Roca carbonática
Les roques carbonáticas o roques carbonatadas (coloquialmente carbonat) són un tipo de roques sedimentarias compostes principalment per minerals de carbonat càlcic (CaCO3) o d'uns atres carbonats.[1] Constituïxen el 25-30% del registre sedimentario de la Terra.[2]
Les principals roques carbonáticas són:
- Calcàreas, compostes per calcita o aragonito (diferents formes cristalines del carbonat càlcic).
- Dolomías, compostes principalment per dolomita, un carbonat de calcio i magnesi [(CO3)2CaMg].
- Margas, compostes per una mescla de carbonat i minerals de la argila.
A este grup (calcàrees, dolomías i margas) se'ls denomina també roques calcáreas.
Les roques carbonáticas poden formar-se o dissoldre's tant en aigües continentals com a marines, depenent de numerosos factors, que inclouen la temperatura, pH o la concentració de ions.
El marbre és una roca metamòrfica carbonática, procedent del metamorfisme de calcàrees o dolomías. Existixen també roques ígneas carbonáticas, com les carbonatitas.
Formació
[editar | editar còdic]
La precipitació de carbonat que donarà lloc a les roques carbonáticas es produïx en ambients sedimentarios molt variats, marins, llacustres, edàfics (caliches), càrstics (espeleotemas, tobas) i inclús eòlics.[3] No obstant, la major part de la producció de sediment carbonáticos, en diferència, és pròpia d'ambients marins tropicals de poca profunditat.[4]
Les partícules carbonáticas poden formar-se per precipitació directa, inorgànica, a partir de l'aigua de mar o d'aigües continentals saturades en carbonat, per precipitació induïda per l'activitat de sers vius o per la desarticulació o fragmentació dels armassons esquelètics d'organismes. El tipo de sediment ha anat canviant a lo llarc de la història geològica, pels diferents productors de carbonat, que s'han anat reemplaçant uns per uns atres a lo llarc del temps.[4] De forma pareguda, el volum de carbonat produït en cada época geològica ha variat en funció del clima, nivell mig de la mar, profunditat de la lisoclina i la distribució de les masses continentals en cada moment.
Principals organismes productors de carbonat
[editar | editar còdic]- Inductores de la precipitació de carbonat: algas i cianobacterias (productores d'estromatolitos i oncolitos).[4]
- En esquelets o closques calcáreas: moluscs (bivalvats, gasteròpodes, cefalòpodes), braquiópodos, equinoderms, foraminíferos, corals, briozoos, esponges, estromatopóridos, artròpodes (trilobites), arqueociatos, algas, etc.[4]
- Organismes coralívoros i perforantes (productors secundaris de fango carbonatado per bioerosión d'esquelets carbonáticos): bactèries, fongos, algues, foraminíferos, esponges, cucs poliquetos, crustacis, sipúnculos, moluscs, erizos de mar i peixos.[5]
Classificació
[editar | editar còdic]Són varis els sistemes de classificació de les roques carbonáticas,[6] destacant els de Folk (1959, 1962)[7][8] i Dunham (1962).[9]
Classificació de Folk
[editar | editar còdic]
Folk va centrar la seua classificació en tres components principals de les roques carbonatadas (aquelles en menys d'un 50% de terrígenos): aloquímicos, micrita i esparita (equivalents als grans, matriu i ciment químic, respectivament, d'una roca detrítica).[2]
- Aloquímicos: aquells materials carbonáticos formats per precipitació química, orgànica o inorgànica, originats en la mateixa conca sedimentaria pero transportats posteriorment. Els principals són intraclastos (normalment fragments de sediment carbonáticos poc consolidats), oolitos, fòssilés i pelets (agregats redonejats i ben seleccionats de calcita microcristalina, de 0,03 a 0,20 mm, provablement pelets fecals de cucs i atres invertebrats).
- Matriu micrítica: formada per grans d'1 a 4 μm de calcita. En sediment actuals la composició pot ser de calcita, calcita magnesiana o aragonito. Pot procedir de la precipitació inorgànica en aigües marines, càlides i someras, de la desintegració d'organismes en elements calcáreos (algues verdes) o per precipitació per activitat orgànica (cianobacterias, algues, etc.).
