprafete erozionale.

Caracteristicile clastelor eoliene.

* Compozitie: in functie de sursa, ea poate fi uniforma sau variabila. In zonele litorale ele sunt foarte bogate in bioclaste; clastele de sulfati sau sare nu sunt excluse. Cele mai frecvente sunt clastele de cuart, feldspati, mai putin mice.

* Granulometrie: frecvent: 0,125‑0,50 mm, de aceea ele au si o sortare foarte buna (So=0,5‑0,7); particulele siltice sunt rare.

* Morfometrie: de regula, clastele arenitice sunt bine rulate (Ro>0,7); cele grosiere sau blocurile bazale capata forme triunghiulare, denumite si dreicanter.

* Morfoscopie: clastele sunt lucioase si prezinta 'cratere' de impact eolian;

* Culoarea clastelor: este adesea rosie si se datoreaza acoperirii lor, in timp, cu o pelicula de oxizi de fier; in depozitele vechi, datorita diagenezei, aceasta culoare este mult mai evidenta.

Structuri sedimentare

Structurile fiecarei 'unitati depozitionale' exprima conditiile de transport si acumulare a clastelor ce o alcatuiesc si de aceea, se constituie intr‑o cheie a determinarii aparitiei si evolutiei faciesurilor eoliene.

** Stratificatia oblica la scara mare si corpurile oblic tabulare sunt foarte frecvente; unitatile planare rezulta din curenti unidirectionali prin alunecarea clastelor (grain fall) pe flancul scurt al dunei (inclinari de 28), sau prin avalanse (avalanching sand flows).

** Ondulatiile eoliene (eolian ripple, climbing ripples) insotesc laminele superioare si flancurile dinspre curent ale dunelor.

** La suprafata corpurilor de nisip mai apar: urme de reptatie, 'striuri circulare' date de balansul sau rotirea unor plante, urme ale picaturilor de ploaie etc.

Geometria corpurilor de nisip (Bedforms).

Corpurile rezultate prin 'transport si depunere eoliana' sunt diferentiate, in functie de dimensiuni si morfologie in:

ondulatii eoliene pe substrat plan (wind ripples): au raportul lungime/inaltime >> 15 si sunt formate din nisip mediu‑grosier;

dune longitudinale: pana la 100 m inaltime, 600 m latime, 60‑100 km lungime.

dune transversale cu pana la 12 m inaltime, 125 m latime, 250 m lungime.

dune parabolice, in forma de 'U' sau 'V' 5‑7 m inaltime, 200m lungime.

dune de plaje (litorale): liniare, paralele cu linia tarmului: 5‑10 m inaltime, 20‑30 m latime, cativa km lungime.

barchane (dune semilunare): 30 m inaltime, 400 m latime.

dune stelate (piramidale);

'draa'‑uri (dune compuse si complexe) cu inaltime 20‑450 m.

Zona de 'INTERDUNE' este o zona plana in care apar dupa deflatie, depozite grosiere (pietrisuri, pavaje de deflatie), paturi de argila cu urme vegetale sau crapaturi de contractie; grosimea depozitelor este foarte mica.

Asociatii de faciesuri.

Un eveniment eolian poate fi caracterizat printr‑un structofacies distinct si delimitat de unitatile invecinate prin suprafete constructionale sau erozionale (adesea plane) formate prin deflatie sau spalare. Astfel, se pot distinge:

‑ suprafete de ordinul I: sunt suprafete nete, continui, care intresecteaza toate structurile eoliene subiacente; ele corespund cu suprafetele de migrare a dunelor compuse si complexe de tip 'draa'; coincid si cu suprafata nivelului hidrostatic (deasupra caruia, vechile structuri eoliene sunt stricate prin deflatie);

‑ suprafete de ordinul II: inclina in directia vantului cu unghiuri variabile; apartin dunelor transversale sau migrarii laterale a dunelor longitudinale;

‑ suprafete de ordinul III = suprafete de reactivare, ele sunt suprafete de strate sau lamine, reprezentand 'unitati frontale' de eroziune si redepunere.

* O succesiune verticala de faciesuri eoliene cuprinde (de jos in sus, intr-o duna):

‑ pavajul de desert (lag sediment, grosier):

‑ panze stratiforme, de nisip cu wind ripple lamination si parallel lamination;

‑ nisip cu large‑scale foresets of grain‑fall lamination si sand flow;

‑ nisipuri cu climbing ripple lamination si plane bed lamination spre creasta dunei.

