Tema 06Els ambients sedimentaris.

Litogènesi.Les roques sedimentàries més

importants.

1. Sedimentació.• Concepte de sedimentació. Processos associats. Importància geològica i pràctica de les roques sedimentàries.

• Tipus de sedimentació: mecànica, per precipitació (química, bioquímica)• Components dels sediments: partícules terrígenes, formades per precipitació, secundàries i matèria orgànica. Tipus de sediments: terrígens, químics i orgànics..

• Característiques dels sediments: estratificació, color, textura (grandària i arrodoniment).

2. L’ambient sedimentari.• Definició d’ambient sedimentari.• Tipus de sediments: inalterats totals, inalterats parcials i secundaris.• Agents de transport: el vent, la gravetat, l’aigua.• Ambients de sedimentació continentals: eòlics, lacustres, palustres, fluviotorrencials, glacials.

• Ambients de transició: albuferes, estuaris, deltes, esculls coral·lins.• Ambients marins. Sediments terrígens, hidrogènics i biogènics.

3. Litificació o diagènesi• Definició del procés.• Tipus de canvis que afecten als sediments: compactació, dissolució, cimentació, substitucions mineralògiques

• Etapes dinàmiques: sindiagènesi, anadiagènesi, epidiagènesi.4. Classificació de les roques sedimentàries.

• Roques detrítiques. Estructura, textura i criteris de classificació. Rudites: graves, conglomerats i bretxes. Arenites: sorres i gresos. Pelites: argiles, llims, argil·lites, limolites, margues, loess.

• Roques químiques. Origen i criteris de classificació. Roques carbonatades: calcàries inorgàniques, mixtes. Roques ferruginoses. Roques silícies. Roques fosfatades. Evaporites.

• Roques d’origen orgànic. Carbons: origen, mecanisme de formació, classificació i caracterís-tiques. Petroli: composició, formació, origen dels jaciments comercials, trampes petrolíferes.

És el procés d’acumulació, en un àrea de sedimentació, de materials procedents de la meteorització i l’erosió de roques preexistents que

pateixen un transport des de l’àrea font. Els materials solts acumulats reben el nom de sediments, i es disposen formant capes o estrats. Les àrees de sedimentació solen correspondre als fons marins, encara que també poden ser-ho qualsevol àrea deprimida respecte al seu entorn. Les àrees de sedimentació en què s’acumulen gruixos importants de

sediments reben el nom de conques sedimentàries.L’acumulació successiva de capes de sediment condueix al

soterrament progressiu dels materials i a un augment de pressió i de temperatura, que provoca un conjunt de transformacions que reben el

nom de diagènesis, que converteix el sediment, constituït per partícules soltes, en una roca sedimentària.

Sedimentació

En l’escorça terrestre, la importància volumètrica de les roques sedimentàries, enfront de les roques ígnies i metamòrfiques, és molt

baixa (representen menys del 5%). No obstant, el 70% de la superfície està ocupada per una coberta prima de sediments i roques

sedimentàries, de gruix variable però que com a mitjana no supera els 2 km.

Importància econòmica com a matèries primeres

obtenció d’energia (carbó, petroli, urani)

font de metalls (ferro, alumini, etc.)

obtenció de fertilitzants (fosfats i sals)

materials de construcció

Sedimentació mecànica.

Els materials transportats a la conca com a partícules se sedimenten mecànicament quan

el fluid perd capacitat de transport, degut generalment a la disminució de la seva

velocitat. En el cas dels fluids poc viscosos, com l’aigua i el vent, no totes les partícules transportades se

sedimentaran al mateix temps. En anar descendint l’energia cinètica del fluid, se

sedimentaran en primer lloc les partícules més gruixudes, i posteriorment, i en ordre invers a la

seva dimensió, les altres.