- Ciment esparítico: sol reblir buits durant la diagénesis. Pot escomençar la farcidura d'un poro en calcita fibrosa, terminant en cristals de calcita en mosaic.
- Tipos principals
- Calcàrees tipo I: roques aloquímicas esparíticas. Equivalents a areniscas o conglomerats ben seleccionats. Formades en un ambient en corrents fortes o persistents que han eliminat el fango microcristalino (la fracció arcillosa).
- Calcàrees tipo II: roques aloquímicas microcristalinas. Indiquen corrents suaus o una alta taxa de formació de fango carbonático. Equivalents a les areniscas o conglomerats arcillosos.
- Calcàrees tipo III: roques microcristalinas. Indiquen l'absència de corrents fortes i una alta taxa de formació de fango carbonático. Equivalent a argila i lutitas.
- Calcàrees tipo IV: biolititas. Per a roques biohermales, estructures orgàniques que han creixcut in situ (formacions de coral, estromatolitos, etc.)
| Classificació composicional de les calcàrees segons Folk[2][10] | ||||
|---|---|---|---|---|
| Calcàrees tipo I aloquímicas esparíticas |
Calcàrees tipo II aloquímicas microcristalinas |
Calcàrees tipo III microcistralinas |
Calcàrees tipo IV biohermales | |
 Micrita (IIIm)  Dismicrita** (IIIx) |
||||
| en intraclastos (i) |  Intraesparita i intraesparrudita* (Ii) |
 Intramicrita i intramicrudita* (IIi) |
 (1-10 % i) Micrita en intraclastos (III i) |
|
| oolíticas (o) |  Ooesparita i ooesparrudita* (Io) |
 Oomicrita i oomicrudita* (IIo) |
 (1-10 % o) Micrita en oolitos (IIIo) |
|
| fosilíferas (b) |  Bioesparita i bioesparrudita* (Ib) |
 Biomicrita i biomicrudita* (IIb) |
Archiu:Fossiliferous Micrite.svg (1-10 % b) Micrita fosilífera (IIIb) |
Archiu:Biolithite.svg Biolitita (IV) |
| fosilíferas en pelets (bp) | Archiu:Biopelsparite.svg Biopelesparita (Ibp) |
Archiu:Biopelmicrite.svg Biopelmicrita (IIbp) |
||
| en pelets (p) | Archiu:Pelsparite.svg Pelesparita (Ip) |
Archiu:Pelmicrite.svg Pelmicrita (IIp) |
Archiu:Pelletiferous Micrite.svg (1-10 % p) Micrita peletífera (IIIp) |
|
| * Les roques en clastos grossos (>1 mm) s'indiquen en modificadores del nom, com en oosparrudita (Io) o en biomicrudita (IIb). ** Dismicrita (IIIx) indica micritas en cavitats, normalment reblixes per esparita. Si la roca té més del 10% de dolomita per dolomitización s'usarà ademés el terme «dolomitizada», p. eix. biomicrita dolomitizada. Si la roca és una dolomía en orige (primària), s'afegirà el terme «dolomítica», per eixemple intramicrita dolomítica. | ||||
- Per tamany de components
Folk es va basar en les classificacions i escales de Grabau (1904)[11] i Wentworth (1922),[12] separant les escales de tamany dels constituents transportats (clastos de l'esquelet i partícules de la matriu), per un costat, i dels constituents autigénicos (cristals del ciment esparítico), per un atre.[2]
| Classificació per tamany dels constituents segons Folk | ||||
|---|---|---|---|---|
| Tamany (mm) |
Constituents transportats | Constituents autigénicos | ||
| > 64 | calcirrudita molt grossa | cristalina extremadament grossa | ||
| 16-64 | calcirrudita grossa | |||
| 4-16 | calcirrudita mija | |||
| 1-4 | calcirrudita fina | cristalina molt grossa | ||
| 0,5-1 | calcarenita grossa | cristalina grossa | ||
| 0,25-0,5 | calcarenita mija | |||
| 0,125-0,25 | calcarenita fina | cristalina mija | ||
| 0,062-0,125 | calcarenita molt fina | |||
| 0,031-0,062 | calcilutita grossa | cristalina fina | ||
| 0,16-0,31 | calcilutita mija | |||
| 0,008-0,016 | calcilutita fina | cristalina molt fina | ||
| 0,004-0,008 | calcilutita molt fina | |||
| 0,001-0,004 | afanocristalina | |||
| < 0,001 | criptocristalina | |||
Classificació de Dunham
[editar | editar còdic]Dunham va basar la seua classificació atenent a determinats aspectes de la textura deposicional:
- textura deposicional reconeixible o no
- sediment units o no en el moment de la sedimentación (unió normalment deguda al creiximent d'estructures orgàniques)
- presència o absència de matriu micrítica (partícules del tamany argila, de menys de 20 μm), en l'original en anglés: mud, lliteralment «fanc, argila».
