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05b-Geologia ROCCE sedimentarie r

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30/10/14 CORSO:
GEOLOGIA I
Michele Morsilli!
LE ROCCE!
ü ROCCE •  Sedimentarie 1 Michele
Morsilli
– Università
di Ferrara
Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele
Morsilli
– Università
di Ferrara
Michele Morsilli – Università di Ferrara 30/10/14 80% della superficie terrestre occupata da R. sedimentarie 5%
60%
15%
EVAPORITI
ARENITI
20%
CARBONATI
PELITI
Dati da Tucker, 2001
2 Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – Università di Ferrara 30/10/14 Bryce 3 30/10/14 Michele Morsilli – Università di Ferrara Creazione di sedimento
(weathering)
Fisici – chimici - biologici
FISICO
•  Esfoliazione
•  Insolazione
Michele Morsilli – Università di Ferrara •  Gelo-disgelo
•  Precipitazioni di sali
4 Michele Morsilli – Università di Ferrara
Michele
Morsilli
– Università
di Ferrara
Michele Morsilli – Università di Ferrara 30/10/14 ESFOLIAZIONE
5 Michele
Morsilli
– Università
di Ferrara
Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele
Morsilli
– Università
di Ferrara
Michele Morsilli – Università di Ferrara 30/10/14 GELO-DISGELO
TIPI DI WEATHERING
CHIMICO
•  Dissoluzione
•  Ossidazione-riduzione
•  Idratazione
•  Idrolisi acida
6 30/10/14 STABILITA’ DEI MINERALI Michele
Morsilli
– Università
di Ferrara
Michele Morsilli – Università di Ferrara SERIE DI GOLDICH SEGUE LA SERIE INVERSA DI CRISTALLIZZAZIONE (BOWEN)
WEATHERING BIOLOGICO •  Attività di organismi perforanti
•  Variazioni chimismo soluzioni
Michele
Morsilli
– Università
di Ferrara
Michele Morsilli – Università di Ferrara •  Azioni meccaniche delle radici
•  Licheni
7 Michele
Morsilli
– Università
di Ferrara
Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele
Morsilli
– Università
di Ferrara
Michele Morsilli – Università di Ferrara 30/10/14 8 Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele
Morsilli
– Università
di Ferrara
Michele Morsilli – Università di Ferrara 30/10/14 Ciclo dei sedimenti
Formazione - Provenienza
Trasporto
Deposizione
Litificazione
9 Michele
Morsilli
– Università
di Ferrara
Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele
Morsilli
– Università
di Ferrara
Michele Morsilli – Università di Ferrara 30/10/14 10 Michele
Morsilli
– Università
di Ferrara
Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele
Morsilli
– Università
di Ferrara
Michele Morsilli – Università di Ferrara 30/10/14 11 Michele
Morsilli
– Università
di Ferrara
Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele
Morsilli
– Università
di Ferrara
Michele Morsilli – Università di Ferrara 30/10/14 LE ZONE DI TRANSITO
12 Prof. M
Michele
di Ferrara
Michele orsilli – UMorsilli
niversità –di Università
Ferrara Michele
Morsilli
– Università
di Ferrara
Michele Morsilli – Università di Ferrara 30/10/14 TESSITURA attributo dei sedimenti granulari che tiene
conto della dimensione, forma dei granuli,
morfologia superficiale, orientamento,
fabric o organizzazione dei granuli
13 30/10/14 GRANULOMETRIA E’ uno degli attributi principali delle
rocce sedimentarie clastiche
Michele
Morsilli
– Università
di Ferrara
Michele Morsilli – Università di Ferrara Suddivisione in classi granulometriche
SCALA DI UDDEN-­‐WENTWORTH SCALA DI UDDEN-­‐WENTWORTH Udden, 1898
Classi in progressione
geometrica di ragione 2
1,2,4,8,16 ecc.
