Geologia Curs 2015.1

7/24/2019 Geologia Curs 2015.1

1/98

Tema 1.Introducere. Noiuni despre geologia general

1 Bazele tiinei geologia inginereasc. Rolul disciplinei i legturile ei cu alte obiecteGeologia, ca termen, provine dinunirea cuvinteleor greceti(ghe)=pmnt i (logos)=

tiin.Dac la nceput termenul de geologie avea un sens mai larg, circulnd n paralel cu ali

termeni, n ultimele dou secole termenul de geologie s-a restrns pe msura dezvoltriicunotinelor despre scoara terestr i a desprinderii altor tiine ca Geochimia, Geofizica,Geomorfologia, care impreun cu termenul de geologie alctuiesc geotiinele.

Geologia, este o tiin care studiaz compoziia i alctuirea litosferei terestre, precumi fenomenele i procesele ce duc la schimbri ale acesteia n condiiile ambianei naturale ncare evoluiaz mntul. rin compoziie, facem referire la coninutul chimic, minerologic,petrografic, litostratigrafic i paleontologic al litosferei, iar prin alctuire ne gndim la structurade ansamblu a scoarei terestre.

Geologia are ca scop teoretic reconstituirea istoriei i evoluiei litosferei, iar ca utilizarepractic punerea n valoare a rezervelor de substane minerale utile i a precizrii condiiilor

optime de amplasare a fundaiilor costruciilor inginereti industriale i civile.!intetiznd cele menionate anterior, Geologia poate fi definit ca disciplina ce se ocup

cu studiul fenomenelor i proceselor geologice de astzi, mpreun cu condiiile naturale n carese produc , n vederea descifrrii istoriei i legilor de evoluie a litosferei. entru caracterizareaGeologiei s-au folosit i alte denumiri cum ar fi" Geologie general, rincipii de Geologie,Bazele geologiei, Introducere !n Geologie, Geologie dinamic, Geologie actualistic.#tilizarea acestor denumiri s-a fcut n funcie de elementele pe care diveri autori au cutat s leevidenieze, nici unul din termenins nu poate reflecta perfect sfera de preocupri cuprinse ndefiniia dat mai sus.$ermenul de Geologie fizic este cel mai cuprinztor i mai adecvat pentruaceast disciplin care include principii de geologie fizic, relaii aleontologie % Geologie,

relaii fizica globului, Geologie, Geodinamic intern, Geodinamic e&tern, probleme generaleteoretice de geologie.

1.". Relaii cu alte tiine ale naturii

Geologia fizic are relaii anumite discipline ce se grupeaz n tiinele naturii de lacare mprumut o serie de date i informaii, metode i principii pentru a-i defini propriileconcluzii asupra compoziiei, alctuirii i evoluiei litosferei. 'ele mai apropiate disciplini deGeologia fizic sunt"

#stronomia, tiina care se ocup cu corpurile materiale la scar cosmic i carefurnizeaz geologiei informaii despre ambiana n care evolueaz mntul ca planet, precumi date despre micrile, dimensiunile i forma general a globului terestru.

$izica, ofer Geologiei date precum gravitaia, magnetismul, electricitatea, precum iinformaii referitoare la mecanic, curgerea fluidelor, termodinamic, fizic nuclear. Geologiaofer n schimb date (izicii referitoare la distorsiunea rocilor, deformarea plastic i ruptural a

1


2/98

corpurilor uriae, informaii asupra caracterelor fluidelor din interiorul mntului )lave, ap,petrol, gaze vulcanice i combustibile* i a circulaiei ei prin medii poroase i fisurate.

%&imia, care studiaz compoziia i micarea materiei la nivelul atomilor, e&plicgeologiei mecanismul de grupare i regrupare a atomilor n procesele de genez i alterare a

mineralelor ce intr n compoziia rocilor.

Biologia,ca tiin a proceselor vii, d geologiei criterii de clasificare a fosilelor printeoria evoluiei organismelor. +cest fapt duce la stabilirea vrstei relative a stratelor. ilogia arestrnse legturi cu aleontologia i Biostratigra'ia, dar relaiile cu Geologia fizic suntntemeiate pe baza (cologiei, ce stabilete legile de interdependen ntre mediul inconurator iorganismele actuale.

Geogra'ia furnizeaz Geologiei fizice date asupra morfologiei terestre. Geologia i ofer nschimb informaii privind dinamica fenomenelorce ce afecteaz scoara terestr, a influenei

litologiei i structurii formaiunilor geologice asupra reliefului. 'a disciplin de grani a luatnatere Geomorfologia, ce studiaz legile de evoluie a formelor terestre.

1.). Bazele i scopul geologiei inginereti

Geologia inginereasc, se ocup cu studiul tuturor proceselor care au loc n scoaraglobului terestru.

n esen Geologia inginereasc studiaz"

- 'ompoziia, structura, starea i proprietile fizico-mecanice, ale rocilor i alepmnturilor, n raport cu comportarea lor sub sarcina construciilor.

- (enomenele naturale fizico-geologice i eventuala lor influen n viitor, n timp i spaiu,asupra construciilor.

- rocesele tehnico-geologice, care se vor produce n roci, ca urmare a ridicrii i afolosirii unor construcii.!epararea acestei ramuri geologice, ca tiin independent, care folosete larg toate

metodele de cercetare ale Geologiei propriu-zise.Datele Geologiei inginereti se bazeaz pe studii speciale de teren i de laborator,

efectuate n regiunea construciei sau n vecinatatea ei imediat, rezultatele obinute n cercetrilei observaiile )din cartri, forae, sondae deschise, analize etc.* se deosebesc de cele purgeologice, prin faptul cum a artat i academicianul (. !avarens/i, ca se e&prim cantitativ.

+ceste rezultate au ca scop s furnizeze inginerului, date asupra terenului de fundaie, necesaresoluionrii problemelor de baz pentru proiectarea i e&ecutarea construciilor, date care serefer la"

+legerea amplasamentului construciei i alegerea adncimii cotei de fundare pentru

construcia respectiv. Determinarea poriunilor periculoase sau mai puin stabile ale traseului, ale

amplasamentului construciei etc., pentru care sunt necesare lucrri special.

2


3/98

Determinarea caracteristicilor terenului de fundaie, n special cu privire la stabilitate,

rezisten, compresibilitate etc., n legtur cu schimbrile posibile ale mediului geologic,att n timpul e&ecutrii construciei, ct i n timpul folosirii ei.

Determinarea aciunii apelor subterane asupra construciei i asupra rocilor i

pmnturilor din terenul de fundaie.Geologiapropriu-zis are ca scop cercetarea stratigrafic, tectonic, dinamic etc. n

aceast parte se studiaz originea formrii regiunii, se stabilete caracterul petrografic aldiverselor straturi, se e&plic fenomenele tectonice care au dus la formarea actualei stratificaii.$ot aceast parte se ocup cu aciunea agenilor modificatori ai scoarei )atmosfera, apa,variaiile termice etc.* i n general cu studiul fenomenelor fizico-geologice )alunecri, tasrietc.* care intereseaz pe ingineri.

1.*. +etode de cercetare. %ercetarea inducti

n cadrul acestui tip de cercetare se pornete prin culegerea de date individuale din puncte

izolate, care ulterior % prin generalizare i interpretare % pot da o imagine de ansamblu asupraunui obiectiv geologic luat n studiu. entru o interpretare ct mai concret i mai veridic afenomenului geologic studiat, se fac numeroase observaii directe pe teren, n afloriamente,galerii, forae, continuate prin numeroase activiti de laborator i coordonate cu msuratori iinterpretri geofizice, geochimice i aerofotogrammetrice i de teledetecie.

1.*.1. -bseraii directe !n teren

0bservaiile n teren se e&ecut asupra afloriamentelor )deschiderilor la zi* n rocile insitu)n loc* urmrindu-se roca 1vie2 i nu alterat. n afara afloriamentelor, observaiile de terense fac n cariere, galerii i lucrri miniere, cum ar fi anuri, gropi, puuri spate, precum iasupra carotelor e&trase din forae.

Geologul trebuie s aib o foarte bun pregtire profesional pentru a sesiza cele maimici amnunte, deosebit de importante n cercetarea geologic. Geologul trebuie s stabileasctoate caracterele rocilor vizibile cu ochiul liber, precum i prezena mineralelor principale, modulde zcmnt, granulometria materialului detric, grosimea stratelor, modul i gradul de alterare arocilor, succesiunea litologic i orientarea n spaiu a stratelor, coninutul paleontologic principali modul de distribuie a fosilelor, caracterul i orientarea fisurilor, raportul dintre roc i solulformat pe aceasta. entru concretizarea acestor observaii, se fac msurtori spaiale cu busolageologic, msurtori de distan )cu pasul, ruleta*, se noteaz datele n i se fac schie.

#nele concluzii pot fi simple i imediate n cazul stratelor nclinate evident, care indicfaptul ca au luat aceast poziie n spaiu datorit unor micri tectonice care le-au afectat,schimbndu-le poziia iniial.

Geologului i revine misiunea concret de a preciza situaia real din teren. 0 schimbarede facies a aceluiai strat urmrit pe nclinare, prin trecerea n sus la faciesuri mai grosiere,

3


4/98

sugereaz condiii de sedimentare n bazine cu ap puin adnc, deci e&istena ridicrii funduluibazinului marin. Din e&emplele prezentate i din multitudinea de probleme care se pun i apar nobservaiile de teren i care se cer rezolvate po loc, se poare constata c geologului i se cer" opregtire multilateral solid, aprecierea corect a datelor de teren, sim dezvoltat de orientare nspaiu i un spirit de sintez, de ncadrare a datelor obinute din afloriamente n imaginea unitar

a obiectului geologic luat n studiu.

Datele observate direct de geolog, sunt completate de forae i galerii subterane, de undese pot preleva carote i eantioane de roci nealterate.

Dar observaiile directe din teren nu sunt suficiente pentru rezolvarea problemelorgeologice, de aceea trebuie prelevate probe pentru continuarea studiului n laborator.

1.*.". -bseraii de laborator

0bservaiile de laborator continu ntotdeauna pe cele de pe teren i se efectuiaz pe

probe, prelevate de geolog din afloriamente, din carote de fora sau probe provenite din galeriisubterane ale minelor. n laborator, n funcie de scopul cercetrii, probele sunt supuse la procesede pregtire fizic sau chimic.

+nalizele n laborator necesit o aparatur din ce n ce mai comple& i mai modern.+cestea sunt aparatur optic" microscoapele biologice i polarizante, microscoapele electronice,lupe, aparate de vizare i citire automate etc. !e mai utilizeaz spectrografe, derivatografe,spectrofotometre etc. $oate aceste aparate au scopul de a oferi rezultate pe baza analizelorcomple&e la care sunt supuse rocile. n ultimul timp, tehnica modern de automatizare i calculeste din ce n ce mai utilizat n laboratoarele geologice pentru stocarea i interpretarea

numeroaselor date geologice comple&e, n vederea efecturii unor studii geologice de mareprecizie. +stzi, interpretarea aerofotogramelor sau a datelor primate de la satelii nu mai poate fifcut dect pe baza utilizrii metodelor de statistic matematic, de probabilitate i prognozgeologic, care reclam o tehnic moderna de calcul i interpretare.