Tipus de sedimentació

Sedimentació per

precipitació

Els ions que han estat transportats en dissolució per les aigües poden

cristal·litzar per precipitació:

Química: es produeix quan l’aigua se sobresatura (a causa de la seva

evaporació parcial) respecte a un determinat mineral i aquest precipita.Bioquímica: provocada per l’activitat

metabòlica d’alguns organismes. Alguns bacteris, les algues i altres vegetals,

capten el CO2 de les aigües per a realitzar la fotosíntesi. Si aquestes aigües

contenen bicarbonat càlcic, l’extracció del CO2 provoca una sobresaturació local del CaCO3 i la seva consegüent precipitació

en l’entorn de l’organisme. D’altra banda, molts organismes són capaços, a través

d’un procés bioquímic denominat biomineralització, de promoure la

precipitació de certs minerals (biocristalls de CaCO3 o de sílice) que utilitzen per a

fabricar els seus esquelets.

Components i tipus de sediments

D’acord amb el predomini de cada un dels components sòlids, es poden classificar els sediments en tres grans grups:

• Sediments terrígens.

• Sediments químics.

• Sediments orgànics.

Estratificació. Els sediments i roques sedimentàries es presenten formant estrats o

capes, que s’apilen unes sobre altres, separades per superfícies o plans d’estratificació. Tenen geometria i extensió variables i el seu

gruix oscil·la entre mil·límetres i metres. En general, solen ser més o menys tabulars, però també poden observar-se altres geometries diferents. Les capes es dipositen sempre horitzontalment o molt

suaument inclinades. Per aquesta raó, en una successió de capes, les situades per damunt són més modernes que les inferiors. No obstant

això, els moviments tectònics poden alterar la seva disposició original.

Característiques dels sediments

Colorpot proporcionar informació relacionada amb les condicions

d’oxidació del medi sedimentari.

TexturaEs refereix a les característiques dels components individuals,

partícules o cristalls del sediment, que proporcionen informació molt important sobre els processos sedimentaris.

Grandària de les partículesEls sediments estan constituïts

per partícules de diferents dimensions. Per aquesta raó,

per a caracteritzar la grandària de les partícules d’un

sediment, es fa necessari realitzar una anàlisi estadística que permeti determinar certs paràmetres, com la grandària màxima, la grandària mitjana i

la selecció.

TexturaEs refereix a les característiques dels components individuals,

partícules o cristalls del sediment, que proporcionen informació molt important sobre els processos sedimentaris.

Arrodoniment: Es una mesura del grau de

suavitat que posseeix el contorn de les partícules. Les partícules generades per la

meteorització i l’erosió solen ser molt anguloses, però al llarg del transport, es van

arrodonint com a conseqüència de l’abrasió, és a

dir, del desgast produït pel copejament. Per això, l’arrodoniment de les

partícules informa sobre la distància i la intensitat del

transport que han experimentat.

Són extensions de la superfície terrestre que presenten unes condicions físiques (profunditat, temperatura, dinàmica dels

corrents, ...), químiques (composició de les aigües) i biològiques (flora i fauna) determinades, diferents de les que apareixen en

les àrees adjacents, i aptes per a detenir el moviment dels agents, provocar el dipòsit i fins a realitzar la litificació dels

materials subministrats. Les àrees de dipòsit poden ser continentals, marines o mixtes i en cada ambient es formarà un

tipus de roca diferent.

Ambients sedimentaris

Eòlics

Estan formats per grans acumulacions de sorra que es formen quan el vent perd la capacitat de transport. En són exemples els deserts i les platges, en les quals només és d’origen eòlic

la zona situada per sobre del nivell del mar (la zona submergida està lligada a l’acció de les onades). Els dipòsits

més característics són les dunes (de mida mètrica) i les arrugues o ripples (d’ordre centimètric).

Am

bie

nts

terr

est

res

LacustresDepenent de l’extensió i profunditat, són representats d’una forma més rellevant o menys en el registre sedimentari. Les

varves lacustres ens aporten informació sobre l’estacionalitat, ja que estan formades per l’acumulació de capes

mil·limètriques de sediments de caràcter anual. Cada capa consta de dos termes, un de llim o sorra molt fina dipositat durant l’estiu, de color clar i pobre en matèria orgànica, i un

altre de fosc, argilenc i ric en matèria sedimentat durant l’hivern. S’hi pot trobar una gran acumulació de restes

d’origen orgànic (tant vegetals com animals).