Wentworth, 1922
Aggiunta dei termini
Michele Morsilli – Università di Ferrara Krumbein, 1934
Scala logaritmica φ
φ = -­‐ log diam (mm) 14 Michele
Morsilli
– Università
di Ferrara
Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele
Morsilli
– Università
di Ferrara
Michele Morsilli – Università di Ferrara 30/10/14 Metodi di misura Arenarie
comparatori
15 30/10/14 CERNITA o CLASSAZIONE
Michele
Morsilli
– Università
di Ferrara
Michele Morsilli – Università di Ferrara La cernita esprime il grado di variabilità delle classi
granulometriche
MORFOLOGIA E ORGANIZZAZIONE DEI GRANULI 1.  Forma
Prof. M
Michele
di Ferrara
Michele orsilli – UMorsilli
niversità –di Università
Ferrara 2.  Sfericità
3.  Arrotondamento
4.  Morfologia superficiale
5.  Orientamento (fabric)
16 Prof. M
Michele
di Ferrara
Michele orsilli – UMorsilli
niversità –di Università
Ferrara Prof. M
Michele
di Ferrara
Michele orsilli – UMorsilli
niversità –di Università
Ferrara 30/10/14 FORMA DEI GRANULI Bosellini et al., 1989
STIMA ARROTONDAMENTO E SFERICITA’ DEI GRANULI Bosellini et al., 1989
17 Michele Morsilli – Università di Ferrara Prof. M
Michele
di Ferrara
Michele orsilli – UMorsilli
niversità –di Università
Ferrara 30/10/14 MORFOLOGIA SUPERFICIALE DEI GRANULI GLACIALE
SPIAGGIA
DUNA EOLICA
Da Tucker, 1986
18 30/10/14 DISPOSIZIONE-­‐ORIENTAMENTO (FABRIC) Prof. M
Michele
di Ferrara
Michele orsilli – UMorsilli
niversità –di Università
Ferrara Orientamento e disposizione nello spazio degli elementi che
costituiscono il sedimento o la roccia
Tucker, 2000
Prof. M
Michele
di Ferrara
Michele orsilli – UMorsilli
niversità –di Università
Ferrara TESSITURA
FANGOSOSTENUTA
GRANOSOSTENUTA
19 30/10/14 NOMENCLATURA Sedimento
sciolto
Sedimento
litificato
Michele
Morsilli
– Università
di Ferrara
Michele Morsilli – Università di Ferrara Argilla+Silt Argillite+Siltite Pelite
Lutite
Sabbia
Arenaria
Ghiaia
Conglomerato Psefite
Psammite Arenite
Rudite
Dal Greco
Dal Latino
ROCCE SEDIMENTARIE
TERRIGENE
• Conglomerati
Michele
Morsilli
– Università
di Ferrara
Michele Morsilli – Università di Ferrara • Arenarie
• Peliti
CARBONATICHE
•  Calcari
•  Dolomie
ALTRE
• Evaporiti
• Ferrifere
• Silicee
• Fosfatiche
• Organiche
• Vulcanoclastiche
20 Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara Prof. MMichele – Università di Ferrara Michele orsilli M
– orsilli Università di Ferrara 30/10/14 ROCCE SEDIMENTARIE
TERRIGENE
Tessitura
Matricesostenuta
Clastosostenuta
Silicoclastiche • Conglomerati
• Arenarie
• Peliti
ROCCE TERRIGENE
CONGLOMERATI BRECCE Composizione
Oligomittici
Polimittici
Paraconglomerati
Ortoconglomerati
21 Michele Morsilli – Università di Ferrara Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara 30/10/14 CONGLOMERATI -­‐ BRECCE Aree di formazione
Modo di formazione
Falesie e spiagge
Tettoniche
Torrenti
Sedimentarie
Conoidi alluvionali
Con
trasporto
MEGABRECCE
BRECCE
VULCANICHE
22 Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara 30/10/14 ORTOCONGLOMERATO
(BRECCIA)
PARACONGLOMERATO
(BRECCIA)
Apricena - Gargano
ROCCE TERRIGENE
ARENARIE Composizione
Quarzareniti
Arcose