1.*.). +etode indirecte de cercetare

3etodele indirect de cercetare reprezint o continuare a etapei de laborator, care se referla interpretarea datelor prin diferite procedee.

ntre metodele indirecte, de cercetare cele mai modern sunt"

#ero'otogelogia este o metod de cuprindere ntr-o imagine unitar sintetic a unor dategeologice de un anumit tip, cum ar fi de e&emplu nclinarea stratelor, alunecri de teren,rspndirea i curgerea apelor freatice etc. 3etoda se aplic n regiuni necunoscute sau greuaccesibile i const din imbinarea fotografiei cu efectuarea pe teren a unui studiu de teren pe unprofil etalon, necesar interpretrii. !e e&ecut fotografii din avion sau elicopter n condiiiclimaterice favorabile, fotografieri n infrarou, precum stabilirea valorii flu&ului termic terestru.

4


5/98

+etode geoc&imice, prin msurtori fcute, redau efectele de la suprafa ale unorfenomene i procese chimice, care i au originea n interiorul mntului, la adncimi variate.3ediul prin care ele sunt filtrate, crusta terestr, are funcia de transfer al elementelor chimice,care migreaz ctre suprafa sau n apropierea acesteia, ele fiind reprezentate prin alterarearocilor, procese e&otermice produse prin reaciile dintre vaporii i gazelle ce ies din soluie, din

lave etc. Dac sursa este profund )zonele de generare a hidrocarburilor, locul de natere avaporilor de la baza ge4serilor, poriunile de mobilizare a plcilor subdues n astenosfer*, atunciinflena funciei de transfer al elementelor chimice de ctre crusta terestr are o importandecisiv. +ceasta se manifest prin topiri ale rocilor, ieiri sau intrari n soluie a vaporilor, reaciichimice care au loc pe parcurs.

+etode geo'izice de cercetare ofer date asupra caracterelor actuale ale mntului,asupra distribuiei n spaiu a diferitelor aspect fizice la scar terestr, regional sau local )e&.+nomalii gravimetrice, discontinuiti seismice etc.*. rin diverse metode de investigaiegeofizic se obin date despre transformrile din interiorul mntului, de e&emplu, deriva

plcilor litosferice, schimbrile n timp geologic a orientrii magnetizrii rocilor, variaiacmpurilor naturale de gravitaie, magnetism, electricitate, radoactivitate.

#tilizarea metodelor geofizice este uneori foarte costisitoare n raport cu eficiena lorgeologic.

5nterpretarea geologic la scar terestr a datelor geofizice ntmpin unele greuti dincauza discrepanei de precizie a unor parametric fizici.

Greeli pot aprea din cauza c geologii, geofizicienii i geochimitii nu sunt pe deplin

familiarizai cu toate problemele fiecrei specialiti n parte.Teledetecia este o metod modern de observaie de la distan a unor elemente

geologice pe care nu putem sa le vedem din apropiere. n teledetecie se utilizeaz flu&uri deunde electromagnetice n diferite benzi de frecven i care se recepioneaz ulterior ca undereflectate, cu aparate sensibile, ce ofer imagini generale ale suprafeei de teren studiate.$eledetecia se poate face de pe puncte nalte, din avion sau din satelit. 5maginile oferite prinmetoda teledeteciei sunt apoi interpretate de geologii comparate cu datele obinute din teren.Dezavantaele metodei teledeteciei sunt, costul foarte ridicat, accesul foarte dificil lainformaiile oferite de teledetecie )n general datele sunt secrete*.

Tema ". tructura globului trestru

".1. $orma i dimensiunile globului terestru

5


6/98

Globul terestru este un corp cosmic care face parte din sistemul solar alctuit din 6planete care graviteaz n urul unei stele !oarele.

3surtorile mai precise au permis s se constate c forma mntului este neregulat %fcndu-se abstracie de relief, fiind proprie planetei noastre, de unde vine i denumirea degeoid,un elipsoid de revoluie cu partea inferioar mai bombat, turtit la poli i umflat la ecuator. ntregeoid i elipsoid e&ist o mic abatere % de cel mult 789: m. +baterile geoidului de la forma deelipsoid fiind foarte mici, la scar planetar.

n calcule se adopt forma de elipsoid regulat cu dou a&e. !emia&ele acestui elipsoid,determinate cu autorul aparatelor de pe satelii geodezici adoptate, n 86;


7/98

(a de planul orbitei terestre, planul ecuatorial terestru are o nclinare de 9=o 9


8/98

relativ ridicata )A % ;*. 5n schimb meteoritii pietrosi )litici* sunt alcatuiti din silicati de aluminiusi !i09cu densitate de 9,@ % =. +sadar, cei de pe urma, cei litici, ar avea o compozitie similara cuscoarta pe cand cei metalici ar avea o structura asemanatoare cu zonele profunde, de nucleu aleamantului.

Datele geochimice. +cestea rezult din analiza rocilor din scoara terestra care ne estedirect accesibila si de asemenea din rocile aduse de vulcani spre suprafata o data cu procesele deeruptie. !e cunoaste astfel ca in +frica de !ud a fost adus la suprafa un peridotit format la 9=:% 9@: /m adancime. +ceasta ar fi roca format la cea mai mare adncime cunoscut pn astzi.

!tudiile statistice au evideniat c n scoara terestra B elemente reprezint 6B din masaacesteia" o&igen A;,


9/98

5mportante date privind structura intern a mntului au fost obinute prin stabilireaadncimii hipocentrelor cutremurelor. Mipocentrele cutremurelor au fost identificate pn la


10/98

coara terestr)litos$era sau crusta* este partea e&tern a globului terestru i nveliul

cel mai subire. +re grosimea de 9:...B: /m n regiunile continentale i de @...8@ /m sub oceane,cu o densitate medie de =gCcm=. Limita inferioar este marcat de discontinuitatea 3ohoroviNiN,suprafaa de adncime variabil pe care se echilibreaz scoara terestr, sub forma calotelorsferice, cu astenosfera. !coara terestr i partea superioar a astenosferei formeaz litosfera,adic partea solid de la suprafaa globului terestru. !coara se subdivide n trei pturi"

Ptura bazalticse gsete att sub continente, ct i pe fundul oceanelor, avnd

o compoziie chimic asemntoare cu bazaltul, format din !i-+l-3g. La bazasa se afl situat discontinuitatea 3ohoroviNiN. Grosimea ei variaz ntre 8:...9:/m sub continente i ;...8: /m n sectorul oceanelor.

Ptura granitic are grosimi de [email protected]: /m sub platforme, 9:...A: /m subcontinente i lipsete n ariile oceanice. +ceast ptur este cunoscut subdenumirea de sial fiind format din granite i gnaise.

Ptura sedimentar este alctuit din materiale provenite din dezagregarea

rocilor pree&istente de ctre agenii e&terni. Oa are grosimi variabile pn la 9:/m, n zone orogene. Dei ca volum ocup doar @ din scoar ca suprafaacoperit


11/98

astenosfer are o grosime de pn la 8@: /m. n mantaua e&tern se formeaz i cureni deconvecie, cureni de magm cu viteze de cmCan, care se formeaz ntre dou straturi diferitnclzite i suprapuse, cel superior fiind mai rece. 'u autorul se e&plic formarea plciloroceanice i subducialor, deplasarea plcilor ce alctuiesc scoara terestr, procesele seismice,etc. 3antaua are densitatea medie @ gCcm=.

Nucleul m/ntului se ntinde de la circa 96:: /m, discontinuitate Gutenberg-Piec/ert, pn la centru mntului, el constituie partea grea a globului terestru i este formatdin Fi i (e cu densitatea cuprins ntre B.....89 gCcm= i temperaturi estimate de peste A::: o '.

Datorit schimbrii brute a comportamentului undelor seismice, la atingerea acesteizone, s-a tras concluzia c stratul e&terior )O* al nucleului are proprieti de lichid, iar datoritunor reacii chimice e&otermice au loc degari enorme de energie. +cestei pri ale nucleului i sespune nucleul e.tern. La adncimea de A;:: /m apare zona de tranziie )(* cu proprietiintermediare ntre nucleul e&terior i cel interior. /ucleul interiorse gsete n stare solid cu o

densitate de circa 8B gCcm=i o presiune intern de ordinul milioanelor de atmosfere.

rin apariia teoriei tectonicii globale, imaginea privind structura intern ctre adncimeaglobului s-a modificat prin recunoaterea litos$erei, astenos$erei, mantalei in$erioare i nucleului)intern i e&tern*. Litosfera nglobeaz crusta plus partea superioar a mantalei superioare,ambele stnd pe astenosfer.

0aportul dintre crust, mantaua superioar, litos$er i astenos$er (dup 1+ 2zrescu,"!8)+

".). roprietile geo'izice ale globului terestru

mntul se caracterizeaz printr-o serie de caracteristici specifice referitoare la "densitate, gra*ita%ie, cldur, presiune, radioacti*itate etc.

11


12/98

Densitatea reprezint raportul dintre mas i volum. e baza cunoaterii ei s-a pututtrage unele concluzii asupra prii interne a globului terestru. Densitatea medie a mntuluidup FeQton este de @,@8< g Ccm=, n ur de 9,< gCcm=la suprafa i 89 gCcm=, dup unii autori 8BgCcm=, n nucleul terestru. 'reterea densitii apare ca o funcie continu pn la suprafaa dediscontinuitate Gutemberg-Pic/ert, unde se obine un salt de densitate de la @,= gCcm =, la 6,6

gCcm= i de aici valoarea densitii crete progresiv spre centru. +ceast cretere a valorilordensitii se bazeaz pe creterea propagrii undelor seismice.

Gravitaia terestr este fenomenul de atragere de ctre globul terestru a maselormateriale din interior, de la suprafa, sau din apropierea sa. (ora gravitaiei rezult din relaialui FeQton n care masa este mulit cu acceleraia gravitaional.

(aptul c toate corpurile cad spre mnt ne arat c acesta creaz un cmp gravitaional,datorit cruia se produce fora de atracie numit$or%a gra*ita%ional+

5ntensitatea gravitaiei este variabil pe suprafaa terestr att pe vertical ct i peorizontal, datorit turtirii mntului la poli, precum i din cauza rotirii lui, fiind mai ridicatla poli dect la ecuator. De asemenea de-a lungul razei terestre aceast crete de la suprafa,unde este 6B8 gRcmCs9 i aunge n mantaua interioar la 8:=< gRcmCs9, dup care n centrunucleului aunge la valoarea zero.

#n alt factor de care trebuie s inem cont n stabilirea gravitaiei terestre este morfologiareliefului.

Din observaiile efectuate s-a vzut c, la aceeai latitudine, acceleraia gravitaionaleste mai mare n regiunile depresionare, de cmpie, )unde masele mai grele din interior se gsescmai aproapede suprafa*, i mai mic n regiunile muntoase )unde e&ist mari ngrmdiri deroci mai uoare, ca rezultat al deplasrii lor din regiunile nvecinate*.

+nomaliile gravimetrice reprezint abateri de la valoarea normal a gravitaiei. +cesteapot fi negative, cnd fora gravitaiei msurat )real* msurat ntr-o regiune oarecare este maimic dect cea calculat, i pozitive, cnd este mai mare.

12


13/98

Din cercetri s-a constatat c n multe regiuni ale globului anomaliile negati*e suntspecifice continentelor, iar anomaliile poziti*e, bazinelor oceanice, fapt ce rezult din moduldiferit de distribuie a nveliurilor desiali de sima.