Am

bie

nts

terr

est

res

Palustres (aiguamolls)

Són extensions d’aigua més o menys estancada, de poca profunditat i, generalment, amb moltes formes de vida. Els

sediments són fins, de litologies d’origen divers. L’aigua que s’hi acumula és va empobrint en oxigen a causa de l’efecte reductor dels bacteris que hi habiten, cosa que afavoreix la

preservació de les restes vegetals i animals que s’hi dipositen.

Am

bie

nts

terr

est

res

FluviotorrencialsEngloben tots els corrents d’aigua, tant els de recorregut curt

o estacionals (rius, rieres i torrents), com els de grans dimensions i cabal d’aigua. Els sediments són dipositats en

terrasses que presenten còdols arrodonits amb selecció de la mida del material sedimentat en funció de la capacitat de transport d’aigua i laminació creuada. Són identificables estrats de materials més grollers que correspondrien a

episodis de grans pluges i d’altres amb granulometria més fina característics d’època de sequera o poca aportació

d’aigua.

Am

bie

nts

terr

est

res

Glacials

Es caracteritzen per les baixes temperatures i per la poca presència de vida. En les seves formes sedimentàries, les

morenes, no hi ha granoclassificació ni estratificació (a excepció dels llacs de desgel associats a aquest tipus

d’ambient). Els còdols són molt angulosos i sovint presenten estriacions a causa del fregament entre ells i amb la base de

la glacera.

Am

bie

nts

terr

est

res

Albuferes

Són llacunes d’aigua salada separades del mar per barreres (esculls coral·lins, braços d’un delta...) més o menys

contínues. Els sediments són de gra molt fi, a vegades associats a dipòsits formats per precipitació química de sals

quan l’albufera queda totalment separada del mar i es desseca.

Am

bie

nts

de t

ran

sici

ó

Estuaris

Situats a la desembocadura dels rius, s’originen per l’entrada d’aigües marines cap a l’interior del riu quan puja la marea,

cosa que estanca les aigües dolces del riu. Quan baixa la marea, l’aigua dolça torna a entrar cap al mar o l’oceà a gran

velocitat i contribueix a netejar i a aprofundir el seu llit. La constant barreja d’aigües dolces i salades condiciona molt els

organismes que hi habiten, que han de ser capaços de sobreviure a aquesta diferència de salinitat.

Am

bie

nts

de t

ran

sici

ó

Deltes

Es localitzen a la desembocadura dels grans rius. Hi ha barreja d’aigües dolces i salades que condicionen la vida

animal i vegetal. Els sediments que els formen són generalment detrítics i més o menys grans segons la

capacitat de transport del riu i del règim estacional de pluges. També es formen dipòsits eòlics com dunes, platges...

Am

bie

nts

de t

ran

sici

ó

Esculls coral·lins

Es localitzen en zones amb aigües càlides, netes i de menys de 50 metres de profunditat. Els organismes que el formen creixen al damunt de qualsevol superfície dura i arriben a

formar grans barreres vivents que aporten protecció a moltes espècies animals i vegetals. Com que el seu esquelet està

compost de carbonat càlcic, un cop mort, passa a formar part del sediment i origina grans dipòsits rocosos.

Am

bie

nts

de t

ran

sici

ó

Es troben situats entre l’escorça continental (plataformes marines) i l’escorça oceànica, però sempre coberts per l’aigua

de l’oceà. La vida en aquest medi està condicionada per la quantitat de llum que hi arriba, la salinitat de les aigües, els corrents, la concentració de nutrients i la temperatura. Tot el

fons oceànic, amb excepció del talús, es troba cobert de sediments de tipologies diferents:

Terrígens, procedents de l’aportació dels rius continentals.Hidrogènics, formats per l’acció erosiva de les onades.

Biogènics, creats a partir de les restes esquelètiques dels organismes que hi habiten

Am

bie

nts

de t

ran

sici

ó

Es denomina diagènesis al conjunt de transformacions físiques, químiques i biològiques que experimenten els sediments des

que es dipositen fins que queden de nou exposats en els afloraments. Com a conseqüència dels processos digenètics, les partícules soltes que constitueixen els sediments s’uneixen entre si formant una roca sedimentària, és a dir, un conjunt consolidat

i endurit. Si el soterrament de les roques sedimentàries prossegueix més enllà d’un determinat punt, aconseguint

profunditats de més de 10 km i/o temperatures superiors als 200 ºC, s’entra en el camp del metamorfisme.