- fàbrica de soport del sediment original (si els grans «suren» en la matriu o si els grans formen l'esquelet de soport i la matriu solament reblix buits)
| Classificació original de Dunham[9][13] | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Textura deposicional reconeixible | Textura deposicional no reconeixible (deu subdividirse segons classificacions que contemplen les textures físiques o la diagénesis) | ||||
| Components originals no units en el moment de la deposición |
Components originals units en el moment de la deposición (bioconstrucción) | ||||
| Més del 1% de matriu micrítica (mud) | Menys del 1% de matriu micrítica | ||||
| Esquelet matriu-soportat | Esquelet grane-soportat | ||||
| Menys del 10% de grans | Més del 10% de grans | ||||
| Mudstone | Wackestone | Packstone | Grainstone | Boundstone | Calcàrea cristalina o dolomía cristalina |
.jpg){kind=link}
Modificacions a la classificació de Dunham
[editar | editar còdic]En 1971, Embry i Klovan[14] varen afegir alguns térmens a la classificació de Dunham:[13][4]
- Floatstone: Esquelet matriu-soportat, en més del 10% de clastos de més de 2 mm.
- Rudstone: Esquelet grane-soportat, en més del 10% de clastos de més de 2 mm.
Per a les boundstones varen distinguir tres nous tipos, mantenint el terme boundstone per als casos no identificables:
- Bafflestone: per a components units per organismes l'estructura dels quals actua com a pantalla, atrapant sediment micrítico, i els seus restants es conserven enterrats entre eixos mateixos sediment.
- Bindstone: sediment matriu-soportat atrapat i unit per organismes encostrantes, com els estromatolitos.
- Framestone: quan el sediment queda atrapat entre estructures orgàniques rígides, normalment esquelets calcáreos en posició de vida (p. eix.: secs de coral).
Lokier i Al Junaibi varen realisar en 2016 una síntesis i algunes precisió a la classificació de Dunham ampliada per Embry i Klovan. Es varen basar en un ampli estudi en el que varen participar 241 petrólogos voluntaris (com ells mateixos indiquen en el seu treball: uns 4200 anys d'experiència combinada) sobre els problemes en aplicar estes classificacions en la pràctica i varen analisar els aspectes més confusos de les distintes definicions.[15] Es varen decantar per la classificació de Dunham front a unes atres, puix va ser l'usada pel 89% dels petrólogos consultats. Una de les conclusions va ser la d'eliminar de la classificació el terme bafflestone per ser redundante en uns atres.
