1. Le rocce della crosta terrestre e i minerali 2 1. Le rocce della crosta terrestre e i minerali 2. La struttura cristallina dei minerali 3. Le rocce magmatiche 4. Le rocce sedimentarie 5. Le rocce metamorfiche 6. Il ciclo delle rocce

Gli elementi chimici della crosta terrestre Indice Gli elementi chimici della crosta terrestre ferro 5% altri 8% ossigeno 47% silicio 28% alluminio 8% calcio 4% Questi diversi elementi si combinano chimicamente tra loro e formano composti solidi chiamati minerali. Esempio: il carbonato di calcio (CaCO3) è un minerale composto da atomi di calcio, carbonio e ossigeno. 2

Indice Le rocce e i minerali Esaminando al microscopio le rocce tagliate in lamine sottilissime, si vede che normalmente le rocce sono formate dall’aggregazione di minerali, di solito in forma di cristalli. Alcune rocce contengono un solo minerale. • esempio: il calcare è fatto soltanto di calcite (un carbonato di calcio) Molte rocce sono l’unione di più minerali. • esempio: il granito della foto è formato da tre minerali: quarzo, feldspato di potassio e biotite 3

Come si formano i minerali? Indice Come si formano i minerali? solidificazione: un magma si raffredda (nel sottosuolo o dopo essere stato eruttato come lava da un vulcano) e ad alta temperatura e pressione si formano cristalli solidi brinamento: una sostanza aeriforme solidifica direttamente, come nel caso dei cristalli gialli di zolfo che si depositano all’uscita delle fratture e dei camini vulcanici precipitazione: i sali minerali sciolti nell’acqua del mare o di un lago raggiungono la saturazione e precipitano, cioè solidificano in forma di cristalli 4

I principali minerali che formano le rocce della crosta terrestre Indice I principali minerali che formano le rocce della crosta terrestre plagioclasio silicati sono i minerali più diffusi, composti dell’ossigeno e del silicio con alluminio, magnesio, ferro, potassio solfuri lo zolfo combinato con uno o più metalli pirite ossidi e idrossidi uno o più metalli combinati con l’ossigeno ematite solfati ossigeno e zolfo combinati con uno o più metalli barite 5

I principali minerali che formano le rocce della crosta terrestre Indice I principali minerali che formano le rocce della crosta terrestre calcite aloidi o alogenuri un elemento alogeno (come il cloro, il fluoro o lo iodio) combinato con un metallo fluorite carbonati ossigeno e carbonio combinati con uno o più altri elementi elementi nativi si possono trovare allo stato puro: metalli (come oro, platino, argento, rame e ferro) o non metalli (come il carbonio del diamante e della grafite) argento 6

La struttura cristallina dei minerali Indice La struttura cristallina dei minerali ione Cl ione Na+ cella elementare Un granello di sale da cucina al microscopio: è formato da cristalli di forma cubica. Alla forma del cristallo corrisponde una precisa disposizione degli atomi che lo compongono. Questa è la struttura del reticolo cristallino del sale da cucina o cloruro di sodio. Il reticolo ha un’unità di base, detta cella elementare, che si ripete in tutte le direzioni. 7

La struttura cristallina dei minerali Indice La struttura cristallina dei minerali La struttura del reticolo cristallino della grafite. grafite diamante La struttura del reticolo cristallino del diamante. atomo di carbonio legame debole legame forte 8

La scala di Mohs per misurare la durezza dei minerali Indice La scala di Mohs per misurare la durezza dei minerali Ogni minerale scalfisce quelli che precedono, mentre è scalfito dai minerali che seguono. LA DUREZZA DEI MINERALI (SCALA DI MOHS) 1 talco 6 feldspato 2 gesso 7 quarzo 3 calcite 8 topazio 4 fluorite 9 corindone 5 apatite 10 diamante 9

Le rocce magmatiche o ignee Indice Le rocce magmatiche Le rocce magmatiche o ignee si formano da processi endogeni: derivano dal raffreddamento e consolidamento del magma o della lava eruttata dai vulcani. Possono essere intrusive o effusive. classificazione concentrazione delle rocce di silice magmatiche (SiO2) basiche tra il 45% e il 52% neutre tra il 52% e il 65% acide maggiore del 65% 10

Il granito è una roccia intrusiva acida. feldspato di potassio Indice Le rocce magmatiche Il granito è una roccia intrusiva acida. feldspato di potassio quarzo biotite granito Le rocce magmatiche intrusive: • sono fatte di cristalli visibili a occhio nudo • si formano quando il magma non riesce a uscire in superficie e solidifica raffreddandosi molto lentamente. 11