Presiunea numit i presiunea litostatic! din interiorul mntului este determinat

de forele de gravitaie, endogene i e&ogene i crete n mod progresiv de la suprafa sprecentru. Oa se numete i presiune litostatic, orientat de-a lungul razei terestre i rezult dinnsumarea pe unitatea de suprafa a greutii proprii a straturilor de roci, de deasupra niveluluide adncime considerat n calcul. Dup datele oferite de geofizic presiunea intern crete de la:,= )reprezint valoarea la B:: /m adncime* la 8,< )la =9:: /m* i la de =,@ milioane atmosfere)la ;=


14/98

!ub aceast zon de temperatur constant se nregistreaz o cretere a temperaturiiscoarei terestre cu adncimea. Oa este generat de energia termic din interiorul globului terestru)zona 5K zona de cretere a temperaturii*, provenit din descompunearea elementelor radioactive.

+dncimea n metri n care temperatura crete spre interior cu 8 grad se numete treaptgeotermic i este egal cu == m.

Gradient geotermicse numete creterea temperaturii corespunztoare unui interval deadncime de 8:: m. Kaloarea acestor doi indici este variabil pe glob n funcie de" structurageologic, prezena substanelor radioactive, zcmintele de crbuni, activitatea vulcanic.

$adioactivitatea Pm#ntuluise datorete elementelor radioactive din scoara terestr, cugreutate atomic mare, cele mai importante din alctuirea globului care sunt uraniu, thoriu,actiniu i potasiu, de a emite prin dezintegrare spontan radiaii energetice i de a da natere laelemente noi.

(enomenul de radioactivitate ncepe s fie cunoscut din 8B6;, cnd ecSurelsesizeazfenomenul de impregnare a plcilor fotografice sub influena srurilor de uraniu. Denumireaacestui fenomen de radioactivitate i se datoreaz savantei 3arie 'urie, care a observat c thoriu,are proprietatea de a emite spontan radiaii. mpreun cu ierre 'urie, 3arie 'urie a descoperiti alte elemente radioactive )8B6B* ntre care radiu, artnd c fenomenul de radioactivitate estensoit de producere de energie caloric.

Olementele radioactive i pierd o parte din mas i produc atomi foarte stabili )M 9,izotopii, b, M*. #n atom de uraniu sau de thoriu produce n timpul geologic < atomi de Me.Dezintegrarea lor se produce cu degaarea unei cantiti mari de cldur. rin dezintegrareauraniului 9=B se transform n b 9:; i n Me, caracteristic fiind timpul de numtire n careumtatea cantitii de uraniu se transform n celelalte elemente. 'ldura intern nu provine decide la !oare, ci din dezintegrrile radioactive nsoite de degaare de cldur.

'el mai frecvent element ntlnit n scoara terestr este uraniu n proporie de ;-


15/98

roci sedimentare )e&. Tisturi bituminoase*. n general, suma tuturor elementelorradioactivetransformate n grame radiu echivalent coninute n rociare urmtoarele proporiiorientative"

Granite+++++++++++++++++++++++3"4"#0a eci*+'g roc

0oci sedimentare5++","4"#0a eci*+'g roc

0oci erupti*e bazice5""4"#0a eci*+'g roc

'unoaterea acestei proprieti este important n stabilirea vrstei absolute a rocilor ideci a istoriei mntului, n e&plicarea cldurii interne i a ntregii dinamice interne,dezintegrarea radioactiv fiind rspunztoare n primul rnd de procesele geotectonice de cutare.

ElectricitateaPm#ntuluiconst n e&istena unui cmp electric natural att la suprafact i n interiorul su. +cesta se numete cmpul curenilor telurici, cu diferene de potenial de

ordinul zecilor de milivoli. rin studierea acestora s-a auns la concluzia c e&ist trei serii desurse principale pentru asemenea cureni, unele plasate la mare adncime, n nucleul e&tern fluid,altele n interiorul scoarei terestre i o a treia categorie dat de fenomenele de interaciune aatmosferei i litosferei cu efectele n mas acesteia din urm.

Tema ). Noiuni de minerologie

).1. Generaliti

3inerologia este disciplina geologic care se ocup cu studiul mineralelor, sub aspectulgenezei, compoziiei, structurii, descrierii formei, proprietilor fizice i chimice precum i al

sistematizrii i clasificrii acestora n grupe pe baza caracteristicilor comune.

3ineralele sunt substane chimice naturale, omogene din punct de vedere fizico-chimic,formate dintr-un singur element chimic sau din mai multe elemente combinate, cristalizate sauamorfe i intr n compoziia rocilor i mineralelor ce alctuiesc scoara terestr. Fu suntconsiderate elemente absolut omogene chimic. O&ist n natur sub form solid, mai rar subform lichid )apa, mercurul, petrolul* sau gazoas )hidrogenul sulfurat*. 'ele mai frecventeminerale din scoara terestr sunt" cuarul )!i09*, feldspaii )aluminosilicaii de Fa, E i 'a*,pirita )(e!9*, galena )b!*, micele )muscovit, biotit*, amfibolii )hornblenda*, piro&enii )augit*etc.

3ineralele au o compoziie chimic destul de variat, unele fiind compuse dintr-un singurelement chimic" aur )+u*U argint )+g*U cupru )'u* i mercur )Mg*U sau din mai multe elementechimice" cuar )!i09*, calcit )'a'0=*, ortoz )E90V+l90=V;!i09*.

3ineralele alctuiesc materialul elementar din care este alctuit scoara terestr. Ole seclasific n dou grupe mari"

15


16/98

W minereuri metalifere% acele minereuri din care se e&trag metalele (e, n, +l, 'u, betcU

W minereuri nemetalifere% acele minereuri care se folosesc fr a fi prelucrate" sarea,srurile de potasiu, calcarele, dolomitele, argilele, nisipurile etc.

3ineralele sunt produse ale unor procese fizico-chimice bine determinate care au loc n

scoar, deci se formeaz n mod natural.

!unt e&cluse din sfera noiunii de mineral toate produsele organice sau anorganice aleactivitii vieuitoarelor. !ubstanele de origine organic" chihlimbarul, asfaltul, petrolul,crbunii, sunt considerate substane minerale deaoarece i-au schimbat, n timp, att structura cti proprietile fizice i chimice fa de substanele iniiale din care provin.

!unt cunoscute peste =::: de minerale, dintre care numai 8:: sunt cele care alctuiescpartea superioar a litosferei, restul fiind mai rare.

).". Geneza mineralelorGeneza mineralelor este strns legat de modul de formare al rocilor n compoziia crora intrca minerale principale, accesorii i secundare. +stfel, mineralele iau natere n cadrul a treigrupe de procese geologice i anume fenomene magmatice, metamorfice i de sedimentare.3ediul n care se formeaza mineralele este de asemenea foarte variat i poate fi" topiturmagmatic, rezidurile magmatice, soluiile apoase, materia vscoas i solid din ariilegeosinclinale, unele rmie ale vieuitoarelor i scoara de alterare.

+tt mineralele formate n interiorul scoarei )endogene* ct i cele formate la suprafa)e&ogene*, n timp pot suferi anumite transformri, sub aciunea unor factori metamorfici, cum

sunt temperatura, presiunea orientat, presiunea litostatic i agenii mineralizatori. $otalitateaacestor transformri fizice i chimice poart numele de metamorfism, iar mineralele noi formatese numesc minerale metamorfice.

3agmele sunt topituri fierbini formate dintr-un amestec de silicai o&izi i sulfuri saturate cuvapori de ap i diferite gaze, care se gsesc n interiorul scoarei terestre la temperaturi foarteridicate

3aoritatea mineralelor sunt de natur anorganic. ot e&ista urmtoarele moduri de formarea mineralelor de origine magmatic funcie de adncimea, temperatura i presiunea de

cristalizare"

%. Minerale formate &n interiorul endogene!

+ceste minerale sunt de origine magmatic i se formeaz n funcie de adncime, temperaturi presiunea de cristalizare.

prin cristalizarea din masa topit4magm a silica%ilor i la urm a cuar%ului, ntre

temperaturi ce coboar de la "# o la 6 o ; cristalizarea mineralelor se $ace

16


17/98

succesi* pe msur ce se ating temperaturile critice de cristalizare (cuar%ul, $eldspa%iimicele etc+);

prin cristalizarea mineralelor pegmatitice4pneumatolice se produce n $azele $inale a le

procesului de cristalizare al mineralelor din magma lichid care concentreazcomponen%i *olatili i i dega ulterior n $isurile i crpturile din urul rezer*oruluimagmatic, n care se produc reac%ii chimice cu apari%ia de minerale noi la temperaturi de6+++36 o (sul$ul);

prin cristalizarea mineralelor n zonele de contact ale magmei cu rocile nconurtoare

ntre &+++8 o, prin aport de substan%e noi n magm; $ormarea mineralelor din solu%ii hidrotermale ca urmare a ptrunderii componentelor

*olatile i a *aporilor de ap n $isurile i crpturile rocilor nconurtoare la rcireamagmelor sub 36 o p9n la " o i presiuni a c9tor*a zeci de atmos$ere din aceaste$iloane rezult cea mai mare parte a produc%iei mondiale de aur, argint, cupru, zinc,plumb.

".Minerale formate &n e'teriorul pam#ntului e'ogene!. La suprafaa scoarei terestre,sub influena agenilor geologi e&terni se desfoar un proces fizico-chimic intens de alterare.+stfel tot ce a fost creat prin procese interne este supus unei dezagregri fizice i chimicerezultnd minerale noi, mult mai stabile din punct de vedere chimic.

n condiiile sedimentare, mineralele se formeaz"

prin degradarea sau alterarea mineralelor prime )caolinitul, mont-morillonitul*U

prin cristalizarea din soluii apoase suprasaturate )sarea gem, ghipsul, calcitul*U

de provinien organic )calcitul, fosforitul*.

). Mineralele rocilor metamorficecare se formeaz din mineralele pree&istente cndsunt supuse unor anumite condiii de temperatur i presiune, diferite de cele iniiale. +cestetransformri au loc n zonele de contact, dintre plcile litosferice din cauza micrilor tectonice.one importante ale scoarei terestre sunt supuse unor puternice presiuni tangeniale )stress*,unor presiuni litostatice mari, unor temperaturi ridicate ce au ca rezultat modificri complete alecompoziiei chimice i minerologice ale mineralelor.

(ormarea cristalelor bine dezvoltate are loc numai n condiiile unei creteri libere acristalului. De aceeea n roci cristalele bine individualizate aparin mineralelor care secristalizeaz la nceput sau care au o mare capacitate de cristalizare, restul mineralelor ocup

spaiile neregulate, rmase libere dup cristalizarea primelor, formnd cristale deformate)granule*. n cazul rocilor se produce recristalizarea urmate de formarea unor minerale noi.Fatura mineralelor metamorfice depinde nu numai de compoziia mineralelor i rocilor supusemetamorfismului, ci i de adncimea la care se produce metamorfismul.

n suprafa )rol important stresul i umiditatea*, apar minerale hidratate, cum suntcloritul, talcul, azbestul etc.

17


18/98

n adncime )rol important presiunea litostatic i temperatura*, micele, feldspaii etc.

).). .roprietile cristalogra'ice, 'izice i c&imice ale mineralelor

3ineralele din natur posed o serie de proprieti prin care se deosebesc sau se

aseamn ntre ele i care se folosesc la identificarea lor. +ceste proprieti pot fi grupate nproprieti cristalografice, fizice i chimice.

