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

Capitolo 5 Processo sedimentario e rocce sedimentarie Lezione 12 Proprietà delle rocce sedimentarie

Circa l’80% della superficie terrestre è coperto da sedimenti. 5.5 Un archivio di pietra Circa l’80% della superficie terrestre è coperto da sedimenti. Gran parte dei giacimenti minerari della Terra (petrolio, gas naturali, uranio e carbone) deve la sua origine ai processi sedimentari. Elementi e composti minerali utili all’uomo si trovano comunemente in rocce sedimentarie. Le nostre conoscenze sull’evoluzione biologica e geochimica della Terra sono basate sullo studio dei fossili contenuti nelle rocce sedimentarie. Le rocce sedimentarie sono l’archivio della storia geologica del nostro pianeta.

degradazione ed erosione; trasporto; sedimentazione; 5.6 Dai sedimenti alle rocce sedimentarie La genesi di una roccia sedimentaria può essere suddivisa in quattro fasi, le quali costituiscono il ciclo sedimentario: degradazione ed erosione; trasporto; sedimentazione; seppellimento e diagenesi.

5.6 Dai sedimenti alle rocce sedimentarie Degradazione ed erosione Trasporto Sedimentazione Seppellimento e diagenesi

5.6 Dai sedimenti alle rocce sedimentarie La degradazione è il processo di alterazione chimica e disgregazione fisica che subiscono le rocce superficiali, ad opera degli agenti erosivi (pioggia, acque correnti, ghiacciai, vento, organismi). La degradazione porta al disfacimento delle rocce e alla formazione dei clasti. L’insieme dei processi mediante i quali gli agenti erosivi producono nuovi frammenti rocciosi e asportano i detriti di roccia già degradata prende il nome di erosione.

5.6 Dai sedimenti alle rocce sedimentarie Il trasporto è il processo che subiscono i clasti, ad opera degli agenti di trasporto (forza di gravità e moti dei fluidi). La durata del trasporto influenza forma, dimensioni e composizione mineralogica del sedimento. clasti a spigoli vivi trasporto breve clasti a spigoli arrotondati trasporto prolungato clasti di grandi dimensioni trasporto breve clasti di piccole dimensioni trasporto prolungato Alcuni sedimenti si accumulano in posto, altri possono essere trasportati per centinaia o migliaia di kilometri.

5.6 Dai sedimenti alle rocce sedimentarie La sedimentazione è il processo che porta i clasti a depositarsi in particolari aree della superficie terrestre, dette ambienti di sedimentazione, quando gli agenti di trasporto perdono energia. La sedimentazione può avvenire anche per precipitazione di sostanze chimiche presenti in soluzione nelle acque marine e lacustri. Tutti questi materiali si dispongono solitamente a strati gli uni sopra gli altri.

In seguito al seppellimento si verifica la diagenesi, 5.6 Dai sedimenti alle rocce sedimentarie Dopo la deposizione il sedimento incoerente e molle viene a poco a poco sepolto da altri materiali (seppellimento), con conseguente graduale aumento della temperatura e della pressione. In seguito al seppellimento si verifica la diagenesi, l’insieme dei processi fisici, chimici e biologici (compattazione, espulsione di acqua interstiziale, circolazione e precipitazione di minerali cementanti, ricristallizzazione, bioturbazione) che provocano la litificazione del sedimento sciolto e la sua trasformazione in roccia vera e propria.

Due sono le fasi più importanti della diagenesi: 5.6 Dai sedimenti alle rocce sedimentarie Due sono le fasi più importanti della diagenesi: la compattazione del sedimento sciolto con riduzione degli spazi vuoti tra i clasti; Sedimento sciolto COMPATTAZIONE  la cementazione dei clasti per deposizione delle sostanze chimiche disciolte nelle acque che circolano nel sedimento. CEMENTAZIONE  La cementazione è la «forza legante» che unisce i grani e litifica il sedimento sciolto. Il cemento, che spesso è carbonato di calcio, prima di precipitare negli spazi porosi del sedimento si trova in soluzione nelle acque circolanti attraverso il sedimento stesso.

Le rocce sedimentarie possiedono tre proprietà basilari: 5.7 Proprietà fondamentali delle rocce sedimentarie Le rocce sedimentarie possiedono tre proprietà basilari: composizione mineralogica; tessitura; struttura.

5.7 Proprietà fondamentali delle rocce sedimentarie La composizione mineralogica consiste nella percentuale relativa dei minerali costituenti una roccia. Arenaria quarzosa Arenaria micacea Arenaria feldspatica

5.7 Proprietà fondamentali delle rocce sedimentarie La tessitura riguarda le dimensioni dei granuli (granulometria), e altre proprietà, quali il loro selezionamento (classazione) e la loro forma (morfometria). Arenarie con diversa tessitura: dimensione, forma, arrotondamento e assortimento dei granuli, presenza o meno di cemento, grado di compattazione. Le foto sono state realizzate al microscopio ottico.

e secondaria se si è formata durante la diagenesi 5.7 Proprietà fondamentali delle rocce sedimentarie La struttura rappresenta i rapporti spaziali tra i costituenti le rocce su scala media. La struttura sedimentaria descrive le strutture formate durante la deposizione come stratificazione, laminazione, stratificazione e laminazione incrociate, lineazioni da correnti, impronte alla base degli strati, ecc. La struttura si definisce primaria, se si è formata durante la sedimentazione, e secondaria se si è formata durante la diagenesi

Il confine tra due strati è detto superficie di stratificazione. 5.7 Proprietà fondamentali delle rocce sedimentarie La struttura più appariscente e tipica delle rocce sedimentarie è la stratificazione, cioè la loro disposizione in una pila o successione di strati Lo strato è uno spessore di roccia sedimentaria con base e sommità distinguibili. Il confine tra due strati è detto superficie di stratificazione.

5.7 Proprietà fondamentali delle rocce sedimentarie Le rocce sedimentarie si possono distinguere a seconda dell’ambiente in cui si sono accumulate o del loro processo genetico: Rocce terrigene Rocce carbonatiche Evaporiti Rocce silicee Le rocce terrigene e le rocce carbonatiche costituiscono oltre il 90% delle rocce sedimentarie. Altri gruppi minori sono le rocce fosfatiche, le rocce manganesifere, le rocce ferrifere e i carboni.