* Variatiile laterale de facies ale depozitelor eoliene continentale, desertice (inland) se fac spre depozite de tip 'playa' (sabkha continental), conuri aluviale sau campii aluviale. Dunele de coasta trec lateral in faciesuri litorale, tidale sau non‑tidale.

Conservarea faciesurilor eoliene in coloanele litologice se realizeaza greu; dunele continentale pot fi erodate prin spalare (la schimbari climatice), iar cele litorale, prin actiunea marii (in momente de inaltare a nivelului de baza); materialul eolian fiind redistribuit (fig. 3).

Indrumator bibliografic:

Blatt  H., Middleton G.V., Murray R.C., 1980. Origin of sedimentary rocks, Pretince Hall, Englewood Cliffs, 782p.

Bigarrella J.J., 1972. Eolian environments: their characteristics, recognition and importance. In: Recognition of ancient sedimentary environments (ed. by Rigby J.K., Hamblin W.K.). Soc. Ec. Paleo. Miner., Spec. Publ., 16: 12-62.

Brookfield M.E. and Ahlbrandt T.S. (ed), 1983. Eolian sediments and processes. Elsevier, Amsterdam, 550p.

Collinson J.D., 1986. Deserts. In: Sedimnetary environments and facies (ed. by Reading H.G.). Blackwell, Oxford, p: 95-1

Cooke R.V. and Warren A., 1973. Geomorphology of deserts, Batsford, London, 374p.

Frostick L.E. (ed), 1987. Desert environments: ancient and modern. Geol. Soc. Spec. Publ., 35, 401p.

Freyberger S.G., 1979. Dune form and wind regime. US Geol. Surv., Prof. Pap. 1052, p: 137-169.

Glennie K.W., 1970. Desert sedimentary environments. Development in Sedimento  logy, Elsevier, Amsterdam, 14, 222p.

Ethridge F.G and Flores R.M., 1981. Modern and ancient nonmarine depositional environments: models for exploration. Soc. Ec. Paleo. Miner., Spec. Publ., 31: 315-329.

Hunter R.E., 1977. Basic types of stratification in small eolian dunes.

Sedimnetology, 24: 361-388.

Hunter R.E., 1981. Stratification styles in eolian sandstones: some Pennsylvanian   to Jurassic examples from western Interior, USA. In: Modern and ancient nonmarine depositional environments (ed. by Ethridge F.G and Flores R.M.). Soc. Ec. Paleo. Miner., Spec. Publ., 31: 315-329.

Koster E.A., 1988. Ancient and modern cold-climate aeolian sand deposition: a review. J. Quaternary Sci., 3: 69-83.

McKee E.D. (ed), 1979. A study of global sand seas. US Geol. Sur. Prof. Pap., 1052, 429p.

McKee E.D., Ward W.C., 1983. Eolian environments. In: Carbonate depositional environments (ed. by Scholle P.A., Bebout D.G., Moore C.H.). AAPG Memoir 33: 131-170.

Wilson I.G., 1972. Aeolian bedforms - their development and origin. Sedimentology, 19: 173-210.

SISTEMUL LACUSTRU

Lacurile sunt mase de apa statatoare, localizate in zone depresionare din domeniul continental. Dimensiunile lor fata de mari si oceane, sunt mult limitate.

Aparitia si evolutia lacurilor in zone foarte diferite de pe glob, determina o foarte mare varietate a lor si deci, a sedimentelor pe care le gazduiesc. Astfel:

* dupa originea bazinului si relatia sa cu alte medii de sedimentare:

‑ tectonice (Baikal), - vulcanice (Sf.Ana);

‑ glaciare (Bucura), - fluviale (Fortuna),

- desertice (Ciad), - litorale (Siutghiol).

* dupa adancime: ‑ lacuri adanci (Baikal 1742 m, Tanganika 1500m);

- lacuri putin adanci (Bucura 20 m, Victoria 80 m);

* dupa chimismul apelor: ‑ lacuri dulci (<1g/l saruri dizolvate);

‑ ' salmastre (brackish' 1‑5 g/l);

‑ ' sarate (> 5g/l );

‑ lacuri oxigenate (Eh>0);

‑ lacuri anoxice (E<0);

* raportate la zonalitatea climatica si umiditate:

‑ lacuri din zona subpolara, umeda (cu ape reci) (Ladoga, Onega);

‑ lacuri din zona temperata, umeda si arida (Balaton, Aral);

‑ lacuri din zona tropicala si subtropicala, arida, (cu ape calde (Ciad);

* dupa regimul hidrologic:

‑ lacuri in 'sistem deschis' (alimentate cu apa din rauri sau mari si din care se dezvolta un organism fluvial: Geneva);

‑ lacuri in 'sistem inchis' (zone endoreice, fara conexiuni); la randul lor acestea pot fi: ‑ lacuri perene alimentate din panze freatice;

‑ lacuri efemere, care seaca periodic.

