(sec-str-ordonare)=
# Ordonarea stratigrafică. Definiție, principii și metode

````{admonition} Intuiție
:class: tip
```{include} ../casete/05_stratigrafie/str_ordonare.md
```
````

**Ordonarea stratigrafică** este operația prin care rocile identificate într-un amplasament (în aflorimente, foraje, șanțuri sau puțuri) sunt grupate în unități, așezate în ordinea lor de vârstă și corelate de la un punct de observație la altul, pentru a obține o imagine tridimensională coerentă a alcătuirii terenului. Ea se bazează pe principiile din {numref}`Secțiunea %s <sec-str-principii>`, pe metodele de datare din {numref}`Secțiunea %s <sec-str-varsta>` și pe un sistem de unități definit prin convenții internaționale {cite:p}`MurphySalvador1999`; aplicarea ei la amplasamentele de construcții face obiectul geologiei aplicate în ingineria construcțiilor {cite:p}`Marchidanu1995`.

Într-o regiune, cercetarea stratigrafică parcurge, în general, cinci etape: *ordonarea* (reconstituirea poziției primare a stratelor, acolo unde ele au fost cutate sau răsturnate), *clasificarea* corpurilor de roci în unități, *datarea* lor relativă sau absolută, *corelarea* unităților între secțiuni și, în final, reconstituirea *paleogeografică*, prin analiza faciesurilor și a mediilor de sedimentare. Pentru un amplasament de construcții, primele patru etape se regăsesc, la scară mică, în întocmirea coloanelor forajelor și a profilelor geotehnice.

(sec-str-litostrat)=
## Unitățile litostratigrafice

Unitatea de bază a ordonării stratigrafice este **stratul**: un corp de rocă sedimentară, tabular, cu grosime de la câțiva centimetri la câțiva metri, mărginit de două suprafețe de stratificație și relativ omogen ca litologie. Un strat cu grosime sub 1 cm se numește **lamină**. Stratele se grupează în unități de rang superior:

- **Formațiunea** este unitatea litostratigrafică fundamentală: un corp de roci suficient de distinct litologic față de unitățile vecine pentru a fi recunoscut pe teren și în foraje și suficient de gros pentru a fi reprezentat pe harta geologică. Formațiunea primește un nume geografic după localitatea unde a fost descrisă prima dată (*stratotipul*), urmat eventual de litologia dominantă: Formațiunea de Frătești, Pietrișurile de Colentina, Nisipurile de Mostiștea. Spre deosebire de unitățile cronostratigrafice ({numref}`Secțiunea %s <sec-str-unitati-timp>`), ea nu are, prin definiție, o vârstă fixă; o formațiune poate fi diacronă.

- **Membrul** este o subdiviziune a formațiunii, cu caractere litologice proprii (de exemplu un pachet de nisipuri într-o formațiune predominant argiloasă); nu este obligatoriu ca o formațiune să fie împărțită în membri.

- **Grupul** reunește două sau mai multe formațiuni înrudite genetic sau litologic.

În practica geotehnică se folosește adesea termenul de **complex** (complexul loessoid, complexul argilos intermediar) pentru pachete de strate cu litologie asemănătoare și comportare geotehnică unitară, echivalente aproximativ cu formațiunea sau cu membrul.

(sec-str-structuri)=
## Stratul: grosime și structuri sedimentare

Grosimea stratelor se descrie cu termenii propuși de {cite:t}`Ingram1954`, folosiți și astăzi în sedimentologie {cite:p}`Boggs2011` ({numref}`Tabelul %s <tab-str-grosime>`). La descrierea masivelor de rocă, aceleași suprafețe de stratificație se tratează ca discontinuități, iar distanța dintre ele se exprimă cu termenii de spațiere din {numref}`Tabelul %s <tab-tec-spatiere>`.

~~~{list-table} Clasificarea stratelor și a laminelor după grosime (după {cite:alp}`Ingram1954`)
:name: tab-str-grosime
:header-rows: 1

* - Termen
  - Grosime
* - strate foarte groase
  - $>$ 1 m
* - strate groase
  - 30–100 cm
* - strate medii
  - 10–30 cm
* - strate subțiri
  - 3–10 cm
* - strate foarte subțiri
  - 1–3 cm
* - lamine groase
  - 0,3–1 cm
* - lamine subțiri
  - $<$ 0,3 cm
~~~

Interiorul stratelor și suprafețele lor păstrează **structuri sedimentare**, urme ale condițiilor în care s-a depus sedimentul {cite:p}`Boggs2011,Nichols2009`:

- *structuri interne*: **laminația paralelă** și **laminația încrucișată** ({numref}`Figura %s <fig-str-nisipuri-laminate>`; seturi de lamine înclinate față de limitele stratului, retezate la partea superioară și tangente la bază), produse de migrarea ondulațiilor și a dunelor sub acțiunea curentului; **granoclasarea**, adică sortarea pe verticală a granulelor, cu cele grosiere la bază (granoclasare normală), tipică pentru depozitele curenților de turbiditate și pentru aluviuni; **imbricația**, așezarea galeților plați parțial suprapuși, înclinați spre amonte;

- *structuri de pe fața superioară a stratului*: ondulații de curent sau de val (*ripple marks*), crăpături de uscare și urme ale picăturilor de ploaie pe sedimentele argiloase emerse, urme lăsate de organisme (bioglife);

- *structuri de pe fața inferioară a stratului*: urme de curent și de obiecte târâte pe fundul bazinului (mecanoglife), păstrate ca mulaje la baza stratului de gresie acoperitor, și structuri de încărcare (*load casts*, structuri în flacără), formate prin afundarea nisipului în mâlul încă moale de dedesubt.

Pentru inginer, aceste structuri au trei utilizări. Mai întâi, ele sunt *criterii de polaritate*: arată care este fața superioară și care este baza stratului, informație indispensabilă în succesiunile puternic cutate, unde stratele pot fi răsturnate și principiul superpoziției nu mai poate fi aplicat direct ({numref}`Secțiunea %s <sec-str-steno>`). Apoi, ele indică mediul de sedimentare și, prin el, continuitatea laterală la care ne putem aștepta între foraje ({numref}`Secțiunea %s <sec-str-variabilitate>`). În sfârșit, laminele și suprafețele acoperite cu mică sau cu argilă sunt planuri de rezistență scăzută și de permeabilitate preferențială, care dau rocii un comportament anizotrop.

```{figure} ../figures/foto/foto/nisipuri_laminate.jpg
:name: fig-str-nisipuri-laminate
:width: 75%

Nisipuri cu laminație paralelă și oblică, subliniată de benzi ruginii de oxizi de fier, în peretele unei excavații; rigla dă scara (foto: I. Boți). <span class="todo">[DE COMPLETAT: locul și anul]</span>
```

(sec-str-coloana)=
## Coloana stratigrafică

**Coloana stratigrafică** (sau coloana litologică) este reprezentarea grafică, la scară verticală, a succesiunii de strate dintr-un punct de observație, de la suprafață în adâncime (sau de la cele mai vechi la cele mai tinere, în cazul coloanelor sintetice regionale). Fiecare strat este desenat ca un dreptunghi a cărui înălțime este proporțională cu grosimea și care este umplut cu un semn convențional litologic (puncte pentru nisip, cerculețe pentru pietriș, linii orizontale pentru argilă, cărămizi pentru calcar etc.), alături de care se scriu adâncimile limitelor, descrierea litologică, vârsta și observațiile (fosile, apă, probe). Coloana stratigrafică este limbajul comun al geologului, al inginerului geotehnician și al proiectantului; dintr-o privire ea arată ce strate există, cât de groase sunt și unde se află apa subterană.

**Coloana litologică a forajului geotehnic.** În ingineria construcțiilor, coloana stratigrafică se întocmește pentru fiecare foraj executat în amplasament și constituie piesa de bază a **fișei forajului**, document obligatoriu al studiului geotehnic conform normativului NP 074-2022 {cite:p}`NP074-2022`. Construirea ei parcurge următorii pași ({numref}`Figura %s <fig-str-coloana-foraj>`):

1.  *Înregistrarea datelor de identificare*: denumirea lucrării, numărul forajului, coordonatele și cota gurii forajului, data și metoda de forare, diametrul, adâncimea finală.

2.  *Descrierea carotelor sau a probelor* extrase, strat cu strat, în ordinea și cu termenii stabiliți de standardul SR EN ISO 14688-1 {cite:p}`SR_EN_ISO_14688_1`: fracțiunea granulometrică principală (argilă, praf, nisip, pietriș) și fracțiunile secundare, exprimate ca adjective (de exemplu „argilă prăfoasă, nisipoasă”), culoarea, consistența pământurilor fine (de la foarte moale la foarte vârtoasă) sau îndesarea celor grosiere, structura (omogen, stratificat, laminat), prezența carbonaților, a materiei organice, a concrețiunilor, mirosul; pentru roci se aplică SR EN ISO 14689 ({numref}`Capitolul %s <ch-tectonica>`). Descrierea trebuie să fie factuală și standardizată, nu interpretativă.