Litareniti
Grovacche
Arenarie ibride
Provenienza
Intrabacinale
Extrabacinale
Contesto geotettonico
Arco
Basamento
Cratone
23 Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara 30/10/14 Morsilli, 2007
Morsilli, 2007 24 Michele
Morsilli
– Università
di Ferrara
Michele Morsilli – Università di Ferrara Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara 30/10/14 COMPOSIZIONE • Quarzo • Feldspati • Frammenti di roccia • Minerali pesanti • Minerali argillosi 25 30/10/14 QUARZO
minerale + comune nelle rocce terrigene
•  65% dei minerali delle
arenarie
•  30% nelle peliti
Michele
Morsilli
– Università
di Ferrara
Michele Morsilli – Università di Ferrara •  <5% nei carbonati
FELDSPATI
•  10-15% dei minerali
delle arenarie
•  <5% nelle peliti
Michele
Morsilli
– Università
di Ferrara
Michele Morsilli – Università di Ferrara •  <1% nei carbonati
26 Michele
Morsilli
– Università
di Ferrara
Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele
Morsilli
– Università
di Ferrara
Michele Morsilli – Università di Ferrara 30/10/14 FELDSPATI
FRAMMENTI LITICI
•  Grani vulcanici
•  Grani metamorfici
•  Grani di rocce
sedimentarie (calcari,
selce, arenarie ecc.)
27 Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara Michele
Morsilli
– Università
di Ferrara
Michele Morsilli – Università di Ferrara 30/10/14 MINERALI PESANTI
1.  Rutilo
2.  Apatite
4.  Epidoto
5.  Staurolite
Rocce ignee
3.  Tormalina
Rocce metamorfiche
CLASSIFICAZIONE ARENARIE
Diagramma di Folk
Bosellini et al., 1989
28 Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara 30/10/14 CLASSIFICAZIONE ARENARIE
Pettijohn et al., 1987
29 30/10/14 ROCCE TERRIGENE Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara PELITI
Silt + argilla = fango
Composizione
Illite
Montmorillonite
Caolinite
Clorite
Tessitura
Siltiti
Argilliti
Shales
Ardesia
Fillade
Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara Meccanismi di formazione del fango Erosione di rocce
preesistenti
Weathering area
sorgente
Sabbia
silt
Decomposizione
Abrasione
glaciale
Soluzione
Organismi
FANGO
Acqua di mare
Flocculazione
Cenere
vulcanica
Deflazione
eolica
Sospensioni
turbolente
Mod. da Potter et al., 1984
30 Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara 30/10/14 NOMENCLATURA ROCCE PELITICHE DIAGENESI
SILT
ARGILLA
Sedimento sciolto
consolidato
CONGLOMERATI METAMORFISMO
SILTITE
FANGO
ARGILLITE
PELITE
SHALE
fissile
clivaggio
ARENARIE ARDESIA
FILLADE
rixx epizonale
Rid. da Bosellini et al., 1989
ROCCE TERRIGENE PELITI 31 30/10/14 ROCCE TERRIGENE Composizione
Oligomittici
Polimittici
Tessitura
Matricesostenuta
Clastosostenuta
ARENARIE Composizione
Quarzareniti
Arcose
Litareniti
Grovacche
Arenarie ibride
PELITI Composizione
Illite
Montmorillonite
Caolinite
Clorite
Tessitura
Siltiti
Argilliti
Michele Morsilli – Università di Ferrara Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara CONGLOMERATI 32 Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara 30/10/14 ROCCE CARBONATICHE James
