I materiali della Terra solida Alfonso Bosellini I materiali della Terra solida

Capitolo 5 Processo sedimentario e rocce sedimentarie Lezione 13 Le rocce sedimentarie più comuni

Dimensioni medie dei granuli (mm) 5.8 Rocce terrigene Le rocce terrigene sono formate da detriti provenienti dal disfacimento di altre rocce, sia magmatiche, sia sedimentarie, sia metamorfiche. La classificazione delle rocce terrigene e dei sedimenti sciolti si basa primariamente sulle dimensioni dei granuli. 0,004 Dimensioni medie dei granuli (mm) Ghiaia Pietrisco Sedimento sciolto Sabbia Argilla Silt Conglomerato Breccia Roccia Arenaria Argillite Siltite 0,063 2,00

5.8 Rocce terrigene Ghiaia (>2 mm) CONGLOMERATO Sabbia (2÷1/16 mm) ARENARIA Silt (1/16÷1/256 mm) SILTITE Argilla (<1/256 mm) ARGILLITE

Diagramma per la classificazione delle arenarie 5.8 Rocce terrigene All’interno delle classi granulometriche è possibile classificare ulteriormente le rocce terrigene sulla base della composizione mineralogica. QUARZARENITI ARCOSE LITARENITI Diagramma per la classificazione delle arenarie

5.8 Rocce terrigene Le quarzareniti sono arenarie con contenuto in quarzo superiore al 95%. Le arcose sono arenarie con contenuto in quarzo inferiore al 95% e feldspati che prevalgono nella restante componente. Le litareniti sono arenarie con contenuto in quarzo inferiore al 95% e frammenti di roccia che prevalgono nella restante componente.

Diagramma per la classificazione delle arenarie 5.8 Rocce terrigene All’interno delle classi granulometriche è possibile classificare ulteriormente le rocce terrigene sulla base della composizione mineralogica. 33,3% Q 33,3% F 33,3% R A = 00,0% Q 50,0% F 50,0% R B = 20,0% Q 20,0% F 60,0% R C = Diagramma per la classificazione delle arenarie

5.8 Rocce terrigene Le grovacche sono arenarie che, oltre al cemento, hanno un’apprezzabile percentuale di materiale fine che forma la matrice interstiziale. Granulo Matrice

molto fini e fangosi (silt e argille). 5.8 Rocce terrigene Le peliti sono rocce terrigene che derivano dal consolidamento di materiali molto fini e fangosi (silt e argille).

5.9 Rocce carbonatiche Le rocce carbonatiche sono costituite in prevalenza di minerali carbonati, in particolare calcite (CaCO3) e dolomite CaMg(CO3)2. Calcari costituiti da calcite Dolomie costituiti da dolomite Calcari e dolomie hanno normalmente un colore bianco o rosato.

5.9 Rocce carbonatiche Le marne sono rocce carbonatiche in cui è disseminata una sensibile percentuale di minerali argillosi. Rispetto ai calcari e alle dolomie, le marne hanno una frazione argillosa che conferisce loro una colorazione più scura. Inoltre le marne sono più facilmente disgregabili e hanno minore consistenza.

Esistono due classi di sedimenti carbonatici: 5.9 Rocce carbonatiche Esistono due classi di sedimenti carbonatici: i carbonati deposti meccanicamente, aventi tessitura particellare; i carbonati accresciuti in posto, sia biocostruiti, sia precipitati chimicamente.

5.9 Rocce carbonatiche I grani dei carbonati deposti meccanicamente si originano direttamente in mare per secrezione organica o per precipitazione chimica. Grani scheletrici Scheletri (generalmente gusci), interi o in frammenti, di invertebrati marini (molluschi, coralli, echinodermi, foraminiferi) o di alghe verdi e rosse. Grani detritici Frammenti derivati dalla disgregazione di rocce carbonatiche preesistenti o dalla rielaborazione di sedimenti da poco depositati. Peloidi Grani subsferici di fango carbonatico (dimensioni variabili da decine di micron a qualche millimetro); sono escrementi di invertebrati marini (limivori). Ooliti Grani ovoidali aragonitici (diametro variabile da 0,2 a 1 mm); costituite da un piccolo nucleo e da un inviluppo corticale di varie lamelle concentriche.

5.9 Rocce carbonatiche Anche le rocce carbonatiche possono essere costituite da miscele di grani e di materiale più fine che deriva dal consolidamento di originari fanghi carbonatici. Questo materiale carbonatico fine, che spesso funge da matrice, è detto micrite.