| Classificació de Dunham (1962),[9] ampliada per Embry i Klovan (1971)[14] i modificada per Lokier i Al Junaibi (2016)[15] | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Carbonat alóctonos - Components originals no units en el moment de la deposición | Calcàrees autòctones - Components originals units en el moment de la deposición | Textura deposicional no reconeixible per recristalización | |||||||
| Menys del 10% dels components majors que el tamany arena (>2 mm) | 10% o més dels components majors que el tamany arena (>2 mm) | ||||||||
| Conté fango carbonático (micrita, tamany llime/argila <63 μm) | Sense fango carbonático (<63 μm) (la roca està soportada pels clastos tamany arena (63 μm - 2 mm) |
Els organismes han consolidat un substrat preexistente - la roca és matriu-soportada |
Els organismes han construït una estructura rígida - la roca és soportada per l'estructura orgànica |
Tipo de consolidació no identificable | |||||
| Fàbrica soportada pel fango carbonático (micrita, <63 μm) | Fàbrica soportada pels grans de la fracció arena (63 μm - 2 mm) | ||||||||
| Més del 90% composta per fango carbonático (micrita, <63 μm) | 10% o més compost per grans de 63 μm o majors | Matriu-soportat (soportat per la fracció de <2 mm) | Gra-soportat (soportat per la fracció de >2 mm) | ||||||
| Mudstone carbonático | Wackestone | Packstone | Grainstone | Floatstone* | Rudstone* | Bindstone* | Framestone* | Boundstone* | Calcàrea cristalina Dolomía cristalina |
| Archiu:Mudstone.svg | Archiu:Wackestone.svg | Archiu:Packstone.svg | Archiu:Grainstone.svg | Archiu:Floatstone.svg | Archiu:Rudstone.svg | Archiu:Bindstone.svg | Archiu:Framestone.svg | Archiu:Boundstone.svg | Archiu:Crystalline limestone.svg |
| La matriu deu classificar-se aparte | |||||||||
- Modificadores
A la classificació de la roca es poden afegir modificadores i calificadores que permeten precisar i completar informació útil per a la seua interpretació, ambient deposicional o història diagenética.[15]
- Components dels grans: per eixemple «grainstone de ooides», «packstone de gasteròpodes» o «packstone de fragments de bivalvats en ooides de gra molt fi».
- Matriu, especialment necessari en floatstones i rudstones: per eixemple «rudstone d'algues calcáreas en matriu packstone de bioclastos ben seleccionada».
- Estructures sedimentarias: «packstone de ooides en laminación paralela» o «mudstone carbonático bioturbado».
- Fases del ciment: per eixemple s'indica si el ciment és de calcita o dolomita.
- Atres característiques diagenéticas: quan la matriu està neoformada o si hi ha presència d'estilolitos.
- Porosidad: per a detalls sobre la porosidad primària o secundària.
- Recristalización: per a precisar característiques de la recristalización, com el tamany unimodal o bimodal dels cristals.
Classificació de Tucker
[editar | editar còdic]La classificació de Tucker (1981) atén únicament al tamany de gra,[16] conservant la nomenclatura clàssica de Grabau (1904).[11] És molt simple, pero molt pràctica, sobretot en les descripcions preliminars de camp:[4]
- Calcirrudita: en la majoria dels grans majors de 2 mm.
- Calcarenita: en la majoria dels grans entre 2 mm i 62 μm.
- Calcilutita: en la majoria dels grans menors de 62 μm.
Classificació de Friedman
[editar | editar còdic]Per a les calcàrees i dolomías cristalines Friedman va fer una proposta de classificació en 1965:[17][13]
- Equigranular: tots els cristals de tamany similar.
- Inequigranular: cristals de tamanys diferents.
Per a cada u dels dos casos anteriors va establir tres subdivisions texturales en els mateixos criteris:
- Textura idiotópica, quan els cristals són euhedrales (o idiomorfos, en cares ben formades i reconeixibles).
- Textura hipidiotópica, quan els cristals són subeuhedrales (o subidiomorfos, en cares mijanament reconeixibles).
- Textura xenotópica, quan els cristals són anhedrales (o alotriomorfos, en cares mal formades).
A la seua volta per a cada u d'estos tres últims casos la textures poden ser poiquilotópica, quan cristals grans engloben a uns atres més menuts, o porfirotópica, quan alguns cristals destaquen pel seu tamany del restant.
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ Kroustallis, S. K. (2016) «Roca carbonática». En: Diccionari de matèries. Tesauros del Patrimoni Cultural d'Espanya.
