Geneza mineralelor sedimentare

Geneza mineralelor sedimentare

Mineralele sedimentare se formeaza la suprafata scoartei sub influenta agentilor geologici externi, reprezentati prin oxigen, bioxid de carbon, apa si microorganisme, in urma proceselor de dezagregare si eroziune mecanica, alterare chimica, precipitare din solutii si fixare de catre microorganisme.

a) Formarea mineralelor prin procese de eroziune mecanica - consta in dezagregarea si erodarea rocilor magmatice si metamorfice din care se separa minerale rezistente la alterare. In aceasta situatie nu are loc o modificare a compozitiei chimice a mineralelor ci numai a formei si marimii. Mineralele astfel formate sunt transportate de ape si depuse in bazine de sedimentare sub forma de granule de cuart, fluturasi de mica, fragmente de feldspati etc.

In aluviuni apar si minerale utile cum sunt: aurul, platina, diamantul, wolframitul, zirconul, rutilul, titanul, turmalina.

b) Formarea mineralelor prin procese de alterare chimica

Simultan cu procesul de eroziune mecanica, la suprafata scoartei terestre are loc si un proces de alterare chimica a mineralelor nestabile, care sub actiunea apei incarcata cu oxigen si bioxid de carbon sunt transformate in minerale secundare.

Cele mai frecvente minerale secundare sunt: caolinitul - rezultat in urma procesului de hidratare a feldspatilor si feldspatoizilor; cloritul - format prin transformarea silicatilor feromagnezieni (biotit, amfiboli, piroxeni); limonitul - rezultat prin hidratarea oxizilor de fier sau transformarea carbonatilor de fier (siderit) sau a silicatilor feromagnezieni (biotit, piroxeni, amfiboli, olivina); sericitul - rezultat prin hidratarea muscovitului; gipsul - care ia nastere prin hidratarea anhidritului; serpentinul - rezultat prin hidratarea olivinei.

c) Formarea mineralelor in filoane in descompunere.

Filoanele metalifere, in urma procesului de eroziune, ajung la suprafata Pamantului si sunt supuse proceselor de alterare chimica. Prin acest proces rezulta minerale noi, mai stabile in conditiile de la suprafata.

La un filon se disting: zona de oxidatie - situata deasupra nivelului hidrostatic, unde datorita dizolvarii anumitor componente creste continutul filonului in substante minerale utile (fier, mangan, aur, argint etc.); zona de cimentatie, care fiind situata sub nivelul hidrostatic, alterarea nu mai este produsa de apa incarcata cu oxigen si bioxid de carbon, ci de substante cum sunt acidul sulfuric si sulfatul de cupru, luate in solutie din zona de alteratie. Sub actiunea acestor substante, filonul se imbogateste secundar in noi elemente minerale, dupa cum rezulta din    reactiile de mai jos:

ZnS + CuSO₄ = CuS + ZnSO₄

blenda covelina

CuFeS₂ + CuSO₄ = 2CuS + FeSO₄

calcopirita covelina

5FeS₂ + 14CuSO₄ + 12H₂O = 7Cu₂S + 5FeSO₄ + 12H₂SO₄

pirita    calcozina

Zona cea mai adanca a filonului la care nu ajung apele de infiltratie nu sufera nici o transformare si se numeste zona primara.

d) Formarea mineralelor prin precipitare din solutii apoase. Sub actiunea apelor de infiltratie, unele saruri din minerale sunt dizolvate, trec in solutii si sunt transportate de apele curgatoare in lacuri si bazine marine. Aici are loc precipitarea acestora, fie prin cristalizare din solutii suprasaturate, fie prin precipitare sub forma de geluri.

Formarea mineralelor prin cristalizare are loc mai ales in golfurile mai putin adanci, in lagunele separate de mari si in lacurile sarate.

Cristalizarea depinde de temperatura si concentratia solutiei si are loc in ordine inversa solubilitatii, adica la inceput vor precipita sarurile greu solubile si apoi sarurile mai usor solubile. Ca exemplu de minerale formate prin precipitare, prezentate in ordinea cristalizarii lor, amintim: calcitul, gipsul, anhidritul, sarea gema, silvina, carnalit etc.

Prin precipitare din solutii coloidale se formeaza o categorie de minerale ce sunt transportate de apele curgatoare sub forma de solutii coloidale pana in bazinele marine, unde sub actiunea electrolitilor continuti in apa marilor se coaguleaza transformandu-se in geluri amorfe. In acest mod se formeaza: limonitul, psilomelanul, opalul etc.

e) Formarea mineralelor de origine organica. Unele vietuitoare au capacitatea de a sintetiza anumite substante din apa marilor sau lacurilor. Astfel, carbonatul de calciu, dizolvat in apa marii este precipitat de catre bacterii calcaroase sau folosit de alte vietuitoare marine pentru construirea scheletului sau a cochiliilor.

Dintre plantele si animalele care isi formeaza un invelis calcaros, amintim: algele calcaroase, foraminiferele, spongierii calcarosi, coralierii, brachipodele, lamelibranhiatele, gasteropodele, cefalopodele, echino-dermele etc. Dupa moartea acestor vietuitoare, casutele calcaroase se depun pe fundul marilor, se cimenteaza si dau nastere calcarelor organogene, alcatuite in cea mai mare parte din calcit.

Alte minerale sintetizate de organisme sunt bioxidul de siliciu format sub actiunea algelor diatomee, a radiolarilor si spongierilor siliciosi.

O alta categorie de vietuitoare ce sintetizeaza diverse minerale sunt bacteriile. Dintre acestea amintim: ferobacteriile - sintetizeaza limonit pe care il depun pe fundul lacurilor; manganobacteriile - sintetizeaza psilomelan; bacterii sulfuroase - sintetizeaza sulf; fosfobacteriile - precipita fosfatii din apele marine; azotobacteriile - sintetizeaza azotati.

Tot substante de natura organica sunt considerati carbunii si petrolul care iau nastere pe seama resturilor organice animale si vegetale.