Factorii sedimentarii:

‑ natura ariei sursa si aportul terigen; zonele montane pot asigura o rata de sedimentare de 1‑10m/1000 ani, iar zonele de campie o rata lenta, de < 0,1 m/1000 ani.

‑ chimismul (salinitate, potential redox, ph) si temperatura apei; apele lacurilor pot fi stratificate permanent si/sau sezonier; astfel, se disting:

* in zonele tropicale:

‑ lacuri oligomictice, stratificate termic permanent;

‑ lacuri meromictice, mai sarate la fund (in zona 'hipolimnion'), decat la suprafata (in zona 'epilimnion');

* in zonele temperate:

‑ lacuri monomictice sau dimictice, cu variatii sezoniere, odata sau de doua ori pe an schimbandu‑se temperatura si densitatea apelor (la suprafata);

‑ factori climatici: precipitatii, umiditate, temperatura mediului ambiant (evaporatie);

‑ activitatea biotica din lac;

‑ energia de bazin, sistemul de curenti si adancimea lacului;

‑ oscilatiile nivelului de baza sub influenta variatiilor climatice;

Procese si faciesuri depozitionale

Sedimentarea lacustra se poate realiza printr‑o mare diversitate de procese:

* Procesele mecanice sunt active in lacurile din zonele montane, din regiuni temperate si reci; materialul clastic (siliciclastic) este deplasat prin transport individual si in masa, iar colmatarea se realizeaza prin progradare si agradare. In consecinta se vor forma:

‑ in sectoarele marginale, cu 'ape putin adanci': 'plaje' nisipoase, conuri de dejectie si microdelte in care se regasesc variate structuri constructionale: granoclasari, stratificatii oblic tabulare, ondulatii simetrice;

‑ in sectoarele centrale, cu 'ape adanci': maluri cu laminatie paralela si stratificatie ritmica si/sau gradata, de tipul varvelor; accidental, turbidite distale;

* Procesele chimice sunt active in lacurile sarate din regiunile calde si aride, si mai putin active in lacurile din regiunile umede. Sedimentele chimice cuprind: carbonati (calcit, aragonit, trona), sulfati (anhidrit, gips, glauberit), cloruri (halit), borati (borax, colemanit), azotati (salpetru de Chile), formand trei tipuri de asociatii:

‑ in 'lacuri carbonatice': calcit slab Mg, dolomit, gips, alte evaporite;

‑ in 'lacuri sulfatice': calcit, gips, glauberit, halit;

‑ in 'lacurile sodice': trona, halit, etc;

In regiunile umede, temperate si reci, se pot forma: oolite feruginoase, noduli polimetalici, noduli de mangan, calcare micritice interstratificate cu nivele organice.

* Procesele biotice pot fi foarte diverse:

‑ bioconstructii algale (stromatolite cu Schizotrix si Aegropropila si oncoide);

‑ bioacumulari carbonatice marginale in apele bogate in calciu (falune cu Limnaea, Sphaeria, Unio, Neritina), si pelagice: crete; bioacumulari silicioase in apele reci, bogate in siliciu si nutrienti fosfatici si nitrati: diatomite (rata de sedimentare: 10 cm/1000 ani);

‑ acumulari de substante organice vegetale si animale: gyttja ‑ maluri cu detritus organic (fitoclaste) si urme de bioturbatie, si sapropel ‑ maluri organice, microstratificate, cu mai mult de 10% de carbon organic.

Asociatii de faciesuri

Colmatarea unui lac prin sedimentare clastica creaza secvente verticale de tip coarsening upward de la silt‑uri bazale cu structuri paralele (varve), la nisipuri cu stratificatie oblic tabulara (delta front), si la pietrisuri si nisipuri fluviale (fig. );

Secventele chimice difera, functie de aportul de ape dulci, evaporatie, si oscilatiile de nivel. Astfel:

‑ cresterea lenta a salinitatii determina o secventa care cuprinde:

- carbonati de calciu

- marne dolomitice

- evaporite

‑ secventa standard dintr‑un lac peren, dintr‑o zona arida cuprinde:

siliciclastite - argile - argile bituminoase - marne - dolomite - gips - halit;

‑ variatiile climatice pe termen scurt genereaza ritmite:

marne - carbonati;

marne cu substanta organica/ argile;

maluri kerogenice (umiditate, nivel inalt) - evaporite (ariditate, nivel scazut);