- ↑ 2,0 2,1 2,2 2,3 Folk, R. L. (1980) Petrology of sedimentary rocks [1] archivat en Wayback Machine.. Austin, Teixixques: Hemphill Publishing Company. 182 págs.
- ↑ Pérez Ramos, Olivia; Grijalva Noriega, Francisco Javier i Montijo González, Alejandra (2012) «Ambients de sedimentación carbonatada». En: Roques carbonatadas. Universitat de Sonora, Departament de Geologia.
- ↑ 4,0 4,1 4,2 4,3 4,4 4,5 Mes, R.; Benito, M. I. i Alonso, A. (2010) «La sedimentación carbonática en mars someros: les plataformes carbonáticas». En: Arche, A. (ed.) Sedimentología: del procés físic a la conca sedimentaria. Madrit: Consell Superior d'Investigacions Científiques. Texts Universitaris, 43: 839-917 ISBN 978-84-00-09145-3
- ↑ Glynn, P. W. (1997) «Bioerosion and coral-reef growth: a dynamic balanç». En: Birkeland (ed.) Life and death of coral reefs. Chapman & Hall, Nova York. Págs. 69-98
- ↑ Society for Sedimentary Geology (2013) «Carbonate Classification». SEPM Strata
- ↑ Folk, R. L. (1959) «Practical petrographic classification of limestones». American Association of Petroleum Geologists Bulletin, 43: 1-38
- ↑ Folk, R. L. (1962) «Spectral subdivision of limestone types». En: Ham, W. E. (ed.) Classification of carbonate rocks. A Symposium. American Association of Petroleum Geologists Memoir, 1: 62-84.
- ↑ 9,0 9,1 9,2 Dunham, R.J. (1962) «Classification of carbonate rocks according to depositional texture». En: Ham, W. E. (ed.) Classification of carbonate rocks. A Symposium. American Association of Petroleum Geologists Memoir, 1: 108–121
- ↑ Les formes en espanyol d'alguns térmens s'han pres del Diccionari Científic i Tècnic de la Real Acadèmia de Ciències Exactes, Físiques i Naturals: «bioesparita», «biomicrita», «biopelesparita», «biopelmicrita», «dismicrita», «intraesparita», «intramicrita», «ooesparita», «oomicrita», «pelmicrita» o «pelesparita». No obstant es poden trobar en la lliteratura científica en espanyol algun dels térmens traduït com pelsparita, biopelsparita i oosparita (sense la «i» de esparita).
- ↑ 11,0 11,1 Grabau, A. W. (1904) «On the classification of sedimentary rocks». American Geologist, 33: 228-247
- ↑ Wentworth, C. K. (1922) «A scale of grade and class terms for clastic sediments [2] archivat en Wayback Machine.». The Journal of Geology, 30 (5): 377-392
- ↑ 13,0 13,1 13,2 Traducció basada parcialment en la d'Arribes, Mª.E., Arribes, J., De la Penya, J.A., Estrada, R., López-Acevedo, F.J., Marfil, R., Vares, M.J. (2011) «Roques carbonáticas [3] archivat en Wayback Machine.». Atles de petrografia sedimentaria.
- ↑ 14,0 14,1 Embry, A. F. i Klovan, J. E. (1971) «A Clapix Devonian reef tract on Northeastern Banks Island, N.W.T.». Bulletin of Canadian Petroleum Geology, 19(4): 730–781
- ↑ 15,0 15,1 15,2 Lokier, S. W. i Al Junaibi, M. (2016) «The petrographic description of carbonate facies: llaure we all speaking the same language?». Sedimentology, 63(7): 1843–1885 doi:10.1111/sigau.12293
- ↑ Tucker, M. E. (1981) Sedimentary petrology. An introduction. Oxford: Blackwell Scientific Publications. Geoscience Texts, 3. 252 págs. ISBN 0632000740.
- ↑ Friedman, G. M. (1965). Terminology of crystallization textures and fabrics in sedimentary rocks. Journal of Sedimentology Petrology, 35: 643-655
- Este artícul conté una traducció derivada de «Roca carbonática» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.