33 Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara 30/10/14 COMPOSIZIONE ROCCE CARBONATICHE •  CALCITE -­‐ (CaCO3) -­‐ trigonale •  Low Mg-­‐CALCITE -­‐ < di 4 moli % di MgCO3 •  High Mg-­‐CALCITE -­‐ > di 4 moli % di MgCO3 •  ARAGONITE -­‐ (CaCO3) -­‐ ortorombico •  DOLOMITE -­‐ CaMg(CO3)2 Da Bosellini, 1991
34 Michele Morsilli – Università di Ferrara Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara 30/10/14 •  connessione con il mondo biologico
•  produzione e deposizione in situ
•  labilità diagenetica
•  chimismo degli oceani
Drafted by Waite 99, after James 1984)
35 30/10/14 Carbonate Factory Decreases
Basin
Platform
Margin
Slope
Carbonate
production
Tidal
Flats
Modified by Loucks from Handford and
Loucks (1993)and Bosscher and Schlager (1992)
Euphotic
Zone
Prof. Michele
– Università
Michele Morsilli – Morsilli
Università di Ferrara di Ferrara
Patch
Reef
Platform
Interior
Direction of
sediment transport
25 Km
Kendall
Corso
di Stratigrafia
e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara
Michele Laboratorio
Morsilli – Università di Ferrara Carbonate Factory Biological
Decreases
Carbonate
production
Euphotic
Zone
25 Km
Basin
Slope
Platform
Margin
Platform
Interior
Patch
Reef
Tidal
Flats
Modified by Loucks from Handford and
Loucks (1993)and Bosscher and Schlager (1992)
Direction of
sediment transport
36 30/10/14 Corso
di Stratigrafia
e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara
Michele Laboratorio
Morsilli – Università di Ferrara Carbonate Factory Decreases
Basin
Slope
Platform
Margin
Patch
Reef
Platform
Interior
Carbonate
production
Tidal
Flats
Modified by Loucks from Handford and
Loucks (1993)and Bosscher and Schlager (1992)
Euphotic
Zone
Direction of
sediment transport
25 Km
Chemical precipitates: ooids
Corso
di Stratigrafia
e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara
Michele Laboratorio
Morsilli – Università di Ferrara Carbonate Factory Decreases
Carbonate
production
Euphotic
Zone
25 Km
Basin
Slope
Platform
Margin
Platform
Interior
Patch
Reef
Tidal
Flats
Modified by Loucks from Handford and
Loucks (1993)and Bosscher and Schlager (1992)
Direction of
sediment transport
Planktonic foramnifera
Coccospheres
Coccoliths
37 30/10/14 Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara ELEMENTI DELLE ROCCE CARBONATICHE grani
matrice
cemento
pori
CATEGORIE E TIPI DI GRANI CARBONATICI • Skeletal grains
GRANI DETRITICI
Bioclasti
Biosomi
Prof. M
Michele
di Ferrara
Michele orsilli – UMorsilli
niversità –di Università
Ferrara • Non-skeletal grains
PELOIDI
fecal pellets – pellets (es.
micritizzazione – intraclasti
fangosi arrotondati)
GRANI RIVESTITI
Tucker & Wright, 1990
Intraclasti
Extraclasti
GRANI AGGREGATI
(Lumps)
Ooidi
Pisoidi
Oncoidi - rodoliti
Grapestone
Botryoidal lumps
38 30/10/14 GRANI SCHELETRICI derivano da numerosi organismi in
grado di produrre parti carbonatiche
Gusci interi
(biosomi)
Bioclasti
Variano con l’età del deposito
Prof. M
Michele
di Ferrara
Michele orsilli – UMorsilli
niversità –di Università
Ferrara Prof. M
Michele
di Ferrara
Michele orsilli – UMorsilli
niversità –di Università
Ferrara (molluschi, alghe, coralli, briozoi, foraminiferi,
echinodermi, spugne ecc.)