).).1. roprieti cristalogra'ice

:abitusul )forma* cristalelor. Oste o proprietate cristalografic a mineralelor rezultatdin forma geometric a mineralului, pe care l capt cristalele datorit dezvoltrii relative afeelor n cele trei dimensiuni spaiale.

n funcie cu care viteza cu care feele unui cristal au crescut ntr-o direcie sau alta,rezult diferite forme sau habitusuri pe care le mbrac cristalele mineralelor. La un ritm de

dezvoltare rapid feele cristalelor sunt mai mici, pe cnd la un ritm lent de cretere feelecristalelor sunt larg dezvoltate, reducnd parial sau total posibilitatea dezvoltrii altor fee.

rezena impuritilor din mediul de dezvoltare influeneaz habitusul mineralelor. rindepunerea lor pe feele cristalului opresc dezvoltarea acestuia, altele devin incluziuni, deformndreeaua cristalin i schimbnd culoarea sa. nglobarea este ns pozibil numai pe o anumitdirecie de dezvoltare a feei cristalului. n ceea ce privete temperatura, sunt cristale care sedezvolt rapid la temperaturi ridicate iar altele la temperaturi oase. n funcie de viteza cu carefeele unui cristal au crescut ntr-o direcie sau alta, rezult diferite forme sau habitusuri pe carele formeaz mineralele cristalizate.

:abitusul poate $i"

izometric, caracterizat prin dezvoltarea egal n toate direciile a feelor cristalului,

forme izometrice au mineralele din sistemul cubic )de e&emlu cubul de sare gem, pirita, galenaetc.*U

tabulari lamelar(caracterizate printr-o dezvoltare a cristalelor dup a&ele orizontale i

turtite dup a&a cristalografic vertical, avnd aspect de plci subiri lamelare )micele* sautabulare )gipsul*U

prismatic, este caracterizat printr-o dezvoltare mai mare a feelor de prism n direcia

a&ei cristalografice verticale )z*U forme prismatice au mineralele )cuarul, piro&ena* acicular( estecaracterizat prin aceea c feele de prism sunt alungite n direcia a&ei

)z*, iar n celelalte direcii )&,4* sunt slab dezvoltate, avnd forma unor ace )stibina*.

).).". roprietile 'izice

n cadrul proprietilor fizice sunt cuprinse" proprietile mecanice i proprietile optice.

18


19/98

Proprietile mecanice

Dintre proprietile mecanice cele mai importante sunt"rezistena, duritatea, clivaul, sprturaetc.

$ezistena cristalului la aciuni mecanice e&terioare se datorete unei fore care ine strnslegate ntre ele particulele constituiente i care se numete coeziune.

Duritateamineralelor este rezistena pe care o opune o suprafa neted a unui cristal laptrunderea vrfului unui corp mai dur, prin zgriere sau lovire. Oste o proprietate ce depinde destructura cristalin. !e determin prin compararea duritii cristalului studiat cu duritatea unorminerale considerate etalon care alctuiesc o scar practic de duriti stabilit de minerologulgerman (. 3ohs. Oa cuprinde 8: minerale considerate etalon, astfel alese ca fiecare mineral szgrie pe cel precedent.

8. $alc $oarte moi se zg9r9ie cu unghia

9. Ghips

=. 'alcit moi sunt zg9r9iate cu sticlaA. (luorin

@. +patit semidure sunt zg9riate cu *9r$ulbriceagului;. 0rtoz


20/98

)liva* imperfect- se obine printr-o aciune mecanic deosebit de puternic, rezultndfee imperfect plane i cu luciu gras, de e&emplu" olivina, sulful, apatitul etc.

+prtura este proprietatea cristalului de a se desface dup suprafee diferite desuprafeele plane n urma unei aciuni mecanice e&terioare, mai puternice dect coeziunea sa.

+cest fenomen este cauzat de diferenele prea mici dintre forele de coeziune din cristal.!uprafeele de desfacere sunt suprafee oarecare. Dup aspectul suprafeei de sprtur se distingurmtoarele tipuri de sprturi" concoidal( coluroas( achioas( fibroas.

Proprietile optice

Din proprietile optice ale mineralelor fac parte" culoarea, transparena, luciu.

)uloarea mineraleleor este o proprietate optic care se datorete fenomenului deabsorbie pe care mineralele l e&ercit asupra luminii naturale albe. 'nd las s treac toatecomponentele spectrului n mod egal prin masa lor, sunt incoloreU cnd absorb toate

componentele spectrului, sunt negreU cnd o reflect total sunt albe, iar cnd reflect doaranumite pri din compoziia ei spectral devin divers colorate. 'ele mai multe minerale auculoare proprie, culoare se datorete compoziiei chimice. 3ineralele care prezint culori propriise numesc idiocromaticei sunt" magnetitul % apare n culoare neagr, pirita galben-aurie, sulfulgalben etc.

De cele mai multe ori culoarea mineralului se datorete unor amestecuri de substanestrine care nu au nicio legtur cu compoziia sa chimic. +ceste minerale care nu au culoareproprie se numesc minerale allocromatice+

uloarea urmei mineralului este culoarea pulberii fine pe care o las un mineral, atuncicnd scriem pe suprafaa mat a unei plci albe.

"ransparenaeste modul de comportare al mineralului fa de lumin, adic dac esteuor sau nu strbtut de ea i dac prin masa lor obiectele se pot vedea clar, voalate sau deloc.+stfel mineralele se clasific n" transparente, semitransparente i opace.

,uciul mineralului este determinat de modul n care un mineral reflect lumina ce cadepe suprafaa lui. Luciu mineralelor depinde de urmtoarele caracteristici" indicele de refracie almineralelor, puterea de absorbie a luminii de ctre mineral. Dup modul n care mineralelereflect lumina se disting urmtoarele tipuri de luciu sticlos, adamantin, gras, side$os, mtsos,metalic, mat.

). *.Noiuni de cristalogra'ie

3ineralele se prezinta sub form solid, n maoritatea cazurilor, fiind posibile dou stride agregare fizic i anume"

a)


21/98

b)


22/98

b4 lemente de simetrie;c4 lemente cristalogra$ice+

(lementele geometricesunt acele elemente prin care cristalul se delimiteaz n spaiui ele sunt"$e%e (>), muchii (-) i col%uri (). ntre ele e&ist ntotdeauna urmtoarea relaie "

$%2+"

(lemente de simetriesunt acele elemente fa de care prile identice ale unui cristalse repet in mod regulat. !imetria este repetarea armonic sau regulat a unor elementegeometrice identice n urul unui punct sau direcii.

Olementele de simetrie constau din a.e (?), planuri (@) i centrul de simetrie ()+)entrul de simetrie este punctul din interiorul unui cristal fa de care elementele

geometrice de acelai fel sunt aezate simetric i la distan egal. O&ist ns i unele cristalelipsite chiar i de centrul de simetrie, unele din sistemul triclinic.

-'ele de simetriesunt direcii n interiorul unui cristal , n urul crora rotind cristalulcu =;: o , anumite elemente ale sale )fee, muchii, coluri* se repet de 9,=,A,; ori n poziieidentic cu cea iniial.

Planurile de simetrie sunt acele planuri dup care un cristal se poate divide n doupri egale i identice, care stau una fa de alta ca un obiect fa de imaginea sa n oglind.

$otalitatea elementelor de simetrie ce caracterizeaz un cristal oarecare reprezintformula de simetrie a crstalului respectiv. $otalitatea formelor geometrice care au aceeaiformul de simetrie formeaz o clas de simetrie. O&ista =9 de clase de simetrie, n care suntcuprinse toate mineralele cristalizate din natur, clase ce sunt cuprinse n cele apte sistemecristalografice.

(lementele criostalogra'ice sunt reprezentate prin " a'e cristalografice( unghiriledintre aceste a'e i parametrii cristalografici.

-'ele cristalografice formeaz un sistem de = sau A coordonate, care se intersecteazn centrul cristalelor, alctuind o Xcruce a&ial2. +&ele sunt notate cu &, 4,z, avnd sens pozitivi negativ.

Unghiurile cristalografice sunt ungiurile dintre aceste a&e i se noteaz cu" Y,Z, [.+ceste unghiuri pot fi egale ntre ele i egal e cu 6: o .

Parametrii cristalografici se numesc distanele msurate din centrul cristalului, de-alungul fiecrei a&e, pn la intersecia cu fee ale cristalului. Iaportul numeric al acestorparametri cristalografici fi&eaz poziia feelor cristalului n spaiu i se noteaz )a " b " c*. +&elecristalografice i unghiurile dintre a&e servesc la gruparea formelor geometrice ale cristalelormineralelor n sisteme cristalografice.

). 3. istemele cristalogra'ice

$otalitatea poliedrelor cristalini care au aceleai a&e cristalografice i aceleai unghiuricuprinse ntre a&e fosrmeaz un sistem cristalografic.

3ineralele cristalizate din natur sunt cuprinse n < sisteme cristalografice. (iecaresistem avnd o form primitiv, fundamental sau de baz i mai multe forme derivate.

22


23/98

a. +istemul cubicare ca form fundamental cubul. !e casracterizeaz prin trei a&e cristalograficeperpendiculare ntre ele i parametrii cristalografici egali, deci"

a \ b \ c i Y \Z \ [\ 6: o

rezint" 8 centrul de simetrie, 6 planuri de simetrie si 8= a&e de simetrie. n sistemul

cubic cristalizeaz urmtoarele minerale" aurul, argintul, cuprul, diamantul, pirita, galena,blenda, sarea, florina, magnetitul etc.

b. +itemul ptraticare ca form fundamental prisma ptratic sau tetragonal. 'eletrei a&e cristalografice sunt perpendiculare ntre ele.arametrii pe a&ele din planul orizontal sunt egali, iar cel vertical este diferit"

a \ b ] c i Y \Z \ [\ 6: o

rezint" 8 centrul de simetrie, @ planuri de simetrie si @ a&e de simetrie.n sistemul ptratic cristalizeaz urmtoarele minerale" calcopirita, zirconul, vezuvianul

etc.c. +istemul he'agonalare ca form fundamental prisma he&agonal. n acest sistem sunt incluse

formele geometrice ale cror cruce a&ial este format din A a&e cristalografice, dintre care trei nplan orizontal )&, 4, u*, iar a patra )z* este perpendicular pe planul celor treii diferit ca mrime,deci"

a \ b \d ] c i Y \Z \ 6: o iar [\ 89: o

rezint" 8 centrul de simetrie, < planuri de simetrie si < a&e de simetrie.n acest sistem cristalizeaz urmtoarele minerale" grafitul, cuarul, apatitul etc.

d. +istemul trigonal)romboedric* are ca form fundamental prisma trigonal sau romboedrul. !econsider un sistem derivat din cel he&agonal. +stfel parametrii sunt"

a \ b \d ] c i Y \Z \ 6: o iar [\ 89: o

rezint" 8 centrul de simetrie, = planuri de simetrie si A a&e de simetrie.n acest sistem cristalizeaz urmtoarele minerale" cuarul, calcitul, dolomitul,

magnezitul etc.e. +istemul rombicare ca form fundamental prisma rombic cu baza dreapt. 'rucea a&ial este

format din = a&e cristalografice inegale i perpendiculare ntre ele, deci"

a ] b ] c i Y \ Z \ [ \ 6: o

rezint" 8 centrul de simetrie, = planuri de simetrie si = a&e de simetrie.n acest sistem cristalizeaz urmtoarele minerale" sulful, stibina, argonitul, topazul,

olivina etc.f. +istemul monoclinicare ca form fundamental prisma nclinat cu baza dreptunghiular. 'ele

trei a&e cristalografice sunt perpendiculare n planul orizontal, a&a vertical formnd cu planul

celor dou un unghi diferit de 6:

o

, deci"a ] b ] c i Y \ [ \ 6: o iar Z ^ 6: o

n aceste sistem cristalizeaz" sulful, titanitul, gipsul, hornblenda, ortoza, muscovitul,biotitul, talcul etc.

g. +istemul triclinicare ca form fundamental paralelipipedul oarecare, cu trei a&e cristalograficeinegale i nclinate ntre ele, deci"

a ] b ] c i Y ] Z ] [ ] 6: o

23


24/98

(ormele sistemului triclinic se caracterizeaz prin cel mai redus numar de elemente desimetrie, avnd unul singur, i anume centrul de simetrie, din care cauz acest sistem se mainumete i asimetric. n acest sistem cristalizeaz" distenul, albitul etc.