Diagènesi

Compactació.

Els sediments acabats de dipositar solen tenir una porositat molt elevada. Com a conseqüència del soterrament, les capes de sediment

es veuen sotmeses a pressions creixents el que provoca la reorganització de les partícules components, que tendeixen a

disposar-se de forma «més ajustada», amb la consegüent reducció de la porositat. Aquesta reorganització de les partícules rep el nom de

compactació, i té com a conseqüències inevitables, a més de la pèrdua de porositat, la disminució del gruix de les capes de sediment i

l’expulsió, quasi sempre cap amunt, d’una part de les aigües que ocupen els porus.

Dissolució.

Algunes partícules del sediment poden ser químicament inestables i tendeixen a dissoldre’s durant la diagènesis. Per exemple, molts

bioclasts, com les petxines dels gasteròpodes marins, estan constituïts per aragonita, un mineral inestable que es dissol fàcilment quan entra en contacte amb aigües meteòriques. Com a resultat de la

dissolució desapareixen les partícules inestables del sediment, al mateix temps que les aigües subterrànies que ocupen els porus es

van carregant progressivament dels ions corresponents als minerals dissolts.

Als porus del sediment solen trobar-se farciments de dissolucions aquoses atrapades durant el procés de sedimentació o procedents de

la infiltració de les aigües de pluja o del desgel. Aquests fluids contenen substàncies dissoltes (algunes de les quals procedeixen de

la dissolució de les partícules inestables) que, en determinades condicions, poden precipitar, formant cristalls que creixen des de la superfície dels grans. Aquest procés rep el nom de cimentació i els minerals precipitats es denominen ciments. La cimentació produeix una disminució de la porositat però, a més, els ciments uneixen les

partícules del sediment entre si, contribuint de manera fonamental a la seva litificació i transformació en roca sedimentària. El ciment més comú és la calcita (CaCO3), encara que també poden precipitar altres

com el quars (SiO2) i els òxids de ferro.

Cimentació.

Substitucions mineralògiques

Durant el procés de soterrament, els sediments poden ser travessats per fluxos d’aigües subterrànies riques en certs ions capaços de

reaccionar amb els minerals del sediment, formant uns altres de nous que així substitueixen als originals. Els sediments rics en carbonat

càlcic són els més propensos a experimentar aquest tipus de transformacions. Els processos de substitució mineralògica més

comuns són la dolomitització i la silicificació. La dolomitització es produeix quan aigües subterrànies amb una elevada concentració de Mg/Ca circulen a través de sediments o roques formades per carbonat càlcic. Els ions de Mg2+ poden substituir parcialment als ions de Ca2+ de la calcita (CaCO3), transformant-la en un nou mineral denominat dolomita [CaMg(CO3)2]. La silicificació es produeix quan les aigües

subterrànies riques en sílice transformen parcialment els carbonats i sulfats càlcics que travessen.

Des del punt de vista de la seva dinàmica la diagènesi es pot dividir en tres etapes:

• Sindiagènesi: molt relacionada amb la sedimentació. Els sediments estan sotmesos a condicions oxidants o neutres, que canvien a

reductores a mesura que aquells s’enterren. Es produeix neoformació de minerals, oxidant o reductora.

• Anadiagènesi: l’aigua intersticial ha estat comprimida i es reparteix pel sediment fins a trobar condicions de cimentació; els soluts que porta dissolts precipiten per a formar ciment. Quasi no hi ha activitat orgànica. La neoformació de minerals es produeix per reacció dels minerals preexistents amb l’aigua intersticial, juntament amb la cimentació. S’originen concrecions. A més profunditat, s’expulsa l’aigua intersticial, es deshidraten els minerals, es deformen els grans minerals i es produeixen altres processos (recristal·litzacions, dissolució per pressió...); tot això origina l’enduriment complet del sediment. A vegades apareixen fluids externs que aporten elements químics que canvien la composició del sediment: metasomatisme.

• Epidiagènesi: etapa preerosiva que es produeix quan la roca sedimentària perd càrrega de sediments i materials suprajacents abans de tornar a entrar en contacte amb els agents atmosfèrics.