3.  *Stabilirea limitelor dintre strate*, cu adâncimea măsurată de la gura forajului, și calculul grosimii fiecărui strat; limitele nete se deosebesc de cele tranziționale.

4.  *Înregistrarea nivelului hidrostatic* (NH): adâncimea la care a apărut apa în timpul forării și adâncimea la care s-a stabilizat după un interval de timp; apariția și stabilizarea la adâncimi diferite indică un acvifer sub presiune ({numref}`Capitolul %s <ch-investigatii>`).

5.  *Marcarea probelor*: adâncimea și tipul fiecărei probe (netulburată, în ștuț, pentru încercări de deformabilitate și rezistență; tulburată, pentru identificare și granulometrie), precum și adâncimile încercărilor executate în foraj (penetrare standard SPT, presiometru).

6.  *Interpretarea*: atribuirea stratelor unor unități litostratigrafice și, când este posibil, unei vârste (Holocen, Pleistocen, Pliocen), folosind hărțile geologice ale zonei ({numref}`Capitolul %s <ch-harti>`), forajele existente și fosilele sau markerii identificați.

```{figure} ../figures/svg/str-coloana-foraj.svg
:name: fig-str-coloana-foraj
:width: 90%

Coloana litologică a unui foraj geotehnic (exemplu didactic, cu adâncimi și denumiri ipotetice): scara adâncimilor, semnele convenționale ale litologiei, descrierea stratelor conform SR EN ISO 14688-1, nivelul hidrostatic (NH) la apariție și stabilizat, pozițiile probelor netulburate (PN) și tulburate (PT) și ale încercărilor SPT; în dreapta, atribuirea stratigrafică.
```

(sec-str-corelare)=
## Corelarea stratigrafică

**Corelarea stratigrafică** este operația prin care se stabilește echivalența dintre stratele observate în puncte diferite (foraje, aflorimente) și se trasează limitele dintre unități între aceste puncte. Rezultatul este **profilul** (secțiunea) geologic sau geotehnic, în care coloanele forajelor ({numref}`Secțiunea %s <sec-str-coloana>`), așezate la distanțele reale și la cotele reale, sunt unite prin linii de corelare ({numref}`Figura %s <fig-str-corelare>`). Corelarea se poate face:

- *litologic*, prin recunoașterea acelorași strate după compoziție, granulometrie, culoare și poziție în succesiune; este metoda curentă în studiile geotehnice, unde forajele sunt apropiate (zeci până la sute de metri) și depozitele lipsite de fosile. Ea folosește principiul continuității laterale și metodele de datare relativă ({numref}`Secțiunea %s <sec-str-relativa>`), dar trebuie să țină seama de variabilitatea laterală a depozitelor ({numref}`Secțiunea %s <sec-str-variabilitate>`): lentilele de nisip din argile, canalele de pietriș din aluviuni, efilările;

- *biostratigrafic*, prin fosile, pentru depozitele marine sau lacustre cu faună (de exemplu depozitele romaniene cu moluște), atunci când forajele sunt depărtate sau când litologia se schimbă lateral;

- *prin orizonturi-reper* (markeri): strate subțiri, distinctive și extinse – un nivel de tuf vulcanic, un strat de cărbune, un paleosol bine dezvoltat în loess, un orizont cu concrețiuni calcaroase – sau prin markeri geofizici (un contrast de rezistivitate sau de viteză a undelor seismice urmărit între foraje prin carotaj geofizic; {numref}`Capitolul %s <ch-investigatii>`).

Corelarea trebuie să respecte câteva reguli de bun-simț geologic: stratele nu se pot intersecta; o unitate poate să se efileze sau să treacă lateral în alta, dar nu poate „sări” peste altă unitate; suprafețele de eroziune (paleo-văi, discordanțe) taie stratele mai vechi; un strat absent într-un foraj poate lipsi prin efilare, prin eroziune sau pentru că forajul nu l-a atins. Când forajele sunt rare, între ele pot exista mai multe interpretări la fel de plauzibile, iar profilul trebuie completat cu investigații suplimentare (foraje, penetrări, geofizică) în zonele cu incertitudine mare.

```{figure} ../figures/svg/str-corelare.svg
:name: fig-str-corelare
:width: 98%

Corelarea a trei foraje într-un profil geotehnic (exemplu didactic): stratele continue (loess, argilă, pietriș de terasă) se urmăresc de la un foraj la altul; lentila de nisip din argilă apare doar în forajul F2 și se efilează spre F1 și F3; paleo-valea săpată în argila pliocenă și umplută cu aluviuni holocene (mâl organic și nisip afânat) este interceptată doar de F3. Linia întreruptă indică porțiunile interpretate, neverificate prin foraje.
```