(ig. =.9. !istemele cristalografice

Tema *. etrogra'ie

24


25/98

Iocile sunt agregate alctuite din unul sau mai multe minerale care iau natere n scoaraterestr n urma variatelor procese geologice. !pre deosebire de minerale care sunt corpurinaturale omogene din punct de vedere fizico-chimic, rocile sunt de cele mai multe ori corpurineomogene, fiind formate din mai multe minerale cristalizate sau amorfe, de cele mai multe orideosebindu-se ntre ele.

Dup numrul mineralelor care intr n constituia rocilor deosebim"

W roci monominerale, formate dintr-un singur mineral )sarea, marmura, calcarul, ghipsuletc.*U

W roci poliminerale, formate prin asocierea a doua sau mai multe minerale )granitul, sienitul,gnaisul*.Iocile se caracterizeaz prin compoziia minerologic, structur )modul de asociere a

mineralelor unei roci, definit prin raporturile de form, mrime i grad de cristalizare*, te&tur)modul de aranare n spaiu a mineralelor, componente ale rocii* i culoarea lor.

n funcie de genez rocile care alctuiesc scoara terestr se grupeaz n = categoriimari"

roci magmatice (erupti*e)

roci sedimentare

roci metamor$ice+

*.1. Rocile magmatice 4eruptie sau ulcanice5

(enomenele magmatice se desfoar n legtur cu formarea , prezena i evoluiamagmelor pe grosimea litosferei, de la astenosfer pn la suprafaa terestr.

n condiiile unor temperaturi mari locale produse de fenomenele termonucleare i caurmare a descrcrilor de presiune, are loc o topire a materialului solid din scoara terestr cuapariia unei topituri ce ocup un volum mare i se numete magm

Magmareprezint un amestec fluid de silicai, o&izi i sulfuri, saturat cu diferite gaze ivapori de ap, care se formeaz n interiorul mntului la temperaturi i presiuni foarte nalte icare n anumite momente se deplaseaz spre e&terior, rcindu-se i ncorporndu-se n scoaraterestr. 3agma se ntrete fie n adncul scoarei terestre, fie n apropiere de suprafa sau

chiar la suprafaa ei. Locul n care se formeaz magma se numete rezervor magmatic. $eoreticprin prisma gradientului geotermic, magma se poate forma de la adncimi de =:...A: /m nscoara terestr, deoarece temperatura aunge la valori de 8:::...8=@: o', la care rocile ating idepesc punctul de topire.

+e cunosc cinci faze de consolidare a magmei

25


26/98

>aza magmei supranclzite )^89:: _'* se produce la temperaturi nalte )t8* i presiuni

sczute , cnd ntreg bazinul magmatic conine magm lichid.

>aza lichid4magmatic )t8 - t9* )ortomagmatic* reprezint etapa de scdere a

temperaturii bazinului, n intervalul 89::-aza hidrotermal t&, ultima ntr-un bazin magmatic, este carateristic unei temperaturisczute, mai mici de =


27/98

*.". %lasi'icarea rocilor magmatice

Iocile magmatice se clasific dup mai multe criterii i anume dup condiiile geologicede formare, compoziia chimic i minerologic, vrst.

Dup condiiile geologice de formare se deosebesc"

W roci intruzi*e (plutonice),consolidarea magmei are loc la adncimi mari )granitul,gabbroul, sienit, grandiorit*U

W roci e$uzi*e (*ulcanice*, consolidarea magmei are loc la suprafa % )bazaltul,obsidian, dacit, riolit*U

(iecrei familii de roci i corespunde o roc efuziv nou )cainotip* i una veche

)paleotip*.3agma care se formeaz n rezervorul magmatic poart denumirea de magm primar i

caracterul ei depinde de locul n care se formeaz. n domeniul oceanic magma are un caracterultrabazic, cea din domeniul continental un caracter bazic, iar zonele de orogenez un caracteracid.

27


28/98

+stfel, dup compoziia chimic rocile magmatice se clasific n funcie de coninutul de!i09care se poate gsi n roci liber )sub form de cuar* i n combinaii"

roci acide, !i09 ;@-


29/98

"e'tura neorientat- este o caracteristic a rocilor magmatice, la acestea nu se observnici o orientare a mineralelor componente.

Dup modul de umplere a spaiului din masa rocii, deosebim"

te'tur compact, sau masiv, caracterizat prin asocierea strns unit a mineralelor, frspaii libere ntre eleU aceast te&tur este rezultatul unei cristalizri linitite, caracteristicrocilor magmatice intruzive.

te'tur vacuolar)cavernoas*, caracterizat prin prezena unor goluri sau vacuole, este

ntlnit la unele roci vulcanice bazalte, andezite, sticle vulcanice, piatra ponce.

*.*. Rocile sedimentare

Iocile sedimentare se formeaz la suprafaa scoarei terestre n urma dezagregarii rocilor

magmatice, metamorfice i sedimentare, sub aciunea factorilor geologici e&terni, cum sunt apa,vntul, gheaa, temperatura, organizmele.

Iocile sedimentare reprezint numai @ din volumul scoarei terestre, restul 6@ fiindroci magmatice i metamorfice. ns din suprafaa scoarei terestre rocile sedimentare ocup


30/98

minerale singenetice care se formeaz n procesul de alterare )caolinitul,

montmorilonitul, limonitul* prin precipitatarea din soluiile apoase )calcitul, argonitul,ghipsul*U

minerale diageneticecare se formeaz n ursul proceselor de diagenez )pirit, apatitul*.

/rganizmele oac un rol deosebit de important n procesul de formare a rocilorsedimentare. rin acumularea resturilor scheletice de plante i animale, n special marine, au luatnatere depozite de roci sedimentare. +ceste resturi scheletice sunt de cele mai multe ori denatur calcaroas )algele, molutele*, silicioas )diatomitele, radiolarii* i fosfatic)vertebratele*.

)imentulde legtur poate fi silicios, calcaros, feraginos etc, i are o influen hotrtoareasupra rezistenei rocii.

*.0. %lasi'icarea rocilor sedimentare

Iocile sedimentare se clasific innd cont de modul lor de formare i cuprinde cincicategorii de roci"W rocile sedimentare detrice sau clastice- provin din dezagregarea rocilor pree&istente i

dein ponderea cea mai mare att ca volum ct i ca frecven de utilizare a lor caterenuri de fundare pentru construcii.

W roci sedimentare de precipitaie fizico0chimicformate din precipitarea unor substanechimice n coninutul apelorU

W roci sedimentare organogene sau biogenei au originea din resturile fiinelor vii. nfuncie de faptul dac sunt combustibile sau nu se mpart n caustobiolite )care ard* iacaustobiolite )care nu ard*U

W roci sedimentare reziduale, formate pe loc, prin dezagregarea i descompunerea chimica rocilor pree&istenteU

W roci sedimentare piroclastice, provenite din depunerea materialelor solide aruncate lasuprafaa terestra prin puterea gazelor n timpul erupiilor vulcanice.$abelul A.8. 'lasificarea rocilor sedimentare

Tipul de roc 7enumirea se'ite

)^9 mm*

samite

)9-:,:@mm*

#leurite

):,:@-:,::@mm*

elite

)`:,::@ mm*

$oci detrice

sau clastice

1ecimentate grohotigrus, galeibolovnipietri,

nisip praf nisip

prafmluri,mluri argilo-calcaroase

)imentate brecie 'onglomeratgresie

loessgresii foarte fine

loessargil, marnardeziiisturi argiloase

30


31/98

$oci de

precipitaie

fizico0chimice

Marine gips, anhidrid, sare gem, silvin

)ontinentale

,acuri sod, bora&

2zvoare tuf calcaros, stalactite, stalagmite

$ociorganogene

acustobiolite 'alcare, cret, dolomit, diatomit, fosforit

caustobolite 'rbuni humici, crbune brun, antracit

$oci reziduale $erra-rossa, bau&it, soluri

$oci

piroclastice

necimentate ombe vulcanice, cenu

cimentate $uf vulcanic

Iocile sedimentare acoper toat suprafaa Iepublicii 3oldova i n general podiurile

cmpiile i zonele muntoase, n care rocile magmatice i metamorfice nu apar la suprafaapmntului.

*.3. tructura i te6tura rocilor sedimentare


32/98

!pre deosebire de rocile magmatice i metamorfice, rocile sedimentare au oparticularitate numai a lor i anume conin fosile, adic resturi scheletice de animale sau planteplante care au e&istat n timpul formrii sedimentelor i au fost nglobate n ele odat cu formarealor. n plus, acestea au n general culori uniforme de cele mai multe ori alb, cenuie, galben-rocat, verde sau cenuie-nchis.

*.8. Rocile metamor'ice

Iocile metamorfice se formeaz prin transformarea rocilor magmatice i sedimentaresub aciunea temperaturii apei din roci i a soluiilor care circul prin roci. $otalitateatransformrilor minerologice, structurale, te&turale i chimice suferite de aceste roci n staresolid poart numele de metamorfism.

n timpul proceselor de metamorfism se produc recristalizri pariale sau totale ale rocilorinterioare, fapt ce conduce la schimbarea compoziiei mineralogice, a cele chimice, a structurii ite&turii rocilor pree&istente.

rocesele de metamorfism sunt condiionate de urmtorii factori principali, care variazn funcie de adncime n scoar"

temperatura generat de prezena unor rezervoare magmatice n scoara terestr sau

datorit treptei geotermice care crete odat cu adncimeaU

presiunea litostaticcare se datorete greutii straturilor de deasupra de 8: ::: ...9: :::

m i deasemenea crete odat cu adncimeaU

presiunea orientat tangenial )stressul* ce se dezvolt n timpul cutrii straturilor din

cauza micrilor orogenice de formare a munilor i se manifest puternic n zonelesuperioare ale scoarei terestreU

agenii mineralizatorisub form de vapori i de diferite gaze )M9!* sau diverse soluii decloruri, sulfuri, care provin din rezervorul magmatic i circul prin roci. Iolul lor este deschimbare a elementelor, de reamplasare a moleculelor sau a atomilor, de nlocuire a unuiion cu altul. +cest fenomen se definete ca metasomatoz, care nu este echivalent cumetamorfismul izochimic. De e&emplu transformarea unui dolomit silicios n talcnecesit un aport de ap i se produce cu degaarea bio&idului de carbon )'09*.

='a3g)'0=*9H A !i09HM9 3gO =!i0A08A)0M*9H = 'a'0=H = '09.