Són les més corrents i abundants. Procedeixen de qualsevol tipus de roca meteoritzada, transportada i sedimentada. Presenten una textura

típica, caracteritzada per tres tipus de materials: els clasts, que són els fragments que defineixen la roca, la matriu, fragments més petits que es troben en menys proporció i el ciment, que són minerals que

uneixen els altres. La grandària dels fragments, la seva forma i el material que els cimenta ens servirà per a caracteritzar-les.

Roques detrítiques

RUDITES

Roques formades per fragments superiors als 2 mm. Si no estan consolidats s’anomenen graves. Si han sofert diagènesi, s’han cimentat per materials silicis, calcaris, argilosos o heterogenis.

Conglomerats.

Estan formats per còdols gruixuts, generalment

arrodonits per l'acció dels corrents d'aigua. Els còdols

poden estar formats enterament per quars, o

poden ser fragments d’una roca que no s’hagin

descompost totalment.

Bretxes.

Els fragments són angulosos, de composició diversa i

escassament seleccionats. Són d’origen fluvial o

torrencial. Les til·lites, són bretxes formades a partir de

dipòsits morrènics de les glaceres. Tenen cantells

angulosos, dispersos en la matriu i de composició

diversa. També presenten aquests caràcters els dipòsits

formats per lliscaments de fang, però en aquest cas els cantells no apareixen estriats

ni facetats.

ARENITES (PSAMMITES).

La mida dels grans que les formen oscil·len entre els 2mm i 1/16 mm. Si no estan consolidats es parla de sorres. SI estan consolidats

s’anomenen gresos. Els grans que les formen estan generalment arrodonits i gastats per les aigües, però poden ser també més o

menys angulars.

El ciment que manté units els grans d'arena pot ser sílice, un carbonat (generalment calcita), òxid de ferro (oligist o goethita), material

argilós de gra fi o material clorític. El color de la roca depèn en gran part del caràcter del ciment. Les roques que tenen sílice o calcita com a material de cimentació, són de color clar, generalment groc pàl·lid,

blanc o grisós; les que contenen un òxid de ferro són vermelles.

El principal mineral dels gresos és el quars, però també hi ha fragments de roca i feldspats. Els gresos es classifiquen en funció

de la quantitat de matriu:

Ortoquarsites.

El 90 % o més són grans de quars reforçats amb ciment

silícic. Poden procedir de qualsevol tipus de roca

(sovint procedeixen d’altres roques detrítiques) que han

patit una intensa meteorització química que ha

eliminat els minerals inestables.

Arcoses.Fragments descompostos de

granit, ciment argilós o calcari. Tenen poca matriu o

ciment, amb porus quasi buits, per la qual cosa

probablement es van formar a causa de l’erosió ràpida de

roques ígnies o metamòrfiques.

Grauvaques.

Tonalitat fosca, els seus grans tenen origen divers

(pissarres, granit, etc.), ciment variable, quasi

sempre argilós (un 15 %), el 75 % dels grans són de

quars; els grans són angulosos i apareixen amb

estratificació graduada.

Litarenites.

Intermèdies entre ortoquarsites i grauvaques,

amb un 75 % de quars. Presents en quasi tots els

períodes geològics. Presenten ciment calcari. Són els més

abundants de tots els gresos (35 %). Les seves

característiques indiquen un mitjà de sedimentació

marítim o costaner.

PELITES.

Segons la grandària de les seves partícules distingim llims (entre 1/16 i 1/256 mm), o argiles (< 1/256 mm). Ambdós tipus de partícules

mesclats amb aigua formen el fang, que per dessecació dóna lloc a limolites (contenen escates de mica, clorita i minerals argilosos; poc

freqüents) i argil·lites (nombroses varietats segons el mineral predominant: caolinita, montmorillonita...)

Quan apareixen amb estratificació laminar se les anomena lutites i quan tenen estratificació massiva, fangolites. Contenen minerals de neoformacions, especialment miques, l’orientació paral·lela del qual

confereix a la roca una textura foliada (pissarres argiloses)

Margues.

Roques mixtes d’argil·lita i calcària. Si el percentatge d’un dels seus components

supera el 65 % se les qualifica d’argiloses o

calcàries; per enriquiment progressiu en un o altre

passen a formar-se argiles o calcàries. Es formen en ambients subaquàtics

tranquils, no únicament marins, com ara plataformes

continentals i llacs.

