Sandstone
DefinizioneLe Sandstone o Arenarie sono rocce sedimentarie composte principalmente da particelle clastiche con una percentuale di cemento subordinata.
Le particelle clastiche consistono principalmente in Quarzo, Feldspati in quantità inferiore al 25% e minerali argillosi in quantità inferiore al 20%.
In base alla matrice possiamo suddividere le Sandstone in due gruppi principali:
Un gruppo caratterizzato da cemento precipitato negli interstizi tra i granuli, ed un gruppo con cemento costituito da materiale argilloso.
Un’altra suddivisione spesso utilizzata è quella di distinguere sandstone impure da sandstone pure.
Quelli Impuro contengono una frazione > 10% di materiale argilloso mentre quelle Pure una percentuale < 10% di materiale argilloso.
Le sandstone impure sono detta Wacke mentre quelle pure Areniti.
Mineralogia
Il minerale detritico principale che costituisce le sandstone è il Quarzo, con una percentuale generalmente intorno al 60-65%.
I feldspati sono presenti in quantità variabili dal 10 al 20%.
In generale i feldspati presenti sono K-feldspati (Ortose, Microclino, ma può essere presente anche plagioclasio sodico.
I feldspati possono presentarsi freschi o alterati da materiali sericitico-argillosi e non è inusuale trovare sia cristalli limpidi che cristalli profondamente alterati.
La frazione argillosa presente nelle sandstone non supera il 25% ed è costituita da sericite, illite, clorite e da altri minerali argillosi difficilmente determinabili.
Minerali detritici accessori detti “Heavy mineral” costituiscono di solito meno dell’1% della roccia.
Sono detti minerali “duri” in quanto per lo più sono minerali ad alto peso specifico e particolarmente resistenti agli agenti erosivi. I minerali accessori più comuni sono:
Zircone, Andalusite, Monazite, Tormalina, Rutilo, Granato, Spinello ecc ecc.
Molte varietà di Sandstone sono suddivise in base al cemento:
1) Cemento clastico:
- minerali argillosi (sandstone argillose).
- sericite (sandstone micaceo).
2) Cemento precipitato:
- carbonati quali calcite raramente aragonite, annerite, siderite (sandstone calcaree).
- Quarzo, calcedonio od opale (sandstone silicee).
- Ossidi di ferro limonite, goethite, ematite (sandstone ferrifere).
- Solfati Anidrite, gesso, barite (sandstone sulfuree).
Non è raro trovare rocce in cui si abbia la presenza di più cementi contemporaneamente, spesso si ha l’associazione di calcite-dolomite, quarzo-calcedonio, ma anche calcite-quarzo ecc ecc.
Tessitura e microtessitura La maggior parte delle particelle delle sandstone ricade nella granulometria arenitica (0,1-2 mm).
Sabbie d’origine eolica mostrano un granulometria più fine rispetto a quelle di origine fluviale.
Il grado di classazione varia considerevolmente, ma, per sandstone altamente quarzose è generalmente molto alto dato che hanno subito un lungo trasporto.
Le caratteristiche tessiturali delle sandstone dipendono in larga misura da:
1) Forma delle particelle, spesso misurata in termini di sfericità.
2) Grado d’arrotondamento espresso con i termini arrotondato, subangoloso ed angoloso.
3) Grado di classazione.
4) Disposizione spaziale delle particelle (impacchettamento).
5) Natura e percentuale del cemento.
Tutti questi parametri variano in maniera considerevole da sandstone a sandstone e per questo nessuna differenza nelle caratteristiche di sfericità, classazione, arrotondamento possono essere usate per distinguere con certezza sandstone di origine eolica, marina o fluviale.
In alcune sandstone che contengono granuli allungati di quarzo, l’asse d’allungamento tende a coincidere con l’asse cristallografico c, e gli assi sono disposti in maniera sub parallela tra loro e con la stratificazione della roccia.
Essendo il quarzo il minerale detritico maggiormente abbondante, possono essere usate le sue caratteristiche microtessiturali per determinare la sua origine e di conseguenza determinare il tipo di rocce che hanno dato origine alle sandstone.
Estinzione ondulata, fratture, carattere biassico e inclusioni di grafite, sillimanite e cianite indicano un’origine metamorfica.
Grossi granuli di quarzo do associati feldspati indicano un’origine ignea plutonica.
Bordi di riassorbimento e anse invece indicano un’origine ignea vulcanica.
Origine
Sandstone ricche in quarzo si rinvengono spesso in unità molto estese ma generalmente di spessore modesto.
La maggior parte delle sandstone (quarzose, silicee, ferrifere ecc ecc.) sono caratteristiche di ambiente di shlef e di ambiente paralico o transizionale. Le sandstone si formano per erosione e deposizione in ambiente marino, eolico e fluviale di rocce preesistenti, in particolare sandstone altamente ricche in quarzo derivano principalmente per:
1) Intensa distruzione chimica di tutti gli altri minerali.
2) Per rimaneggiamento di sandstone quarzose.
3) Per locale riclassazione di depositi più o meno quarzosi.
La sezione in esame è una Sandstone di origine eolica depositata in ambiente costiero marino.
Bibliografia
Le informazioni contenute in questa pagina sono tratte da:
- M. J. Hibbard (1994): Petrography to Petrogenesis. Prentice Hall editore
- E. WM. Heinrich (1956): Microscopic Petrografy. Mcgraw-hill book company,inc
- B. W D. Yardley, W S. Mackenzie, C. Guilford: Atlante delle rocce sedimentarie. Zanichelli editore
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Localizzazione delle Sandstone.
Immagine tratta dalle dispense del corso di Geologia fisica e stratigrafica della prof. E. Patacca