!ub aciunea acestor factori are loc o recristalizare parial sau total a rocilorpree&istente n stare solid i duce la schimbarea compoziiei minerologice i apariia de structuri

i te&turi noi caracteristic rocilor metamorfice.

n funcie de cauzele care provoac metamorfismul deosebim dou tipuri demetamorfism"

metamorfism de contact, care este determinat de prezena unui bazin magmatic ptruns n

scoara pmntului, iar rocile care l nconoar sunt supuse la aciunea temperaturii nalte i se

32


33/98

recrstalizeaz n roci metamorfice. Ol se produce la contactul unei mase magmatice, cutemperatur ridicat, cu rocile nconurtoare, pe care le transform. (actorii care acioneazsunt" temperatura, agenii mineralizatori i mai puin presiunea. n maoritatea cazurilor, rociledin aureola corpului magmatic au o compoziie chimic global neschimbat fa de cea a rocilorsedimentare din care provin. 3odificrile produse prin contactul cu o mas fierbinte reprezint

simple rearanamente minerologice, cu eliminarea apei i a dio&idului de carbon )'0 9*. Ostecazul a unui metamorfism izochimic. +pariia de minerale noi se traduce prin modificrilecondiiilor fizice dominante n apropiera intruziunii

metamorfism regional(se manifest pe zone foarte ntinse i care este provocat de tensiuni nalte

n zone de scufundare ale scoarei terestre. 3etamorfismul regional se desfoar n zonele deorogen, acolo unde rocile magmatice sau sedimentare aung la adncimi mari, datoritfenomenelor tectonice, unde se ntlnesc temperaturi i presiuni ridicate, iar rocile sunt supuse latransformri intense. +ceste roci care iau natere n condiii de transformri profunde n zonelede orogenez poart numele de isturi cristaline )micaisturi, gnaise etc. care au structuri

orientate*.3etamorfismul regional se manifest pe de o parte prin deformarea mecanic amineralelor i transformarea structurii rocilor, iar pe de alt parte printr-o aciune chimic derecristalizare.

!tructura rocilor metamorfice se prezint ca un ansamblu de raporturi n interiorul rocii,ntre agregatele cristaline de diferite tipuri, iar n interiorul fiecrui agregat ntre mineralelecomponente i chiar ntre gruprile de ioni care formeaz reeaua cristalin a fiecrui cristalseparat.

Iocile metamorfice sunt recristalizate i austructur cristalin+

Be.tura rocilor metamor$icen maoritatea cazurilor este orientat i mai rar neorientat.Be.tura orientat sau istoas, se caracterizeaz prin dispunerea mineralelor componente

n zone apro&imativ paralele sub aciunea presiunii. Iocile cu te&tur istoas se numesc isturi)istul micaceu*.

"e'tura neorientat, se caracterizeaz prin dispunerea haotic a mineralelor n masa rociii se ntlnete n special la cuar%ite, marmureetc.

Tema 0. %lasi'icarea te&nico9geologic a rocilor

Iocile care alctuiesc scoara terestr i care pot servi ca teren de fundare pentruconstrucii sau material de construcie, pot fi clasificate dup mai multe criterii.

'lasificarea rocilor numai dup criterii pur geologice )genez, vrst, form de zcmntetc.*, nu este satisfctore pentru practica inginereasc de construcii, unde intereseaz n primulrnd modul de comportare al acestora sub aciunea ncrcturilor, respectiv proprietile lorfizico-mecanice. Din acest motiv s-a adoptat o clasificare pe criterii tehnico-geologice care s

33


34/98

in seama de particularitile i natura fizic a particulele minerale componente ale rocilor, decaracteristicile care determinnd rezistena i modul de deformare al acestora, comportarea laaciunea apei etc. Din acest punct de vedere rocile se clasific n dou grupe mari, dup cumurmeaz"

roci tari sau st9ncoase; roci moi sau nest9ncoase.

0.1. Roci tari 4st/ncoase5

n grupul rocilor tari se ncadreaz rocile magmatice i metamorfice, care sunt rocistncoase, precum i rocile sedimentare cimentate cu o strns legtura ntre fragmentelecomponente )gresii, calcare*. ntre elementele care alctuiesc aceste roci e&ist legturi rigide decristalizare sau cimentare, care le imprim o rezisten mare la solicitri e&terioare. Legile dedeformare a rocilor tari se apropie de cele ale corpurilor solide.

0.1.1. Roci moi 4nest/ncoase5

n grupa rocilor moi sunt cuprinse rocile sedimentare detritice necimentate, care nfuncie de interaciunea dintre particulele componente se npart n"

: roci necoezive4nelegate5;: roci coezive4legate5.

n cadrul rocilor mobile necoezive )nelegate* snt cuprinse" grohotiurile, bolovniurile,pietriurile i nisipurile. Ole snt alctuite din fragmente care se afl ntr-o atingere reciproc cese poate considera punctiform pe suprafaa lor de contact i al cror echilibru se datoreteforelor de frecare dintre particule. Deformaiile lor la compresiune depinde de deplasareareciproc a fragmentelor necomponente, producndu-se imediat dup aplicarea ncrcturii iavnd n general caracter ireversibil.

Iocile coezive au particolele componente legate prin coeziune de natur hidrocoloidal,combinat eventual cu legturi slabe de cimentare.

'aracteristice pentru aceste roci sunt deformaiile provocate de tensiunile tangeniale idin comprimare plastic care au loc n timp. n funcie de compoziia minerologic i decantitatea de ap coninut de aceste roci n pori, se pot prezenta n stare solid )tare*, plastic i

curgtoare.

Gruparea rocilor coezive este format din argile i pmnturile argiloase. @ra$ul ipm9nturile pr$oase fac trecerea ntre rocile necoezive i coezive avnd proprieticaracteristice.

0.". %onsideraii priind 'olosirea dierselor roci ca teren de 'undare

34


35/98

0.".". %omportarea rocilor tari ca teren de 'undare

Iocile tari snt terenuri bune de fundare. n general rezistena lor este mare, uneori

chiar mai mare dect cea a materialelor din care se e&ecut n mod obinuit fundaiile, iardeformarea lor sub aciunea ncrcturilor aduse de construcii este practic nensemnat. Deidin acest punct de vedere, proiectarea i e&ecuia fundaiilor nu prezint dificulti, snt totuiunele aspecte de care trebuie s se in seama n cazul fundrii construciilor pe asemenea roci.

De cele mai multe ori partea superficial a rocii, care este n contact direct cu ageniie&terni )ap, aer, variaii de temperatur etc.* este alterat. entru asigurarea unui reazem sigur,respectiv a unei bune legturi ntre fundaie i roca bun de fundare, partea alterat trebuie s fiendeprtat n mod obligatoriu.

Iocile stncoase pot prezenta o serie de discontinuiti, datorate fisurilor icrpturilor, de care depind n mod direct permeabilitatea i stabilitatea general a lor, precum irezistena i stabilitatea construciilor fundate pe ele. +pa cantonat n fisuri creaz presiunihidrostatice mari asupra pereilor acestora accentund alterarea i reducnd stabilitatea masivuluide roc.

n vederea prentmpinrii sau diminurii unor fenomene defavorabile, n faza depregtire a terenului de fundare se impune e&ecutarea unor lucrri de inectare prin care se nchidfisurile, crpturile i se reduc infiltraiile.

n multe cazuri, prezena n cuprinsul terenului de fundarea unor roci sedimentare de

precipitaie chimic sau organogene poate crea dificulti, datorit apariiei n masivul de roc aunor goluri sau caverne sub aciunea apei )n masivele de sare gem i gips* sau a unor caverne-carsturi % sub aciunea apei care vehiculeaz acizi )n masivele calcaroase* producnd tasripronunate ale construciilor. n cazul masivelor de cret apar deformaii mari datorit reduceriipronunate a rezistenelor mecanice sub aciunea apei infiltrate de la suprafa sau a ciclului denghe-dezghe.

0.".1. %omportarea rocilor moi ca teren de 'undare

Din punct de vedere al comportrii rocilor moi ca suport al construciilor, sedeosebesc"

Berenuri bune de $undare (rezistente),alctuite din roci care n starea lor natural prezint

rezisten i stabilitate suficient de mari pentru preluarea ncrcturilor transmise de construcie

35


36/98

i a cror deformare genereaz deplasri i deformaii ale construciei, compatibile cu structurade rezisten i e&ploatarea normal a acesteia, pe lng un sistem de fundare raional din punctde vedere tehnico-economic.

Berenuri de $undare di$icile (slabe), alctuite din roci care n starea lor natural nu prezint

caracteristicile sus-menionate precum i din roci care pot suferi modificri importante ,defavorabile sub aspectul rezistenei, deformabilitii i stabilitii, sub aciunea unor factoriinteriori sau e&teriori )variaii de umeditate, de temperatur, seisme etc.*. La e&ecutareaconstruciilor pe aceste terenuri se impune luarea unor msuri pentru maorarea rezistenei,stabilitii sau pentru eliminarea unor fenomene defavorabile.

Colo*niurile, pietriurile i nisipurile sunt terenuri bune de fundare. 'u ctfragmentele componente sunt de mrimi mai diferite i cu ct volumul golurilor dintre ele estemai redus )adic sunt mai ndesate*, cu att rezistena i stabilitatea lor la aciunea ncrcriloreste mai ridicat. Fu sunt bune de fundare terenurile care se afl n stare afnat, dar prezintavantaul c se pot compacta relativ uor prin procedee mecanice.

robleme dificile prezint nisipurile fine cu granulaie uniform supus aciuniihidrodinamice a apei, deoarece la o anumit vitez a curentului de ap sunt antrenate iparticulele fine de nisip, dnd natere la nisipuri curgtoare (su$oziune), care reduc substanialrezistena i stabilitatea terenului de fundare. +cest fenomen poate aprea, n special n timpule&ecutrii spturilor i a fundaiilor, cnd este necesar coborrea nivelului apei subterane,evacuarea apei prin pompare din groapa de fundaie provoac creterea vitezei de circulaie aapei prin teren, putnd aunge la valoarea vitezei critice care antreneaz particulele de nisip.

Prafurile i pm#nturile prfoasesunt terenuri slabe de fundare, care saturate cu apdau natere la mluri, iar amestecate i cu substane organice formeaz nmolurile, avndrezistene foarte reduse.

Tema 3. %aracteristicile 'izice ale pm/nturilor

'aracteristicile fizice ale pmnturilor sint necesare pentru cunoaterea comportriiacestora sub sarcini.

'aracteristicile fizice ale pmnturilor sunt"

densitatea i greutatea *olumic a sceletului mineral 4


37/98

3.1. 7ensitatea i greutatea olumic a sceletului mineral 4


38/98

Greutatea volumic a pmntului 4=s5 reprezint raportul ntre greutatea particulelorsolide dintr-o cantitate de pmnt i volumul propriu al acestor particule )fr goluri*.

=s \G

V 2Mg

V 2 coninut n porii unei

cantiti de pmnt i masa particulelor solide +sdin acea cantitate, e&primat n .

> 2M

M s H 1 J

3alorile 4 5 %6...78 9

En laborator umeditatea >5se determin prin uscarea probelor n etu* p9n la to= " o+

3.0. orozitatea i indicele porilorPorozitatea e&prim raportul dintre volumul porilor i volumul total al unei cantiti de pmntconsiderate

? 2V p

V H 1 J

Kp% *olumul porilor

K % *olumul total al probei de pm9nt

2ndicele porilor e!D reprezint raportul dintre volumul porilor Kp i volumul fazei solide

38


39/98

e 5V p

Vs

ntre porozitateni indicile porilore e&ist urmtoarele relaii"

e 2

1

'u ct este mai mare valoarea lui )e* cu att pmntul este mai afnat, mai compresibil, mai slab.

1alorile lui :pentrupm9nturile argiloase

F Aenumirea pm9nturilor 1alorile porozit%ii :( 9

?rgile tinere, m9luri n =7?rgile moi n =47

?rgile consistente n =34

?rgile comacte n ="43

@m9nturi loessoide n =&46

3.3. Gradul de umeditate

Gradul de umeditate 9 se definete ca raortul ntre volumul apei coninute n poriipmntului i volumul total al porilor din acel pmnt.