‑ cresterea rapida si frecventa a salinitatii genereaza:

calcit - dolomit - gaylussite (Na₂CO₃.CaCO₃.5H₂O) - trona;

‑ tranzitia de la mediu anoxic la cel oxigenat poate genera:

varve (anuale) carbonatice (calcitdetritus organic) - maluri carbonatice bioturbate, bogate in carbon organic (gyttja) - mal carbonatic bioturbat, sarac in carbon organic - marne;

Resurse minerale si energetice

* acumulari de oxizi de Fe, Mn;

* sulfuri de Cu, Zn, Pb;

* minerale evporitice: azotati, borati, carbonati alcalini;

* argile bituminoase (sapropelice);

* depozite de turba.

Indrumator bibliografic:

Allen P.A., Collinson J.D., 1986. Lakes. In: Sedimentary environments and facies (Reading H.G.). Blackwell, Oxford, p: 63-94.

Bowler J.M., Teller J.T., 1986. Quaternary evaporites and hydrological changes, Lake Tyrell. Aust. J. Earth Sci., 33:43-63.

Dean W.E., 1981. Carbonate minerals and organic matter in sediments of modern north temperate hard-water lakes. Soc Ec Paleo Miner, Spec.Publ., 31: 213-231.

Dean W.E. and Fouch T.D., 1983. Lacustrine environment. In: Carbonate depositional environments (ed. by Scholle P.A., Bebout D.G., Moore C.H.). AAPG Memoir 33: 98-130.

Eugster H.P., Hardie L.A., 1978. Salinas lakes. In: Lakes: chemistry, geology, physics (ed. by Lerman A.). Springer-Verlag, Berlin, p: 237-293.

Eugster H.P., Kelts K., 1983. Lacustrine chemical sediments. In: Chemical sediments and geomorphology (ed. by Goudie A.S., Pye K.). Academic Press, London, p: 321-368.

Kelts K., Hsu K.J., 1978. Freshwater carbonate seddimnetation. In: Lakes: chemistry, geology, physics (ed. by Lerman A.). Springer, Berlin, p: 295-323.

Kukal Z., 1971. Geology of recent sediments. Academia Publ. House. Prague, Academic Press, London, 490p.

SISTEMUL FLUVIATIL

Sistem controlat si definit de distributia retelei hidrografice in ariile continentale. Un organism fluvial, avand o scurgere continua a apei, se manifesta in cursul mijlociu (zona submontana) si in cel inferior (zona de campie) ca un agent de transport si ca mediu de acumulare.

Formele acumulative sunt foarte variabile, iar criteriile de apreciere si delimitare a 'mediilor de sedimentare' (subsitemelor) sunt foarte diferite (fig. 6):

I. Dupa morfologia vaii se disting:

a. forme de eroziune:

* canalul de etiaj (talvegul) ‑ cu scurgere permanenta si nedelimitat lateral;

* albia minora (canalul = channel) ‑ corespunde profilului de scurgere permanenta a raului delimitat de maluri;

* albia majora (lunca = flood plain, overbank) ‑ corespunde profilului ocupat de rau la viituri (inundatii)

b. forme de acumulare: fig. 7

* in albia minora: aluviuni bazale (channel floor, lag deposit), bare axiale, transversale (bars), renii sau bancuri arcuite (point bar), bare de inundatie (chute bar), canale colmatate si parasite (fill channel);

* in albia majora: campii aluviale (panze aluviale = flood plain), grinduri de viitura (natural levee), conuri de crevasa (crevase splay), meandre parasite (oxbow).

* conuri de dejectie (alluvial fan).

II. Dupa gradul de sinuozitate al traiectului raului

in special in cursul inferior, se disting urmatoarele subsisteme:

** Rauri impletite (Braided Rivers) fig. 8

Caracteristici: debit tractat (load bed); viteza mare; sinuozitate scazuta = 1,1‑1,2; canale dominant nisipoase. Exemplu: Brahmaputra: 20 km latime; 40 m grosime; raport latime/adancime: 50:1 ‑ 500:1

Curs superior (> 50% pietris)

* faciesuri proximale: ‑ faciesuri: Gp, Gt, Sp, St, Sr, Fl, Fm; structuri masive;

* corpuri: - bare longitudinale de pietrisuri ; strate de nisip (sandy beds) rare;

* asociatii: ‑ fining‑up gravel‑sand sequences de 1‑2 m gros; autocyclic sequences.