39 Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara
30/10/14 40 Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara 30/10/14 : Eocene limestone, Zakinthos, Ionian Islands, Greece Scholle, 2002 0.48 mm 41 30/10/14 Grani non-­‐scheletrici -­‐ detritici derivano dalla frammentazione di
Prof. M
Michele
di Ferrara
Michele orsilli – UMorsilli
niversità –di Università
Ferrara Prof. M
Michele
di Ferrara
Michele orsilli – UMorsilli
niversità –di Università
Ferrara preesistenti carbonati
rottura di parti di un
sedimento
penecontemporaneo
Disgregazione di rocce
più antiche già
consolidate
Intraclasti
Extraclasti
intraclasti
42 Prof. M
Michele
di Ferrara
Michele orsilli – UMorsilli
niversità –di Università
Ferrara Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara 30/10/14 Kendall, 2006
43 Prof. M
Michele
di Ferrara
Michele orsilli – UMorsilli
niversità –di Università
Ferrara Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara 30/10/14 Peloidi granuli di carbonato microcristallino
arrotondati privi di struttura interna
Fecal pellets
Micritizzazione
Dimensioni: da pochi micron a qualche millimetro
44 Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara 30/10/14 Bahamas
Bahamas
Gargano
45 Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara 30/10/14 Initial boring
Micrite fill
0.1 mm
0.1 mm
0.1 mm
0.1 mm
Complete
micritization
46 Prof. M
Michele
di Ferrara
Michele orsilli – UMorsilli
niversità –di Università
Ferrara Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara 30/10/14 Fecal
pellets
Ooidi
Micritized Micritized
calcareous skeletal
algae
grain
Mud clast
Sholle, 2002
Grani rivestiti – Coated grains
grani di carbonato di forma e natura
varia legati da cemento o da
organismi incrostanti
Oncoidi
Pisoidi
Dimensioni: da 0,5 a circa 3 mm
47 Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara Prof. M
Michele
di Ferrara
Michele orsilli – UMorsilli
niversità –di Università
Ferrara 30/10/14 Tucker, 1990
Abu Dhabi
Andros
Sabbie oolitiche
1 mm
48 Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara 30/10/14 Ooliti
Scholle, 2002
49 Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara 30/10/14 ONCOIDI Oncoidi
50 Prof. M
Michele
di Ferrara
Michele orsilli – UMorsilli
niversità –di Università
Ferrara Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara 30/10/14 Curacao Foster, 2001 Morsilli, 2013 ONCOIDI -­‐ RODOLITI Morsilli, 2010
Marsa Alam, Egitto
51 Prof. M
Michele
di Ferrara
Michele orsilli – UMorsilli
niversità –di Università
Ferrara Morsilli, 2010
Matsuda, 2011
Prof. M
Michele
di Ferrara
Michele orsilli – UMorsilli
niversità –di Università
Ferrara 30/10/14 Marsa Alam, Egitto
52 Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara Prof. M
Michele
di Ferrara
Michele orsilli – UMorsilli
niversità –di Università
Ferrara 30/10/14 Morsilli, 2005
Miocene sup. (Menorca)
PISOIDI 53 30/10/14 Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara Kendall, 2005
• Skeletal grains
GRANI DETRITICI
Bioclasti
Biosomi
Prof. M
Michele
di Ferrara
Michele orsilli – UMorsilli
niversità –di Università
Ferrara • Non-skeletal grains
PELOIDI
fecal pellets – pellets (es.
micritizzazione – intraclasti
fangosi arrotondati)
GRANI RIVESTITI
Tucker & Wright, 1990
Intraclasti
Extraclasti
GRANI AGGREGATI
(Lumps)
Ooidi
Pisoidi
Oncoidi - rodoliti
Grapestone
Botryoidal lumps
54 Prof. M
Michele
di Ferrara
Michele orsilli – UMorsilli
niversità –di Università
Ferrara Prof. M
Michele
di Ferrara
Michele orsilli – UMorsilli
niversità –di Università
Ferrara 30/10/14 COMPONENTI ROCCE CARBONATICHE grani
matrice
cemento
pori
MATRIX
Pomar lecture
55 Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara 30/10/14 cristalli di carbonato di calcio con dimensioni
molto piccole inferiori a 62 micron.