Loess.

Loess. És un dipòsit de pols transportada pel vent, mal

consolidat i sense estratificar. Predominen el quars i

minerals de l’argila. Els mantells de loess solen

superar els 30 m de gruix. Originaris del quaternari, són molt porosos i constitueixen

un bon sòl de cultiu.

Formades per reaccions químiques de dissolució, concentració, evaporació, sobresaturació, etc. Al variar els factors físico-químics de

la conca (pH, etc.), o bé per processos orgànics. Es subdivideixen segons la seva composició química.

Roques químiques

Roques químiques

Carbonatades

Calcàries inorgàniques

Calcàries orgàniques

Calcàries mixtes

Ferruginoses Silícies Fosfatades Evaporites

ROQUES CARBONATADES.

L’anió carbonat és el predominant. Els cations més freqüents són Ca2+, Mg2+, i, en menor quantitat, Fe2+, Ba2+, etc. El carbonat pot tenir tres procedències: a partir de dissolucions que el precipiten, a partir de l’exosquelet dels éssers vius, i a partir de roques carbonatades més

antigues.

Calcàries inorgàniques: formades principalment per calcita (CaCO3), o

dolomita CaMg(CO3)2; si el contingut de la roca en calcita és superior al 90 %, la

roca és una calcària; si és superior al 90% de dolomita, la roca és una

dolomia. Les calcàries són les roques carbonatades més abundants;

presenten un aspecte molt variat, tant per la seva textura com pel seu color. Produeixen efervescència amb HCl. Durant la diagènesi de les calcàries

pateixen ben sovint recristal·litzacions formant-se vetes de gra gruixut en

calcàries de gra fi. També poden patir metasomatisme i transformar-se en

dolomies.

Calcàries oolítiques o pisolítiques.

Així anomenades per la forma i grandària dels grans

de calcària (ous de peix o pèsols). Presenten estructura

concèntrica al voltant dels grans d’un altre material. Es dipositen, per precipitació

col·loïdal, en llacs o en mars càlids poc profunds d’aigües

fortament agitades; solen aparèixer relacionades amb

esculls coral·lins.

Calcàries litogràfiques.

De gra molt fi. Donada la seva escassa porositat (són molt compactes) s’usen en

litografia, ja que permeten el dibuix i la penetració de diverses coloracions de

tintes. Solen presentar fòssils molt ben conservats.

Travertí calcari.És també resultat de l’evaporació

de l’aigua que porta dissolt bicarbonat càlcic i precipita com

estalactites, estalagmites, columnes, etc. i la resta de

dipòsits càrstics.

Calcàries orgàniques. Originades a partir d’estructures esquelètiques d’éssers vius (mol·luscs, braquiòpodes, equinoderms,

foraminífers), o degudes a la formació de matèria mineral per l’activitat dels mateixos (coralls).

Calcàries de Foraminífers.

Formades per fòssils característics de dipòsits de

mars càlids d’escassa profunditat. Les calcàries

fusulines del Carbonífer, les d’orbitolines del Cretaci i les de nummulits de l’eocè, són exemples característics de

dipòsits d’aquests protozous.

Calcàries coral·lines.Grans dipòsits de

l’exosquelet d’aquest grup d’antozous colonials. Formen,

amb esponges, algues, briozous i crustacis, els

esculls coral·lins.

Lumaquel·les. Conglomerats de petxines de

lamel·libranquis; la seva presència indica ambients

nerítics.

Calcàries mixtes. Estrats de calcàries d’origen químic, orgànic i clàstic. La més important és la creta, formada per un conjunt de

fragments amb ciment calcari. La fracció detrítica és molt variada (argila, quars, òxids de Fe), i la part orgànica està representada per foraminífers i algues microscòpiques. Les distintes varietats estan

en funció de la quantitat dels distints ingredients. De la seva importància dóna idea la denominació d’un període, el Cretaci.

ROQUES FERRUGINOSES.