Curs inferior: (<10 pietris; in special nisip si silt)

* faciesuri distale: faciesuri: Sh, Sr, Gm, Fl, Fm, St.; structuri oblice, laminatii paralele;

* corpuri: distal outwash plains (sandar); bare linguoide; intercalatii de 'overbank fines';

** Rauri meandrate (Meandering Rivers) fig. 9

Caracteristici: transport in suspensie; viteza medie; sinuozitate > 1,5; dominant maloase; Exemplu: Maiandros, Mississippi

* faciesuri: secvente fining-up si treceri de la stratificatii orizontale la stratificatii oblic concoide, in zonele de point bars; depozite tip red beds in luncile aflate in climat arid;

* corpuri: ‑ 'channels' si 'channel fills';

‑ 'point bars' si 'chute bars';

‑ 'oxbow lakes';

‑ 'levee' si 'crevasse splay';

‑ 'alluvial floodplain' (lunci).

* asociatii: - carbuni in mlastinile asociate luncilor.

** Rauri anastomozate (Anastomosed Rivers) fig. 10

Caracteristici: apar in cursurile inferioare afectate de cresterea nivelului de baza; dominant maloase; energie redusa. Exemplu: in centrul Australiei si vestul Canadei.

* faciesuri: argile laminate, silturi; continut ridicat de substante organice, depozite turboase, carbuni, sulfuri.

* asociatii: mlastini cu carbuni.

** Cursuri drepte (Straight river) (ex.Rin);

III. Dupa ponderea si pozitia debitului solid (sarcinei):

* cu debit tractat (sarcina de fund) (bed load);

* cu debit in suspensie (suspended load);

* cu debit mixt (mixed load);

Factorii sedimentarii (fig. 11)

Aparitia formelor de acumulare este controlata de:

‑ natura rocilor din aria sursa si gradul lor de consolidare;

‑ volumul de apa si dinamica acesteia in profilul raului (viteza, regim de curgere, turbulenta, competenta etc.);

‑ pozitia organismului fluvial fata de regimul climatic (ploios sau arid);

‑ ponderea mecanismelor de transport (tractiune, suspensie, curgere in masa);

‑ adancimea de sedimentare redusa (1‑5 m, de regula, rar mai mult).

Procese si unitati depozitionale

Procesele de sedimentare sunt exclusiv mecanice si depind de tipul de transport al clastelor:

‑ individual in cazul debitului tractat si in suspensie, in zona albiei minore, majore si respectiv in zone torentiale;

- partial in masa, in sectorul conurilor aluviale.

Acumularea sedimentelor are loc prin agradare, in zona centrala a canalului de scurgere (si in campia aluviala) si prin acretie laterala, in zonele marginale ale canalelor meandrate (in renii si grinduri) (vezi fig. 9).

Tabelul 1 Ierarhia unitatilor depozitionale in sistemul fluvial:

Procese: Durata R.S. Unitati depozitionale Scara

(m/1000a) si limite

1 ciclu 'burst‑sweep'  10^‑6 lamina ord.0

2 migrarea formelor de fund 10^‑5‑4 10⁵ microforme, ripple ord.1

' ' 10^‑3 10⁵ dune diurne ord.1

' ' 10^‑2‑1 10⁴ mesoforme, dune ord.2

5 ev. sesoniere, inundatii  10^0‑1 10² macroforme ord.3

6 migratia barelor  10^2‑3 10² point bar, levee, splay ord.4

7 pr. geomorfice de termen lung 10^3‑4 10^0-1 canale, lob deltaic ord.5

8 ciclu Milancovic ord. 5  10^4‑5 10^‑1 secventa de canal, flat ord.6

9 ciclu Milancovic ord.4  10^5‑6 10^‑2 S.D. all. ord.7

10 pr. tectonice-eustatice ord. 3 10^6‑7 10^‑1 complex, bazinal ord.8

Precizari: macroforme = componente (la scara mare) ale morfologiei fluviale; reflecta efecte cumulate ale proceselor erozionale si depozitionale, desfasurate in zeci de mii de ani.

Ex.: canale si bare, point bar, insule, sand flat.

Scari de heterogenitate a colectorilor potentiali (vezi fig. 12):

* magascopica: la scara bazinala, unitatile sedimentare majore (grupurile 8‑10);

* macroscopica: complexele de canale si bare (grupurile 5‑7);

* mesoscopica: nivelul unitatilor stratificate si a str. sedimentare (grupurile 1‑4);

* microscopica: porozitatea intergranulara.