Penicillus
56 30/10/14 Prof. M
Michele
di Ferrara
Michele orsilli – UMorsilli
niversità –di Università
Ferrara Marine teleosts fish (bony fish) may contribute 3 to 15% of total oceanic carbonate production (> 30 gr /m2 yr) inorganic crystals of CaCO3 (Mg:Ca ratio: 10 to 33 mol %) excreted, either within mucus-­‐coated pellets, or with feces (when fish are feeding) Wilson et al. (2009): doi: 10.1126/science.1157972 Prof. M
Michele
di Ferrara
Michele orsilli – UMorsilli
niversità –di Università
Ferrara grani
cemento
matrice
pori
57 Michele Morsilli – Università di Ferrara Prof. M
Michele
di Ferrara
Michele orsilli – UMorsilli
niversità –di Università
Ferrara 30/10/14 CEMENT
Pomar lecture
Kendall, 2005
58 Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – Università di Ferrara 30/10/14 Pomar lecture
59 Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara Michele Morsilli – Università di Ferrara 30/10/14 Classificazione CARBONATI
Dunham, 1962
Classificazione CARBONATI
Dunham, 1962
60 Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara 30/10/14 Giurassico - Portogallo
10 mm
61 Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara 30/10/14 ostracodi
Giurassico - Francia
Florida Keys – Morsilli, 2002
62 Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara 30/10/14 Shark Bay, Australia
63 Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara 30/10/14 Gargano, Stromatoliti (Barremiano) – Morsilli, 2003
MICROBIALITE
Prof. M
Michele
di Ferrara
Michele orsilli – UMorsilli
niversità –di Università
Ferrara Microbialites are “organosedimentary
deposits that have accreted as a result of a
benthic microbial community trapping
and binding detrital sediment and/or forming
the locus of mineral precipitation” (Burne and
Moore, 1987, pp. 241–242).
Microbialites are in place benthic sediments
produced by microbial processes.
Riding, 2011
64 30/10/14 MICROBIALITE
Prof. M
Michele
di Ferrara
Michele orsilli – UMorsilli
niversità –di Università
Ferrara microbialite have commonly been distinguished
by their dominant internal macrofabric:
ü stromatolite (laminated),
ü thrombolite (clotted),
ü dendrolite (dendritric),
ü leiolite (aphanitic)
(Riding, 2000, pp. 189–195)
Prof. M
Michele
di Ferrara
Michele orsilli – UMorsilli
niversità –di Università
Ferrara MICROBIALITE
Riding, 2011
65 Mallorca
1m
Michele Morsilli – Università di Ferrara Morsilli, 2009 Prof. M
Michele
di Ferrara
Michele orsilli – UMorsilli
niversità –di Università
Ferrara 30/10/14 Gargano, Stromatoliti (Barremiano) – Morsilli, 2003
Mik, 2009 66 Morsilli, 2009 30/10/14 stromatolite thrombolite dendrolite leiolite (a) Irregular to domal stromatolite, Cambrian Series 2, Laiwu region, Shandong, China. (b) Thrombolite with irregular, dark-­‐gray microbial clots, Cambrian Series 3, Jinan region, Shandong, China. (c) Dendrolite with bush-­‐like structures, Cambrian Series 3, Jining region, Shandong, China. (d) Leiolite with aphanitic texure, Cambrian Series 3, Laiwu region, Shandong, China, which was firstly recognized by Woo (2009). (e) Microbial laminites with desiccation crack, Cambrian Series 3, Linyi region, Shandong, China. (f) Oncoid with spheroidal shapes and crudely-­‐laminated cortex, Cambrian Series 3, Shandong, China. Michele Morsilli – Università di Ferrara Travertine 67 Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – Università di Ferrara 30/10/14 Turkey 68 Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – Università di Ferrara 30/10/14 Saturnia, Toscana Frank K. -­‐ originally posted to Flickr as Tomb submerged in a travertine pool in Pamukkale 69 Michele Morsilli – Università di Ferrara 30/10/14 70 Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara 30/10/14 Dolomie