+r5V a

Vp

Aup gradul de umeditate pm9nturile se clasi$ic

F Aenumirea pm9nturilor 1alorile umedit%ii+r

@m9nt uscat +r ; 8(8 = +r ; 8(?8

@m9nt saturat 8(?8 = +r ; %(88

39


40/98

3.8. Gradul de !ndesareentru a e&prima msura n care granulele constituiente ale mnturilor nisipoase sunt

aezate ntr-o stare mai ndesat sau afnat se folosete gradul de ndesare notat cu I7

e 4 indicele porilor corespunztor strii naturale de ndesare;

ema'4 indicile porilor corespunztor strii celei mai a$9nate;

emin4 indicele porilor coresunztor strii celei mai ndesate+

n funcie de valoarea lui I7pmnturile nisipoase se clasific

@m9nt nisipos a$9nat 8 =2D;%@7

@m9nt nisipos cu ndesare medie "'3F2D;A@7

@m9nt nisipos ndesat #'3F2D;%

;.B. %apacitatea de !ndesare)apacitatea de &ndesare )i 9 este proprietatea pmnturilor nisipoase de a-i micora

volumul porilor prin reaezarea particulelor solide

%i5emaxemin

emin

La nisipuri capacitatea de ndesare ' i variaz ntre :,=@ i :,


41/98

,imita superioar de plasticitate B,, (limita de curgere), reprezint umeditateama&im pn la care un pmnt argilos are comortare plastic, ea marcnd trecerea pmntuluidin stare plastic n stare curgtoareU pentru greutile mai mari dect @Kpmntul curge subgreutatea proprie.

lasticitatea este proprietatea pmnturilor coezive )argiloase i prfoase* aflate nanumite limite de umeditate, de a se deforma ireversibil sub aciunea forelor e&terioare, frvariaia volumului i fr apariia unor discontinuiti n masa lor

2p5 B,0 Bp

Aup *aloarea indicile de plasticitate2ppm9nturile argiloase se clasi$ic

7enumirea pm/ntului Ip

mnturi nelastice )nisip curat* Ip2

mnturi cu plasticitate redus )nisip argilos,pra$ nisipos, pra$, pra$ argilos4nisipos*

LIp;%8

mnturi cu plasticitate milocie )pra$argilos, argil nisipoas, argil pr$oas*

1LIp;A8

mnturi cu plasticitate mare "LIp;7C

mnturi cu plasticitate foarte mare IpM)0

3.1. Indicele de consisten

n funcie de coniunutul de ap pmnturile coezive pot avea diferite stri deconsisten.

2ndicele de consisten 2c e&prim cantitativ starea de consisten starea de consistena pmnturilor coezive , cuprinse ntre cele dou stri e&treme posibile, starea solid )tare* istarea curgtoare+

Ic5WLW

Ip

@9 umeditatea natural a pmantului

ndicele de consisten% *ariaz ntre i "+

41


42/98

Dup indicele de consisten pmnturile coezive se clasific"

+tarea pm#ntului 2c 2,

@m9nturi curgtoare 2c ; 8(88 2 , %

@m9nturi plastic curgtoare 8(88 = 2c; 8(AC 8(C ;2 ,=%

@lastic moale 8(AC = 2c;8(C8 8(C8;2 ,=8(C

@m9nturi plastice consistente 8(C8 = 2c; 8(C 8(AC;2 ,=8(C8

@lastic *9rtoas 8(C = 2c ; %(88 8(88=2 ,=8(AC

tare 2c F%(88 2 ,;8

Tema 8. (lemente de geomor'ologie. A/rste relatie i absolute !n geologieOste o tiin geologic care se ocup cu studierea istoriei mntului, determinrii

vrstei lui, a diferitor elemente, a stratelor i rocilor aparte. n geologie vrsta rocii e folositpentru aprecierea duritii diferitor rocilor i a stratelor.

Deosebim vrsta relativ determinat prin compararea diferitor evenimente i vrstabsolut a rocilor determinat n ani.

A/rsta relati

n n prezent cea mai mult folosit a fost vrsta relativ stabilit pe baza principiuluisuperpoziiei stratelor, bazndu-se pe datele paleontologice )fosile caracter+numite roci suntalctuite din strate succesive create printr-un proces natural de sedimentare, prin care stratele mairecente se depun deasupra stratelor mai vechi. Geologii au corelat stratele din ntreaga lume i auutilizat fosile i tipuri de roci distinctive pentru a elabora aa-numita coloan stratigrafic, oreprezentare a ntregii istorii geologice a mntului. ns procesul e complicat de numeroaselacune determinat de micarea plcilor i de absena sedimentelor.

$osilele sunt resturile unor organisme pstrate n stratele de roc. oate fi vorba degraune de polen ori de schelete giganticede dinozauri sau balene.

(ormele de via pot fi conservate n mai multe feluri, iar fosilele sunt diferite" pot fiurme vagi ale activitii din trecut )amprente plantare*, biomoleculare sau rmie intregirmase captive )e&. insectele rmase captive n chihlimbar*. 3aoritatea proceselor deconservare duc la pierderi nsemnate de informaii despre organismele respective. . 'u toateacestea , fosilele arat c viaa a aprut n ocean cu apro&imativ =,B miliarde de ani nurm.istice* i tectonice )discordanele unghiulare* etc.

42


43/98

A/rsta absolut 4datare radiometric5

nainte de dezvoltarea tehnicilor de datare radiometric la nceputul sec. , nu e&istanici o metod sigur de datare a mineralelor, rocilor i fosilelor. Descoperirea radioizotopiloranumitor elemente )precum plumbul carbonul i zirconul* prezente n minerale, roci, meteorii i

fosile, mpreun cu msurarea gradului lor de descompunere au permis msurarea vrstei acestorminerale.

7iiziunile timpului geologic 4scara geocronologic5. 5storia geocronologic a fostmprit n diviziuni de mai multe ordine, dintre cele mai mari sunt erele, dup care urmeazdescrescnd perioadele, epocele i etaele.

Orele sunt n numr de cinci i anume" arherozoic i proterozoic )care constituieprecambrianul*, paleozoic, mezozoic i neozoic.

Precambrianul reprezint partea cea mai lung din istoria mntului )circa 9,@ % =miliarde de ani* i se subdivide n dou ere" arhherozoic i proterozoic.

Era arherozoic se caracterizeaz prin cele dou faze specifice" anhidr )cu rocimagnetice i o atmosfer ncrcat cu vaporii diferitelor sruri* i oceanic veche )cnd seformeaz primul nceput al hidrosferei i primele roci sedimentare, care sub influenametamorfismului devin apoi roci cristaline % isturi cristaline*. rimele micri tangeniale iprimele urme de via dup cum se pare, au s-au produs n era proterozoic.

Era proterozoic se caracterizeaz prin apariia unor urme sigure de vieuitoarereprezentate prin plante i animale, fiecare dezvoltate n mai multe grupe )alge, foraminifere,viermi, brahiopode, trilobii etc.*. Dintre roci, pe primul loc stau cele sedimentare, dar suntprezente i cele magmatice )granitul de Iapa/iQi* i metamorfice, ntlnite la baza primelorscuturi continentale ale mntului.

Precambrianulreprezint timpul cnd s-au pus bazele scheletului orografic al reliefuluiterestru, prin formarea marilor scuturi continentale i cnd s-a dezvoltat prima glaciaie amntului.

Era paleozoic reprezint timpul de circa =A@ ::: ::: de ani, caracterizat prindezvoltarea vieuitoarelor, predominante fiind nevertebratele marine, petii i amfibiile.

Oa se imparte n cinci perioade" cambrian, silurian, devonian, carbonifer i permian.

(ormaiunile paleozoice au atins grosimi foarte mari )circa =: :::m* i sunt reprezentatemai ales prin conglomerate, gresii, calcare, calcare dolomitice, isturi argiloase, cu multe fosile,

43


44/98

care au fost metamorfizate n bun parte, precum i prin variate roci magmatice )granite,grandiorite, gabrouri, porfire etc*.

La sfritul paleozoicului, imaginea paleogeografic a feei mntului era destul desimpl % dou continente n emisfera nordic )continentul Ford-+tlantic i continentul sino-

sinerian* i unul in emisfera sudic )continentul GondQana*.

Mezozoiculreprezint timpul de circa 8@@ ::: ::: de ani dintre paleozoic i neozoic,caracterizat prin predominarea reptilelor, a amoniilor i belemniilor.

3ezozoicul se mparte n trei perioade" triasic, urasic i cretacic. erioada cretacic adurat mai bine de umtate din ntreaga er.

+ceasta a nceput cu dezvoltarea amonoilor i s-a terminat cu dispariia acestora, abelemniilor i a reptilelor.

Grosimea formaiunilor mezozoice este destul de mare );: ::: m* i sunt constituite dincalcare, dolomite, gresii, isturi argiloase, conglomerate, marne, gresii calcaroase, calcarecoraligene etc.

n urasic se aunge la o frmiare accentuat a marilor continente precedente, n pestecinci blocuri n nord i trei n sud.

!fritul mezozoicului este reprezentat pentru emisfera sudic predominnd apa marin,iar uscatul fiind reprezentat prin mici blocuri )n razilia, +frica, 3adagascar, 5ndia, +ustralia*,care au constituit nucleul viitoarelor continente sudice.

Ora erioada Opoca Otaulrincipalelecaracterepaleontologice

Krstaabsolut,mln.ani

Grosimearelativ.

N(--I% 'uaternar J - holocen +nimale i

plante actuale"mamutul, ursulcavernelor"omul paleo ineolitic

8,@ %99::m

pleistocen

pliocen levantindacianponianmeoian

9A A:::m

44


45/98

Feogen

'lasamamiferelor

miocen sarmaiantortonianhelveianburdigalianacvitanian

aleogenoligocen chattian

rupelianlattorfian

A@eocen luteianledianindian

paleocen 4pressianlondonianmonian

+(--I%O

+

'retacic 'r cretacic sup.daniansenonian

'lasa reptilelori amoniiilor

8@@

;:::m

cretacic med.$uroniancenomanianalbian

cretacic inf.apianbarremianhauterivian

valanginianberriassian

urasic r

urasic sup. portlandian/immeridgiancallovian

urasic med. bathonianbaocian

urasic inf. aalenianrhetian

$riasic $r

triasic sup.triasic med.triasic inf.

norian

carnianladiniananisianQerfenian

45


46/98

#K(

-I%O

ermian p. superior p. inferior

facies marin/azanian/ungurianartins/ian

'arbonic '

c.superior

c.mediuc.inferior

uralian

moscoviandinanian

DevonianD

d. superiord.mediud.inferior

famenianfrasniangivetianeifeliancobleiangedinian

doQntonian 'lasa petilor itrilobiilor

=A@

=::::m

!ilurian !

gothlandian

ordovician

ludlovianQenloc/ianvaleniancaradocianelamoeliantremadocian

'ambrian'm

postdamianacadiangeorgian

---

46


47/98

R-T(R--I%O

rz

+lgon/ian - - #rme devieuitoaredifereniate 9A

:::m

#RP(R-

-I%# #rz

- - #rme slabe devieuitoare

(++ +!$I+L Krst planetar

Tema Q. Geodinamica intern a m/ntului

La suprafaa mntului au loc procese de formare a munilor, mrilor i oceanelor.