Faciesuri depozitionale:

Produsele sedimentarii fluviale ‑ aluviunile ‑ se caracterizeaza printr‑o mare varietate granulometrica, morfometrica si structurala:

Tabelul Granofaciesuri si structofaciesuri aluviale. Coduri si interpretare.

Cod (engl) Facies Structuri Interpretare

Rms (Gms) ‑pietris masiv, granoclasari, neorg. debris‑flow

Rm (Gm) ‑pietris masiv imbricatii, str.oriz. bare long., aluv. bazale

Rc (Gt) ‑pietris str.obl.concoid canale mici

Rt (Gp) ‑pietris str.obl.tabular bare long.

Ac (St) ‑nisip grosier‑med str.obl.conc. dune (reg.inf)

At (Sp) ‑nisip grosier‑med str.obl.tab. bare transv., valuri nisip

Ao (Sr) ‑nisip grosier‑fin lam.obl.tab+ond ondul.reg.inf.

Ap (Sh) ‑nisip gr.‑f.fin lam.paralela fund plat, regim superior

Aer (Se) ‑nisip cu galeti moi str.obl.gradata microcanale

Sp (Fl) ‑silt, nisip fin lam. fina, microond. campie aluv.(overbank)

Sm (Fsc) ‑silt, mal lam., masiv mlastini (backswamp)

Lm (Fm) ‑mal masiv balti (overbank, pond)

C (C) ‑carbuni fitoclaste, mlastini (swamp)

Ps (Ps) ‑carbonati calcrete paleosol

Tabelul . Corpuri fluviale. Asociatii de facies si geometrie.

Unitati morfologice Simbol Asociatii de facies Geometrie

Canal (Channel) CH orice combinatie digitatii, lentile, panze; baza erozionala, convexa, ord. 3

Bare (Bars) GB Gm,Gp,Gt lentile, cuverturi, tabular interstrat. cu SB

Forme de fund SB St,Sp,Sh,Sl,Sr,Se,Ss lentile, panze, prisme, canale, crevase

Macroforme acretie DA St,Sp,Sh,Sl,Sr,Se,Ss lentile, baza erozionala con(Downstream‑accretion) vexa, ord.3.

Acretie laterala LA St,Sp,Sh,Sl,Se,Ss prisme, lobi, panze, suprafete de acretie

(Lateral‑accretion)=Point bar rar Gm, Gt,Gp laterala de ord. 3

Curgeri gravitationale SG Gm, Gs lobi, panze, interstr. cu GB

(Sediment gravity flow)

Panze laminate LS Sh,Sl,..rar Sp,Sr panze, cuverturi

(Laminated sand sheet)

Campii plane OF Fm, Fl panze interstrat. cu SB canale (Overbank) abandonate

Faciesuri depozitionale in ALBIA MINORA:

Aluviuni bazale (Channel lag deposits): pietrisuri si bolovanisuri in depresiuni ale canalului sau pe fundul sau; regim superior de curgere.

Bancuri arcuite (Point‑bar deposits): repauzeaza peste aluviunile bazale; grosimea lor este proportionala cu adancimea canalului. Granofaciesul variabil: rudite, arenite si silt‑uri, slab sortate; variatiile de debit determina interstratificatia sedimentelor fine cu cele grosiere; secvente fining‑up; au stratificatie oblica la scara mare cu inclinari reduse, spre aval. Este o unitate de acretie laterala.

Bare longitudinale si transversale (Channel bar deposits): sunt macroforme de acretie generate de curgeri rapide (dupa precipitatii abundente). Granofacies ruditic fin si arenitic grosier cu structuri oblic laminare sau stratificate, tabulare sau concoide. Barele situate in mijlocul canalului sunt acretionari in capatul din amonte al barei (din aval sau lateral); ating inaltimi de 1‑15 m si lungimi de 10‑1000 m. Reprezinta un 'downstream‑acrretion deposits'.

Canal colmatat (channel fill deposits): canal abandonat, uneori curbat, dominat de o energie mica si format din sedimente fine: silt‑uri, maluri laminate sau cu structuri tip cross‑lamination.

'Chute cannels' ‑ acumulari alungite sau lobate, la capatul unor microcanale ce traverseaza o bara sau un point bar. Apar ca efect al cresterii energiei curentului, la viituri.

Faciesuri depozitionale in ALBIA MAJORA (Overbank):

Grinduri (Levee deposits): forme ale albiei majore cu sectiune triunghiulara si inclinare mica spre campia aluviala; materialul grosier trece lateral in nisip fin si silt; interstratificatii nisip grosiernisip fin‑silt; laminatii si stratificatii oblice la scara mica; in zonele uscate (aride) poligoane de contractie si oxidari ale substantelor organice.