Roques normalment d’origen marí, formades per precipitació química i riques en minerals de ferro (més del 15%), de diferents tipus: òxids i

hidròxids (hematites, limonita), silicats (chamosita), carbonats (siderita) i sulfurs (pirita). Tenen un gran interès econòmic com a

menes de ferro. Dipòsits més importants:

− formacions bandejades: roques molt antigues formades en el Precambrià (fa més de 2000 milions d’anys), en condicions físico-

químiques de l’atmosfera molt diferents de l’actual. Tenen un aspecte característic, alternant bandes de sílex i de minerals de ferro.

− formacions oolítiques: roques formades per oòlits de chamosita dipositats per precipitació química en aigües marines agitades i poc

profundes.

ROQUES SILÍCIES. Formades per quars microcristal·lí d’origen químic o bioquímic. La majoria es poden incloure en el grup del sílex, roques molt compactes i dures. Es poden trobar en forma de nòduls o en

capes de sílex, d’origen bioquímic, formades a partir de sediments de diferents organismes aquàtics:

- diatomites: originades a partir dels frústuls silícics de diatomees. Poden ser d’aigua dolça (color clar i aspecte massiu) o marina (color fosc i aspecte laminar). Si no està consolidada rep el nom de trípol o

terra de diatomees.

- radiolarites: formades a partir de l’exoesquelet de radiolaris precipitats en zones oceàniques profundes. Poden incloure altres

minerals detrítics, com quars o argila. Tenen aspecte estratificat i són de colors variats (vermell a negre). La variant negra rep el nom de

lidita o pedra de toc.

- espongiolites: formades per acumulació d’espícules d’esponges silícies.

ROQUES FOSFATADES.

Roques riques en fosfat de calci d’origen variable:

-Químic: formades per precipitació química en zones d’aflorament d’aigües càlides de la plataforma continental. L’origen del fòsfor sol

ser l’apatita, que es dissol per acció de les aigües carbòniques i van a parar al mar.

- Bioquímic: dipositades a partir de guano, excrement d’aus marines molt ric en fòsfor, que s’acumula en grans gruixos en les illes on viuen aquestes aus i, en ser rentat per les aigües de pluja, deixa un residu

insoluble de fosfat càlcic.

Tenen gran interès econòmic com a fertilitzants i com a matèries primeres en la indústria química.

EVAPORITES.

Són roques constituïdes per cristalls de sals precipitades per evaporació a partir de masses

d’aigua salada tancada en conques especials (llacs,

albuferes, mars interiors). La condició fonamental per a la seva formació és que les precipitacions

a la conca siguin menors que l’evaporació. Són roques de

comportament plàstic, capaces de fluir. En el cas de l’halita, la més

abundant, en ser de menor densitat que les roques que l’envolten tenen tendència a

ascendir, formant diapirs salins.

Els factors que determinen la precipitació de les evaporites són la temperatura, la composició, el grau de solubilitat i la densitat.

Quan els organismes moren, les seves parts toves es descomponen, més o menys ràpidament, en actuar sobre ells els bacteris de la

putrefacció, que fermenten els productes orgànics. Si la descomposició té lloc en contacte amb l’aire, tota la matèria orgànica desapareix ràpidament. Però si les restes orgàniques queden cobertes

d’aigua molt pobra en oxigen, actuen bacteris anaerobis que no descomponen totalment la matèria orgànica, sinó que la fermenten

enriquint-la de carboni. Si la descomposició de les restes es realitza en conques continentals, s’originen els carbons minerals, i si passa al

mar, es forma petroli.

Roques d’origen orgànic

CARBONS.

Van ser els primers recursos energètics que l’home va emprar i va extraure de la Terra. Es formen a partir de l’acumulació de restes

vegetals que viuen en zones pantanoses, continentals o costaneres. Sobre la cel·lulosa i lignina actuen els bacteris produint la

carbonització. En aquest procés els polisacàrids es descomponen en CO2 i CH4, que es desprenen, quedant el carboni lliure en el sediment. Durant la fase geoquímica, l’acció bacteriana es deté i es produeix la

vertadera diagènesi del sediment. La litificació comença en recobrir-se per sediments detrítics. Les accions bioquímiques i geoquímiques

produeixen una disminució del volum i el consegüent augment de la densitat, pèrdua de material volàtil (vapor d’aigua, CH4, CO2) i un

successiu enriquiment de carboni.

