Mediile diagenetice

Mediile diagenetice

Transformarile diagenetice apar ca reactie de adaptare continua a sedimentelor la noile conditii de mediu (T, P, pH, Eh, prezenta fluidelor interstitiale). In timpul eogenezei, principalul factor care controleaza succesiunea proceselor diagenetice, este prezenta in spatiul interstitial a fluidelor. In cazul sedimentarii carbonatice, compozitia si circulatia acestor fluide reprezinta factorul dominant in viitoarea configuratie a rocii. Principalele medii diagenetice in sistemul carbonatic sunt separate pe calitatii fluidelor interstitiale: mediul dulcicol, marin, de amestec, ingroparii progresive.

Mediul dulcicol (meteoric)

Acest mediu diagenetic este specific zonelor continentale afectate de precipitatii (meteorizatie) sau de fluide interstitiale dulcicole. Procesele diagenetice care afecteaza sedimentele si rocile carbonatice aflate in acest mediu vor fi diferite functie de pozitia lor in raport cu nivelul hidrostatic si de agresivitatea fluidelor.

Mediul dulcicol freatic este situat in zonele continentale sub nivelul freatic, spatiul interstitial este ocupat integral de apa cu salinitate scaazuta. Pe baza gradului de mobilitate a apei s-au stabilit urmatoarele zone:

- Zona de dizolvare este caracterizata de dizolvari datorate apelor meteorice nesaturate. Efecte: porozitate secun­dara, substitutii metasomatice.

- Zona de stagnare in care apa fara o mobilitate devine suprasaturata in CaCO₃. Efecte: cimentari minore si dizolvari, neomorfismul incipient al aragonitului.

- Zona activa este caracterizataa de o circulatie intensa a apei. Efecte: cimentari rapide (calcit mozaic, druzic-inchis), inlocuirea totala a aragonitului prin calcit, supracresteri pe echinide, porozitate remanenta mica.

Mediul ducicol vados este situat in zonele continentale deasupra nivelului freatic, spatiul interstitial fiind ocupat de aer si apa. Exista si aici zonare:

- Zona de dizolvare cu circulatie descendenta a apelor meteorice care preiau CO₂ produs in soluri, are ca efecte: dizolvari intense cu aparitia porozitatii secundare.

- Zona de precipitare supusa efectelor evaporarii si prezentei apei peliculare in jurul particulelor. Efecte: cimentare minora (ciment mozaic, de menisc, pendant).

Mediul marin de mica adancime

Acest mediu diagenetic este dezvoltat in primii 50 cm ingropare, in care prin sediment circula fluide marine, functie de raporturile cu nivelul marii sunt deferentiate doua medii: vadoase si freatice.

Mediul marin vados din zonele de plaja, deasupra nivelului marii, unde spatiul poros al sedimentelor este partial ocupat cu pelicule de apa de mare si aer. Circulatia fluidelor este ascendenta prin capilaritate datorita evaporarii. Prin pierderea intensa a CO₂ fie prin evaporare, fie prin activitatea biotica, au loc cimentari rapide incoplete cu aragonit fibros de tip pendant sau de menisc si cu Mg-calcit micritic. Daca apa devine suprasaturata prin evaporare foarte intensa in zonele cu climat cald (latitudini joase), cimentarile pot fi cu minerale evaporitice, tot aici apar si procese de metasomatoza (dolomitizari, formarea celestinei, sulfatilor). In zonele cu climat temperat sau rece, cimentarile sunt limitate datorita nesaturarii apei de mare in CaCO₃, si doar prezenta activitatilor biotice poate favoriza precipitarea in spatiul interstitial.

Mediul marin freatic este situat in bazinele marine sau oceanice sub nivelul marii, spatiul interstitial fiind ocupat cu apa de mare. Caracteristicile acestui mediu sunt dependente de adancimea apei (temperatura, presiune, saturatie - CCD): la adancimi mici apa este suprasaturata in CaCO₃, deci nu au loc dizolvari, ci doar precipitari mediate de intensa activitatea organica, in timp ce la adancimi mari dizolvarea si precipitarea sunt dependente de pozitia lysoclinei si limitei CCD. Zonarea pe baza gradului de mobilitate al apei:

Zona activa are o grosime mica si este situata imediat sub interfata sediment/apa acolo unde circulatia apei este influentata de pompajul continuu exercitat de catre valuri, maree sau curenti la care se adauga procesele de fotosinteza, respiratie a organismelor si degazeificarile. Efecte: la adancimi mici - cimentari intense (aragonit fibros-pelicular, Mg-calcit micritic sau fin fibros); la adancimi mari apa este in general subsaturata in CaCO₃, au loc dizolvari, in special ale aragonitului (sub CCD), cimentari (deasupra CCD) cu calcit slab magnezian tip mozaic si recristalizari.

Zona de stagnare este cea in care apa are o circulatie redusa prin sedimente fiind situata sub zona activa; apa este suprasaturata in CaCO₃, iar cimentarea este controlata de activitatea organica - procese microbiene. Efecte: cimentari minore adesea mediate biochimc, dizolvari absente, micritizarea marginala a particulelor cu formarea cortoidelor, aparitia de incrustatii.

Mediul de amestec al apelor saline si dulcicole

Acesta reprezinta o zona ingusta cu ape stagnante, variabila ca pozitie, fiind influentata de oscilatiile de nivel. Bordeaza zonele continentale (insulare) marginale acolo unde influenta apei de mare in nivelele freatice dulcicole este maxima. Efecte: metasomatism (dolomitizare), cimentari minore.

Mediul ingroparii progresive

In primii 100 m ai adancimii de ingropare, fluidele interstitiale, initial marine, devin izolate de bazinul marin acoperitor, isi schimba compozitia, devin reducatoare, materia organica se descompune. In acest interval fluidele controleaza procesele diagenetice. La adancimi peste 100 m, rolul determinant in procesele diagenetice il au temperatura si presiunea. Acest mediu diagenetic apare in bazinele subsidente, iar procesele diagenetice sunt influentate de rata de sedimentare (in general mare) si de regimul tectonic, astfel incat compactarea, dizolvarea sub presiune si difuzia sunt cele mai frecvente procese diagenetice.