Queste colonne di basalto si sono formate Indice Le rocce magmatiche Le rocce magmatiche effusive: • si formano quando il magma sale fino alla superficie e fuoriesce come lava • a contatto con l’atmosfera o con l’acqua del mare, la roccia fusa si raffredda molto rapidamente e i cristalli minerali non fanno in tempo a crescere. Queste colonne di basalto si sono formate per il rapido raffreddamento di una colata di lava. 12

Indice Le rocce sedimentarie Le rocce sedimentarie si formano attraverso processi esogeni. Le fasi della loro formazione sono: 1. erosione 2. trasporto 3. sedimentazione 4. diagenesi Torrenti e fiumi trasportano i detriti prodotti dall’erosione, che poi finiscono nei bacini sedimentari. 13

Indice Le rocce sedimentarie I frammenti delle rocce disgregate dall’erosione sono chiamati clasti. Le rocce sedimentarie clastiche sono fatte da clasti cementati insieme. rocce sedimentarie derivano dal dimensione dei clastiche consolidamento di granelli o clasti argilliti argille o fanghi minori di 0,1 mm (non distinguibili a occhio nudo) arenarie sabbie da 0,1 a 2 mm conglomerati (o brecce) ghiaie maggiori di 2 mm 14

Le rocce sedimentarie sono di due tipi: chimiche oppure organogene. Indice Le rocce sedimentarie Le rocce sedimentarie sono di due tipi: chimiche oppure organogene. Queste scogliere calcaree del sud dell’Inghilterra sono di origine organica. rocce sedimentarie chimiche: • si formano dalla precipitazione dei minerali sciolti nei mari, nei laghi o nei fiumi • esempi: calcari, dolomie, travertini, rocce saline rocce sedimentarie organogene: • sono il risultato dell’accumulo di organismi animali o vegetali • comprendono i carboni fossili e il petrolio 15

Il metamorfismo può essere causato: • dal contatto • dalla pressione Indice Le rocce metamorfiche In certe condizioni ambientali le rocce sedimentarie o magmatiche possono subire una metamorfosi (trasformazione): si formano così le rocce metamorfiche. Il metamorfismo può essere causato: • dal contatto • dalla pressione 16

Indice Le rocce metamorfiche metamorfismo di contatto: • se una roccia viene a contatto con un magma o una colata di lava, il riscaldamento può formare nuovi cristalli • l’effetto di questo metamorfismo è visibile nelle rocce sedimentarie come il marmo Le bande scure del marmo sono formate da impurità presenti tra i grani di carbonato di calcio. 17

Indice Le rocce metamorfiche metamorfismo dovuto alla pressione: • se una roccia è sepolta sotto strati di sedimenti o sotto colate laviche, la pressione può modificarne la struttura • la spinta dei movimenti tettonici può piegare le rocce producendo la scistosità (suddivisione della roccia in «fogli» paralleli tra loro) Un esempio di gneiss, che è formato dagli stessi minerali presenti nei graniti. 18

Gli agenti endogeni agiscono nelle profondità della crosta terrestre. Indice Il ciclo delle rocce Gli agenti endogeni agiscono nelle profondità della crosta terrestre. Gli agenti esogeni modellano la superficie del pianeta. Questi due tipi di fenomeni trasformano le rocce in modo molto lento ma continuo. 19

Indice Il ciclo delle rocce metamorfismo per calore e pressione il calore e la pressione trasformano le rocce sedimentarie e quelle magmatiche in rocce metamorfiche 2 fusione e riformazione erosione e sedimentazione le rocce metamorfiche possono essere erose, trasportate e depositate sino a formare rocce sedimentarie 3 4 rocce metamorfiche gli agenti atmosferici erodono le rocce magmatiche emerse in superficie, generando così le rocce sedimentarie 1 rocce sedimentarie rocce ignee i processi tettonici trascinano le rocce sedimentarie e metamorfiche nel mantello, dove fondono formando nuove rocce magmatiche 4 20

Indice Il ciclo delle rocce 7 le rocce metamorfiche possono trasformarsi più volte sotto l’azione delle forze tettoniche metamorfismo per calore e pressione fusione e riformazione erosione e sedimentazione rocce metamorfiche rocce sedimentarie il magma solidificato può fondere di nuovo e produrre nuove rocce magmatiche 5 le rocce sedimentarie possono essere di nuovo erose e formare nuovi sedimenti 6 rocce ignee 21