Torba: està formant-se en torberes, pantans de poc fons, poblats de molses i plantes herbàcies de les zones fredes i humides. Les restes de

vegetals morts s’acumulen en els fons i sobre ells creixen noves generacions, podent-se així dipositar grans gruixos de torba, si el fons es va enfonsant lentament. El seu color és terrós; és esponjosa i molt

lleugera, podent-se apreciar, a simple vista, els vegetals que l’han format. Conté fins a un 60 % de carboni i pot produir fins a 6.000 calories. Les torberes solen mostrar diverses zones de vegetació

alternades i superposades.Lignit: es va formar en el Cretaci i durant el Cenozoic, a partir de

boscos de Coníferes, les restes de les quals s’acumulaven a la desembocadura dels rius. Conté un 75 % de carboni i arriba a donar

7.000 calories en cremar. És terrós i poc compacte, reconeixent-se en ell l’estructura de la fusta i altres restes vegetals. S’empra com a

combustible en centrals tèrmiques. L’atzabeja és una varietat negra, brillant, compacta, que s’utilitza en joieria.

Hulla: conté un 80 % de carboni i crema produint fins a 8.000 calories. Per destil·lació s’obté el gas de l’enllumenat i el carbó de coc. Es va

originar en el Carbonífer i Permià de l’Era Primària, a partir d’enormes boscos de falgueres arbòries i de Gimnospermes, sobre terrenys

pantanosos. Els estrats de carbó alternen amb un altre tipus de roques (conglomerats, gresos, pissarres, etc.) en un ordre que es repeteix

rítmicament.

Antracita: conté fins a un 95 % de carboni i produeix més de 8.000 calories, però crema amb dificultat. Procedeix de la hulla, per una

major litificació o un lleuger metamorfisme; és molt compacta i dura.

PETROLI.

És una mescla, en proporcions variables, d’hidrocarburs gasosos (gas natural), líquids (petroli cru) i semisòlids (asfalt), que s’origina a partir de restes orgàniques. El gas natural està constituït per hidrocarburs

lleugers gasosos, sobretot metà (CH4). El cru està format per una mescla d’hidrocarburs líquids saturats (alcans i cicloalcans) i

insaturats (alquens). L’asfalt està format per hidrocarburs pesats (asfaltens). El petroli, pel seu caràcter fluid, es troba impregnant els

porus de determinades roques sedimentàries.

El petroli es forma com a conseqüència del soterrament de restes orgàniques, bàsicament de microorganismes, en un procés que

implica tres passos fonamentals:

Acumulació de les restes. Procedeixen fonamentalment d’organismes microscòpics fitoplanctònics que viuen prop de la superfície de les aigües, en les zones oceàniques més riques en nutrients (fonamentalment fòsfor). Aquestes corresponen a les

desembocadures deltaiques de grans rius i a les zones de plataforma fins a les quals ascendeixen els corrents d’aigua freda procedents del fons de l’oceà. En aquestes àrees les restes es dipositen juntament amb sediments fins terrígens (argiles) i bioquímics (fangs calcaris).

Preservació de les restes. Quan els organismes fitoplanctònics cauen cap al fons, una gran part són devorats per diferents

organismes i oxidats pel O2 dissolt en les aigües. Per tant, les restes es preserven millor quan el fons és anaeròbic. Els sediments de color fosc, de gra fi i rics en restes orgàniques, que anomenem sapropel,

són la font del futur petroli.

Maduració diagenètica de les restes. Les restes orgàniques es descomponen en querogen, un polímer orgànic sòlid molt ric en

carboni i hidrogen que comença a formar-se a profunditats d’alguns centenars de metres. Quan la roca mare aconsegueix una

temperatura de 50°C (cap als 1500 m de profunditat), el querogen comença a descompondre’s, destil·lant gotetes de petroli que queden

atrapades en els porus de la roca mare.

Perquè l’extracció de petroli sigui rendible, és necessari que aquest es formi i acumuli en quantitats importants. Per a això, és imprescindible

que es donin quatre circumstàncies geològiques peculiars:

Una roca mare madura que generi el petroli.

Una roca magatzem que el pugui contenir.

Una roca segell impermeable que impedeixi la seva fuga a la superfície.

Una trampa petrolífera que acumuli el petroli