71 Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara 30/10/14 Ph A. Riva Scholle, 2002 0.4 mm 72 Michele Morsilli – Università di Ferrara Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara 30/10/14 Scholle, 2002 1.04 mm Dolomie primarie e secondarie 73 Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – Università di Ferrara 30/10/14 Classificazione Dolomie 74 Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – Università di Ferrara 30/10/14 75 Michele Morsilli – Università di Ferrara 30/10/14 76 Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – Università di Ferrara 30/10/14 Modelli di dolomitizzazione Modello di riflusso 77 Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – Università di Ferrara 30/10/14 Bosellini et al. 1989 Modello mixing 78 Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – Università di Ferrara 30/10/14 Dolomitizzazione idrotermale Davies 2006
79 Michele Morsilli – Università di Ferrara 30/10/14 A. Riva lecture 80 Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara Michele Morsilli – Università di Ferrara 30/10/14 Importanza per l’esplorazione petrolifera ALTRE ROCCE SEDIMENTARIE 1.  Evaporiti
2.  Depositi ferrosi
3.  Depositi fosfatici
4.  Depositi siliceii
5.  Depositi organici
81 Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara 30/10/14 DEPOSITI EVAPORITICI Precipitazione chimica da salamoie (brine)
•  CLORURI
Minerali
evaporitici
•  SOLFATI
Salgemma – NaCl
Anidrite – CaSO4
Gesso – CaSO4 – 2H2O
•  CARBONATI
•  NITRATI
•  BORATI
Xx di gesso
82 Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara 30/10/14 Anidriti
Depositi annuali di salgemma
83 30/10/14 DEPOSITI FERRIFERI Corso Laboratorio di Stratigrafia Michele Morsilli – Università di Ferrara e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara SEDIMENTI CON Fe >15%
Ematite – Fe2O2
Magnetite – Fe3O4
•  OSSIDI
Goethite – FeO. OH
Limonite – FeO. OH. nH2O
Minerali
di ferro
•  CARBONATI
•  SILICATI
•  SOLFURI
Siderite – FeCO3
Chamosite – Fe3Al2Si2O10. 3H2O
Glauconite – KMg (FeAl) (SiO3 )6. 3H2O
Marcasite – FeS2
Pirite – FeS2
DEPOSITI SILICEI Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara SELCE (SiO2)
•  Microquarzo (xx pochi micron)
SELCE
•  Megaquarzo (xx fino a 50 micron)
•  Calcedonio
•  Spugne (spicole)
ORGANISMI
•  Radiolari
•  Diatomee
AMBIENTI
•  Fondi oceanici (a profondità > 4- 5 km)
•  Laghi (melme a diatomee – Diatomiti)
84 Michele
Morsilli
– Università
di Ferrara
Michele Morsilli – Università di Ferrara Morsilli, 2004
Michele
Morsilli
– Università
di Ferrara
Michele Morsilli – Università di Ferrara 30/10/14 SELCE
•  STRATI
accumulo post-mortem organismi – CCD o
scarsa produzione carbonato
SELCE
•  STRATI
accumulo post-mortem organismi – CCD o
scarsa produzione carbonato
85 Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara 30/10/14 SELCE
NODULI
Materia organica
Origine diagenetica – sostituzione di
rocce carbonatiche – zone di nucleazione
DEPOSITI ORGANICI Diagenesi
Metamorfismo
•  HUMUS
Zona di formazione suolo
•  TORBA
Accumuli in stagni e paludi - Carbone
•  SAPROPEL
Materia organica in bacini (mare, laghi, lagune)
Condizioni anossiche o anaerobiche per preservazione
CARBONE (Vari tipi)
DEPOSITI ARGILLOSI
PETROLIO
86 Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara 30/10/14 OIL PROVINCES
OIL PROVINCES
87 Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara 30/10/14 Montagna della
Maiella
Rudstone a Rudiste con pori riempiti da bitume
Morsilli, 2004 Montagna della
Maiella
Morsilli, 2004 88 Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara 30/10/14 Montagna della
Maiella
Morsilli, 2004 Tipi di porosità
mouldic
shelter
framework
vugs
shrinkage
Modificato da Coquette & Pray, 1970
89 Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara 30/10/14 Porosità dipendente dalla tessitura
Intergranulare
Porosità dipendente dalla tessitura
Intragranulare
90 Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – Università di Ferrara 30/10/14 : Eocene limestone, Zakinthos, Ionian Islands, Greece Scholle, 2002
0.48 mm 91 Michele Morsilli – Università di Ferrara Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara 30/10/14 Porosità dipendente dalla tessitura