I più comuni carbonati accresciuti in posto sono: 5.9 Rocce carbonatiche I più comuni carbonati accresciuti in posto sono: Calcari di scogliera Le scogliere coralline dei mari tropicali sono il risultato della diretta attività fisiologica di vari organismi sedentari tra cui coralli e alghe rosse. Calcari stromatolitici Le stromatoliti sono strutture colonnari o variamente ondulate stratificate prodotte dalle alghe cianoficee. Le stromatoliti sono tra i più antichi fossili conosciuti. Carbonati concrezionati Si formano nelle acque dolci per precipitazione chimica diretta, a causa di rapida evaporazione (TRAVERTINO) o gocciolamento di acque sature (STALATTITI e STALAGMITI).

I sali minerali più comuni delle evaporiti sono: Le evaporiti sono depositi salini che si formano per precipitazione diretta da soluzioni concentrate. I sali minerali più comuni delle evaporiti sono: salgemma NaCl gesso CaSO4·2H2O anidrite CaSO4 silvite KCl Sia per il loro valore commerciale sia perché sono spesso associate con giacimenti di petrolio, gas e solfuri, le evaporiti rappresentano un gruppo di rocce di una certa rilevanza economica.

5.10 Evaporiti Tutti i depositi salini si sono formati per evaporazione di acque in climi aridi o semiaridi. La Formazione gessoso-solfifera si estende dalla Sicilia al Monferrato, con numerosi affioramenti come in Romagna e nel bolognese. Nella foto la «vena del gesso» nell’Appennino romagnolo.

5.11 Rocce silicee e altri gruppi minori Le rocce silicee derivano principalmente dall’accumulo di resti organici a composizione silicea. Diatomiti sono costituite da gusci silicei di alghe planctoniche unicellulari dette DIATOMEE. Radiolariti costituite da gusci silicei di protozoi planctonici unicellulari detti RADIOLARI. Le Spiculiti sono formate da spicule silicee, elementi che costituiscono lo scheletro delle SPUGNE

5.11 Rocce silicee e altri gruppi minori La selce una roccia composta di quarzo microcristallino; si può rinvenire in strati, ma spesso è presente nelle rocce carbonatiche sotto forma di lenti e noduli. La selce può avere un’origine organogena (per accumulo di resti di organismi silicei), ma anche clastica (per accumulo di clasti di sola silice). Alle selci vengono dati vari nomi a seconda delle impurità e del colore; si chiamano diaspri le selci rosse e ftaniti quelle grigie o nere.

5.11 Rocce silicee e altri gruppi minori I carboni fossili sono costituiti perlopiù da carbonio (C) e derivano da resti vegetali che sono stati sepolti e hanno subìto diagenesi.

5.11 Rocce silicee e altri gruppi minori Ambiente paludoso con abbondante vegetazione; nel sottosuolo si forma torba. 50 m Aumento della pressione e della temperatura Arricchimento di carbonio I depositi vegetali sepolti a profondità ridotta si trasformano in lignite. 10 m Un ulteriore seppellimento e aumento di pressione trasformano la lignite in litantrace. 5 m Più i depositi di carbon fossile sono antichi e maggiore è il loro contenuto di carbonio. Il processo di arricchimento può andare anche più avanti fino alla formazione di grafite, minerale costituito da solo carbonio. Elevate pressioni e temperature conducono infine alla formazione di antracite. 5 m

5.11 Rocce silicee e altri gruppi minori Ambiente paludoso con abbondante vegetazione; nel sottosuolo si forma torba. Aumento della pressione e della temperatura Arricchimento di carbonio I depositi vegetali sepolti a profondità ridotta si trasformano in lignite. Un ulteriore seppellimento e aumento di pressione trasformano la lignite in litantrace. I carboni fossili erano rari prima di 350÷400 milioni di anni fa, periodo in cui si svilupparono le piante terrestri a fusto legnoso. Essi sono tipici e comuni nei terreni depositati 280÷350 milioni di anni fa nel periodo Carbonifero, il cui nome deriva appunto dalla diffusa presenza di carboni fossili. Elevate pressioni e temperature conducono infine alla formazione di antracite.

5.11 Rocce silicee e altri gruppi minori Le rocce residuali sono rocce sedimentarie che si formano in seguito a processi chimici di alterazione del suolo. Le acque meteoriche dilavano i minerali solubili, mentre quelli insolubili rimangono in posto come residuo. Le lateriti sono terreni formati da ossidi e idrossidi di ferro e alluminio. La bauxite è una roccia formata da ossidi e idrossidi di solo alluminio. I giacimenti di bauxite sono sfruttati per l’estrazione dell’alluminio.