$oate aceste procese de formare sunt antrenate de forele interne ale mntului.

rincipalele procese interne ale mntului sunt"

@rocese oscilatorii i tectonice -agmatismul 1ulcanismul -etamor$ismul utremurile de @m9nt

Q.1. rocesele oscilatoriiMicrile oscilatorii, numite i micri epirogeneticesunt micri verticale foarte lente

ale scoarei terestre, care au loc pe suprafee ntinse i care dau natere la podiuri, platouri saudepresiuni, n zona de uscat sau cea oceanic.?ceste micri *erticale poziti*e sau negati*e, nuproduc modi$icri n structura scoar%ei terestre+

47


48/98

n cazul micrilor *erticale poziti*e, au loc ridicri ale unor sectoare terestre, ridicricare s genereze continente ca urmare a retragerii apelor marine, aceste micri au fost denumitemicri epirogenetice.

n cazul micrilor *erticale negati*e, anumite suprafee terestre se scufund, urmnd

a fi acoperite de ape, formnd mrile epicontinentale, iar micrile de coborre se numescmicri de subsiden% )scufundare*.

B.8.8. Ofectele micrilor oscilatorii

3icarea de coborre a unui sector continental este marcat de o naintare a apelormarine peste o parte a uscatului, micare care poart numele de transgresiune marin, iarmicarea invers de ridicare a uscatului, este marcat printr-o retragere spre mare a liniei de rmi se numete regresiune marin.

(ig.B.8. $ransgresiunea i regresiunea marin

Q.". +icrile tectonice 4orogenetice5

Micrile orogenetice reprezint micri brute ale unor poiuni din scoara terestr careproduc modificri importante i ireversibile ale structurilor orizontale din scoar, avnd carezultat formarea lanurilor muntoase comple& cutate i faliere.

Dup sensul n care se produc micrile scoarei terestre pot fi"

micri orozontale sau tangen%iale micri *erticale sau radiale+

-icrile orizontale se datoresc presiunile laterale sau laterale e&trem de marie&istente n scoara terestr i se numesc micri tangeniale, micri plicative sau de cutare.

48


49/98

!ub aciunea acestor dou categorii de micri se dezvolt dou feluri de dislocaiiale straturilor din scoara terestr"

Ae$ormri prin ndoire cu pstrarea continuitii straturilor sau dislocaii plicative)cute* U

Ae$ormri cu ruperea continuitii straturilor sau dislocaii rupturale )$alii, $isuri)+

Dislocaiile plictive sunt deformaii ale straturilor din scoara terestr sub form devaluri sau ondulaii, n urma cutrii acestora in sensuri diferite+

>le.ura sau cuta monoclinal este o dislocaie simpl care const n ndoirea unorstraturi orizontale sub aciunea unor fore verticale. (le&ura se dezvolt prin coborrea relativ aunei poriuni din scoar, dar fr ntreruperea continuitii straturilor.

utele sunt deformri ale straturilor din scoara terestr ca urmare a ndoirii acestora nsensuri diferite , dar cu pstrarea continuitii straturilor.

'uta este format dintr-o parte conve&, numit anticlinal i dintr-o parte concavnumit sinclinal. rile laterale ale unei cute se numesc flancuri.

Harnieracutei este linia care unete punctele de ma&im curbur ale suprafeei uneicute.

Aisloca%iile rupturale)$aliile) sunt deformri ale straturilor din scoara terestr care secaracterizeaz prin apariia unor suprafee de ruptur, cu ntreruperea continuitii acestora.

$ipurile de falii se stabilesc n funcie de deplasarea compartimentelor i pot fi"

*erticale

normale in*erse+

aliile verticale sunt acele falii la care planul de falie formeaz cu orizontala ununghi de 6: .

'nd planul de falie formeaz un unghi de falie diferit de 6: cu orizontalafaliile sunt numite falii normale, iar cnd coboar un compartiment se numesc inverse .

49


50/98

Horstul este o asociaie de falii care prezint un compartiment ridicat al scoareiterestre, delimitat de falii coborte n dou direcii rezultnd un relief supranlat. .emple dehorsturi sunt -un%ii >get, -eze, 0odnei etc+

Grabenul este asociaia de falii care prezint un compartiment central scufundat ,delimitat n cele dou direcii de compartimente n trepte tot mai ridicate, avnd forma unordepresiuni alungite. .+ Grabenul 0inului care se intinde ntre -un%ii 1osgi i @durea /eagr+

Q.). Aulcanismul

$enomenele ulcanice reprezint un ansamblu de manifestri legate de erupia lavelori a gazelor asociate lor, adic un transfer de energie caloric din interiorul mntului lasuprafa.

,ava, elementul principal, reprezint o topitur % format dintr-un amestec de silicai nmasa creia se gsesc gaze i vapori de topitur, ce s-a nscut n interiorul mntului i careprin erupie , aunge la suprafaa crustei, genernd roci efuzivei materialul constitutiv pentrurocile sedimentare piroclastice.

Q.).1. (lementele unui aparat ulcanic

)onul vulcanic este $ormat din curgeri de la* succesi*e sau depozite de stratepiroclastice (aglomerate de bombe, lapili)+

)raterul reprezint o ad9ncitur circular , de $orma unei p9lnii cu *ar$ul n os, ncentrul conului, unde ncepe coul *ulcanic+

50


51/98

)oul vulcanic reprezint calea de acces a la*elor din bazinul (cuptorul) magmatic,ctre supra$a%+

DIJe0uri vulcanice. @ornind radiar de la conul *ulcanic, o serie de $racturi suntumplute cu la*a ce se consolideaz + Aup eroziunea rocilor sedimentare $racturate , la*ele

consolidate , rezistente la eroziune, rm9n n relie$ sub $orma unor creste longitudinale, cuaspect de ziduri numite dIJe0uri.

Kazinul magmatic este zona de topitur ce alimenteaz courile *ulcanice cu la*atopit+ ?d9ncimea acestor cuptoare este km n regiunea *ulcanului Iliuce*scaia dinIamciatca, km n zona 1ulcanului 1izu*iu din talia+

)alderele sunt resturi ale unor aparate *ulcanice centrale , la care s4au conser*atpr%ile marginale a*9nd aspectul unor cldri cu marginile ridicate

Q.).". rodusele ulcanice

Produse gazoase

Gazele eliminate de vulcani n timpul erupiilor ating temperaturi pn la

8=@: ', avnd o compoziie chimic comple&.

>umarolele uscate )fum* sunt lipsite de ap, temperatura lor depind =


52/98

)Fa'l*, clorur de potasiu )E'l*, o&id de cupru )'u0*. 'oninutul chimic al acestor fumaroleformeaz la suprafaa bombelor aruncate , eflorescene desare gem )Fa'l*,sil*in)E'l*.

>umarolele acide sunt emanaii de gaze ce conin hidrogen sulfurat )M9!* bio&id desulf )!09*, bio&id de carbon )'09*, vapori de ap. +ceste fumarole acide dau eflorescene de

cloruri de fier )(e'l9, (e'l=* de cupru )'u'l9*.

(umarolele alcaline conin clorur de amoniu )FMA '*, hidrat de amoniu )FMA0M*,amoniac )FMA*, vapori de ap i bio&id de carbon. $emperatura acestor fumarole este de A::-8:: ', iar aceste emanaii dau concentraii depirit.


53/98

vulcanilor variaz, craterul lor fiind de la @:: m i aungnd pn la ;=8: m )'himborazo*, i-leMaQai vulc. 3auna Eea.

3ai pot fi vulcani activi i vulcani stini )Marghita, 'limani*.

Q.*. %utremurele de pm/nt

)utremurele de pm#nt sunt micri de vibrare puternic a prii superioare a scoareiterestre, ca urmare a eliberrii unei cantiti uriae de energie rezultat prin dislocaiile rupturalebrute care se produc n zonele de suprafa ale scoarei.

'utremurele sunt cunoscute sub denumirea de micri seismice,iar cu stiudiul lor seocup o ramur a geofiziciiseismologia+

Elementele principale ale unui cutremur i determinarea lui

La un cutremur deosebim urmtoarele elemente"

Pipocentrul )$ocarul) reprezint locul unde se nate un cutremur, care poate $ipuncti$orm+ :ipocentrul este indicat prin ad9ncimea lui+

(picentrulreprezint punctul de la supra$a%a @m9ntului ce se ob%ine prin prelungirearazei terestre ce trece prin hipocentru+

utremurul este transmis la supra$a% prin unde seismice, care pot $i longitudinale(

transversale i superficiale.

53


54/98

nde longitudinale )primae * aung primele la suprafa i se propag prin dilatri icomprimri succesive. Kiteza lor este de A-< /mCs n crust i B-B,9 /mCs imediat sub suprafaa3oho, viteza crescnd n interiorul litosferei.

nde transersale )secundae !* se propag prin deformri ondulare. Kiteza lor de

propagare este mai mic, de 9 -A /mCs . #ndele transversale constituie al doilea oc penregistrrile seismometrice.

nde super'iciale reprezint repetarea prin refle&ie a undelor i !. Ole se propag cuvitez mai mic, de 8-9 /mCs .

Q.*.1. %lasi'icarea seismelor dup ad/ncime

54


55/98

Dup provenien cutremurile de pmnt pot fi"

utremure tectonice, sunt cele mai mari cutremure de pmnt, focarele acestorcutremure se gsesc pn la adncimea de


56/98

3\'8log +H'9

'8- caracterile de amortizare a undelor n funcie de distanU

'9% influena caracterelor geologice )litologice*.

3agnitudinile sunt cuprinse ntre :,= i B,; , ultima valoare fiind echivalent unui seismcu intensitatea de 55 grade, cu energie de 8:9; - 8:9


57/98

au eit ap cu miros de iarb de puc i de pucioasL5A6 octombrie %>8A 4 un seism cumagnitudinea de 7,! grade a dr9mat multe imobile, printre care i Burnul ol%ei, i a pro*ocatun incendiu n Cucureti+ Aionisie cleziarhul, clugr caligra$ i cronicar, autorul unuiK:ronogra$L care prezint istoria Mrii 0om9neti ntre "76& 4 "8", scria despre cutremuruldin "8# Ks4au cutremurat pm9ntul $oarte tare, de au czut toate turlele bisericilor din

Cucureti i clopotni%a cea *estit (n+r+ 4 Burnul ol%ei), care era podoaba oraului, cu ceasornicau czut i s4au s$r9mat, i era atunci mare $ricL+ taele superioare ale turnului au $ostre$cute din lemn i cldirea a sluit o *reme drept $oior de $oc+ ? $ost dr9mat n "888 deprimarul @ache @rotopopescu+%< noiembrie %>A? 4 s4a produs un cutremur cu magnitudinea de7,3 grade+ ? a*ut o durat de un minut i despre el dasclul de la Catitea scria Kcu pu%in lucrunu s4a potri*it cu cutremurul din leatul "8# octombrieL+A7 ianuarie %>7> 4 a a*ut loc uncutremur cu magnitudine de 7, grade+ 0aportul ntocmit de pre$ectul poli%iei arat c au $ost 8mor%i, "& rni%i i 36 de case dr9mate+7% august %>?< 4 seism cu magnitudinea de 7," grade 4s4au prbuit malurile @rutului i au $ost distruse mai multe case *echi din Cucureti+6

octombrie %?8> 4 un cutremur cu magnitudinea de 7," grade, care a durat apro.imati* 3 minute,a a*ariat casele *echi din Cucureti, dar i din estul -unteniei i sudul -oldo*ei+%8 noiembrie%?


58/98

58


59/98

Q.*.*. %orectarea grtadului seismic normati 4microraionarea seismic5

%ategoriaseismic a

%ategoria terenurilor Gradul zonei dup &artaseismic

59


60/98

terenului ;

7/24/2019

Documents

Geologia Curs 2015.1