Intercristallina
Scholle, 2002
0.4 mm 92 Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara 30/10/14 Porosità dipendente dalla tessitura
Da impronte (mouldic)
Porosità dipendente dalla tessitura
Da dissoluzione (oomouldic)
93 Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara Michele Morsilli – Università di Ferrara 30/10/14 0.48 mm Porosità dipendente dalla tessitura
Da finestre (fenestral)
94 Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – Università di Ferrara 30/10/14 Pomar lecture
Scholle, 2002
3.0 mm 95 Michele Morsilli – Università di Ferrara Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara 30/10/14 Porosità dipendente dalla tessitura
Da vacui riparati (shelter)
Scholle, 2002
96 Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara 30/10/14 Porosità dipendente o meno dalla tessitura
Da fossatori (burrows)
Porosità indipendente dalla tessitura
Da fratture
97 Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – Università di Ferrara 30/10/14 Porosità indipendente dalla tessitura
Scholle, 2006
Mallorca (Messinian) – Morsilli, 2008
98 30/10/14 Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara Tipi di porosità
mouldic
shelter
framework
vugs
shrinkage
Modificato da Coquette & Pray, 1970
Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara Insieme di processi fisici e chimici che portano alla
trasformazione del sedimento in roccia
PROCESSI
FISICI
Compattazione
PRECOCE
Pressure solution
DIAGENESI
TARDIVA
• Ambiente deposizionale
• Clima
• Composizione e tessitura
Cementazione
PROCESSI
CHIMICI
Dissoluzione
Sostituzione
Eh
Ph
Movimento
fluidi
• Permeabilità
• Profondità seppellimento
99 Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara 30/10/14 0
0
100
200
300
400
500
600
5
DIAGENESIS
10
15
METAMORPHISM
20
25
Not in nature
30
35
PROCESSI DOMINANTI
Sfuggita di acqua
Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara 1. 
COMPATTAZIONE
Cambio packing – riduzione spessore
Rottura – deformazione granuli
2. 
PRESSIONE-SOLUZIONE
3. 
CEMENTAZIONE
4. 
AUTIGENESI
Dissoluzione bordi - Stiloliti
Silice
Crescita di quarzo – vari tipi di cemento
Calcite
Cementi a drusa o poikilitici
Feldspati
Ceneri vulcaniche (k-feldspati)
Minerali argillosi
Illite – riduce la porosità
5. 
EMATITE
Incrostazioni
Caolinite – riduce la permeabilità
Impregnazione
100 Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara 30/10/14 Sfuggita di acqua
1. 
COMPATTAZIONE
Cambio packing – riduzione spessore
Rottura – deformazione granuli
Costipamento fisico
James & Choquette, 1990
101 Michele Morsilli – Università di Ferrara Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara 30/10/14 PRESSIONE-SOLUZIONE
Dissoluzione bordi - Stiloliti
Contatti suturati in
un’arenaria
Scholle, 2002
1.0 mm 102 Michele Morsilli – Università di Ferrara Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara 30/10/14 Diagenesi di seppellimento
Pressione-dissoluzione lungo i bordi
CEMENTAZIONE
Silice
Crescita di quarzo – vari tipi di cemento
Calcite
103 Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara 30/10/14 AMBIENTI DIAGENETICI 1.  Le aree emerse (meteorico)
2.  La spiaggia
3.  Fondo marino e zona freatica
4.  Sottosuolo profondo
104 Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara 30/10/14 Ambienti diagenetici Da Bosellini, 1991 meteoric cements
Da James & Choquette, 1990
105 Prof. MM
ichele – Università di Ferrara Michele orsilli M–orsilli Università di Ferrara Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara 30/10/14 Cementi a menisco
vadoso
xx di calcite low-Mg
Cemento isopaco
(a dente di cane)
Fresh-water
phreatic zone
xx di calcite low-Mg
106 Corso Laboratorio dniversità i Stratigrafia e Sedimentologia – Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara Michele Morsilli – U
di Ferrara 30/10/14 Diagenesi di seppellimento
Pressione-dissoluzione lungo i bordi
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