Microdelte (Crevasse‑splay deposits): acumulari lobate sau linguoide uneori sinuoase si inguste, de material grosier, moderat sau bine sortat, acoperit de vegetatie; pe suprafata lobilor microondulatii; grosimi mai mici de 30 cm.

Campii aluviale - Lunci (Flood plain deposits): acumulari tabulare sau elongate, de material fin (silt, mal) cu laminatii paralele (uneori ritmice); microsecvente fining‑up, deseori poligoane de contractie, fitoclaste, paleosoluri si resturi de radacini in top.

Lacuri - bazinete curbate (Oxbow lake): = meandre parasite, colmatate cu sedimente fine.

CONUL ALUVIAL (Alluvial Fan) = Con de dejectie

Corp sedimentar subaerian, de forma conica, acumulat din cursuri intermitente, torentiale, la baza pantelor; apexul conului este situat proximal in punctul in care curentul paraseste canalul situat pe versant; baza conului este situata distal, pe patul plan pe care a avut loc acumularea (fig. 13).

Factorii sedimentarii.

‑ calitatea si pozitia ariei sursa; zonele alterabile si friabile (argile) genereaza conuri mai largi decat cele masive, cu roci dure (gresii);

‑ energia de relief, inclinarea pantelor si suprafata bazinului de drenaj; suprafata conului este conditionata de cea a bazinului; panta conului descreste cu marimea suprafetei acestuia;

‑ clima (regimul precipitatiilor); in zonele umede conurile sunt mai plate decat in cele aride;

‑ lipsa vegetatiei;

‑ spatiul accesibil pentru depozitare determina suprafata conului; in spatii largi conurile au tendinta de dezvoltare pe laterala;

‑ tectonica; conurile din zone subsidente sunt mai groase si de doua ori mai largi decat conurile acumulate in arii stabile;

Procese si faciesuri depozitionale

Sedimentarea conurilor aluviale este controlata, in special, de scaderea vitezei, puterii si adancimii curentilor de apa pe masura refularii acestora pe suprafetele nou formate si a infiltrarii apei in depozitele anterior acumulate.

Transportul aluviunilor se face prin curgere gravitationala (debris flow) si prin curgere individuala, turbulenta. Depunerea materialului grosier este urmata de infiltrarea apei si antrenarea mecanica, in spatiul intergranular generat anterior, a fractiei fine, argiloase. Modelul radial al paleocurentilor unidirectionali este tipic.

Rata de sedimentare, pentru conurile din regiuni umede: 15 m/2‑3 ani (la precipitatii de 1500‑2500 mm/an)

Principalele faciesuri depozitionale, pentru CONUL ALUVIAL sunt:

debrite:

- blocuri angulare amestecate cu pietrisuri, prinse intr‑o matrice argiloasa in corpuri lobate, levee sau corpuri linguoide (spre apexul conului);

- contacte nete cu unitatile subiacente;

- flancurile interne ale canalelor au sortare mai buna decat flancurile externe;

- o posibila sortare granulometrica a blocurilor si bolovanisurilor in josul curentului; aceasta sortare lipseste la nivelul fractiei fine;

- grosime variabila de la 30 cm la cativa metri

pietrisuri lobate (sieve deposits);

- formeaza brauri sau centuri lobate, de material grosier, bine sortat, prin care se infiltreaza apele,aval de punctul de intersectie al profilului de echilibru erozional cu cel depozitional;

- contactele lor sunt gradate, iar panta 'sieve deposits' este mai mica decat panta conului;

panze de nisipuri sortate (sheet flood deposits = water‑laid sediments);

- au marginile difuze, si acopera faciesuri de canal;

- se subtiaza spre margini;

pietrisuri imbricate, aluviuni in canal (stream channel deposits = water‑laid sediments) au granulometrie variabila; sortare slaba.

Trasaturi globale:

Granofaciesul este predominant grosier; fractia fina este specifica conurilor formate in zone reci. Sortarea este slaba, dar se poate trece brusc de la o clasa granulometrica la alta. Dimensiunile clastelor scad spre baza conului.

Morfofaciesul variaza de la angular la rotunjit; exista o relatie liniara intre rotunjimea (Ro) clastelor de aceeasi dimensiune si distanta de transport (in special in zonele aride).

Structofaciesurile specifice reflecta trasaturile curgerilor individuale: stratificatii gradate, laminatii, stratificatii oblice, tabulare si concoide, imbricatii si structuri non‑organizate; uneori slump‑uri; mecanoglife de tractiune (groove casts).

Geometria corpurilor (arhitecturi specifice):

- Conurile actuale variaza ca dimensiuni intre 1 km si 900 km si grosimi de pana la 700 m; cele vechi au dimensiuni mult mai mari (4000‑5000 m grosime).

- Panta suprafetei variaza intre 5 si 10.

- O unitate depozitionala (lob, panza, cuvertura etc), care materializeaza o singura depunere, poate atinge cativa km lungime si 150‑500 m latime.

- Grosimea minima a unui interval depozitional: 1‑10 cm; grosime maxima: metrii.

- Unitatile fin granulare cresc in frecventa si grosime spre baza conului.

- Sunt frecvente secventele repetitive fining‑up alcatuite din conglomerate-gresii.

Relatii interfaciale (fig. 14)

Faciesurile conurilor aluviale trec lateral la faciesuri de 'taluz' spre aria sursa, si la faciesuri variate dependente de cadrul geomorfologic, spre zonele opuse: campii aluviale, playa, dune, nisipuri fluviale sau alte conuri (ingemanari).

Secventele 'fining‑upward' indica retragerea ariei sursa sau un relief cu energie scazuta; puncteaza initierea unui regim tectonic activ. De asemenea formarea lor coincide cu inceputul unor periode interglaciare.

Secventele 'coarsening‑upward' indica subsidenta activa a bazinului prin care faciesurile proximale grosiere au migrat spre bazin; cand faciesurile persista lateral exista indicatii de stabilitate tectonica. Coincid cu inceputul unor perioade glaciare.

Resurse (fig. 15)

Corpurile de nisip fluvial sunt bune colectoare pentru hidrocarburi (Ex. Mannville Group, Alberta-Canada; 'J' Sandstone, Denver-USA; Fall River Sandstone, Wyoming-USA).

Aluviunile vechi concentreaza placers-uri de aur, diamante sau concentratii de uraniu (Withwatersrand Supergroup, Africa de Sud).

Indrumator bibliografic:

Anastasiu, N., 1992. Sisteme depozitionale. T.U.B: 57.

Collinson J.D., 1986. Alluvial sediments. In: Sedimentary environmets and facies   (ed by Reading H.G.). Blackwell Sci. Publ., Oxford, 20-62

Collinson J.D. and Lewin J. (eds), 1983. Modern and ancient fluvial systems. I.A.S. Spec. Publ. 6, 575p.

Davis R.A., 1983. Depositional systems: a genetic approach to sedimnetary geology. Pretince Hall, Englewood Cliffs, 669p.

Ethridge F.G., Flores R.M., Harvey M.D. (eds), (1987). Recent developments in fluvial systems. Soc. Ec. Paleo. Miner., Spec. Publ., 39, 389p.

Einsele G., 1992. Sedimentary basins: Evolution, Facies, and Sedimentary Budget. Springer-Verlag, Berlin, 29-53.

Flores R.M., Ethridge F.G., Miall A.D., Galloway W.E., Fouch T.D., 1985. Recognition of fluvial systems and their resource potential. Soc. Ec. Paleo. Miner., Short Course 19, 290p.

Galloway, W.E. and and Hobday K.D., 1983. Terrigenous Clastic Depositional Systems - applications to petroleum, coal and uranium exploration. Springer New York, Heidelberg, 423p..

Miall A.D. (ed), 1978. Fluvial sedimentolog. Canadian Soc. Petroleum Geol., Memoir 5, 859p.

Miall A.D., 1985. Arhitectural-element analysis: a new method of facies analysis   applied to fluvial deposits. Earth Sci. Rev., 22: 261-308.

Miall A.D., 1990. Principles of sedimentary basin analysis. Springer-Verlag, New York, 668p.

Miall A.D., 1992. Alluvial Deposits. In: Facies Models - Response to sea level change (ed. by Walker R. and James N.), Geol. Assoc Canada, 119-142.

Nemec W. and Steel R.J. (eds), 1988. Fan deltas: sedimentology and tectonic setting. Blackie, Glasgow, 444p.

Nilsen T.H. (ed), 1984 Fluviatil sedimentation and related tectonic framework, western North America. Sedimentary Geology, 36, 532p.

Reading, H.G., 1982. Sedimentary Environment and Facies. Springer Verlag.

Scholle P.A. and Spearing D.R. (ed), 1982. Sandstone depositional environments. AAPG Memoir, 31: 410p.

Tyler N., 1988. New oil from old fields. Geotimes, 33, 7: 8-10.