Come nascono e si trasformano le rocce Dalle origini al ciclo litogenetico Anno scolastico 2006-2007 a cura del prof. Andrea Mandelli Biennio superiori a.s. 2006-2007

Le origini Tutto è cominciato in una nube di gas e frammenti di roccia sospesi nello spazio… …gas e frammenti grandi anche come montagne… …che ruotando attorno al centro comune si sono aggregati in corpi via via più grandi… … che si è trasformato nel nostro sistema solare con il Sole che brilla al centro e i pianeti che gli girano attorno…

Non era un posto molto tranquillo! Le origini La Terra inizialmente era molto calda, una enorme palla di roccia fusa a causa del calore. E per molto tempo ha continuato a crescere perchè grandi meteore cadevano su di essa. Non era un posto molto tranquillo!

Le origini Con il passare del tempo si è raffreddata e si è formata una crosta fredda e dura sulla quale viviamo. È dovuto trascorrere molto tempo per diventare il bel pianeta che conosciamo.

Le origini Ma non per questo ha smesso di trasformarsi. Noi non ce ne accorgiamo perché i cambiamenti avvengono in migliaia o milioni di anni. Si crea nuova crosta eruzione dopo eruzione … … i continenti si spostano di pochi centimetri all’anno … … ma dopo qualche milione di anni il mare che prima c’era è scomparso e al suo posto troviamo delle colline e dei boschi

Le rocce La storia della Terra è scritta nelle rocce che la ricoprono e che formano la crosta. Ma ogni singolo sasso ha una storia personale da raccontare, una storia straordinaria che solo un geologo sa leggere…

Le rocce Le rocce vengono suddivise in base a come si sono formate: le rocce => sedimentarie <= le rocce magmatiche le rocce => metamorfiche

Il processo sedimentario Roccia preesistente Le rocce sedimentarie sono rocce costituite da materiali provenienti dalla disgregazione di rocce preesistenti, si formano attraverso una serie di azioni che assumono il nome di processo sedimentario alterazione trasporto deposizione Roccia sedimentaria diagenesi

Il processo sedimentario: l’erosione La prima di queste azioni si chiama alterazione (erosione) e consiste nella demolizione di una roccia che già esiste. L’alterazione/erosione può essere determinata dall’azione meccanica dell’acqua che scava una stretta gola… … o che incide e modella una valle fluviale

Il processo sedimentario: l’erosione L’erosione può essere ad opera del vento con forme spettacolari… …o più semplici

Il processo sedimentario: l’erosione L’acqua ha anche una azione solvente su alcuni tipologie di rocce come il calcare, qui si vede come l’acqua ha corroso questa parete di calcare …a volte l’azione crea ambienti fantastici.

Il processo sedimentario: il trasporto La seconda azione del processo sedimentario è il trasporto. Questo avviene attraverso i torrenti… Che appaiono tranquilli e amichevoli ma che durante le piene fanno rotolare massi di parecchie tonnellate.

Il processo sedimentario: il trasporto … avviene attraverso i fiumi, specialmente ghiaie e sabbie, ma anche fanghi (argille)… …o ad opera del vento, sabbie e silt (sabbie molto fini).

Il processo sedimentario: la deposizione La terza azione del processo sedimentario è la deposizione o sedimentazione. Quando l’acqua o il vento cessano di correre, i sassi e i granelli di roccia che trasportano cadono in basso: accade nel letto del fiume quando rallenta… …o nella tranquillità delle acque di un lago o di uno stagno…

Il processo sedimentario: la deposizione …accade nel mare a formare la sabbia o alla foce dei fiumi Questo è il delta del fiume Danubio, in chiaro nel mare si vedono i sedimenti portati dal fiume.

Il processo sedimentario: la deposizione A volte accade che la deposizione sia di tipo chimico. Viene cioè depositato qualcosa che nell’acqua è disciolta. Avete presente le saline? Facendo evaporare l’acqua del mare questa rilascia il sale che noi poi raccogliamo. Così accadde anche nel Mediterraneo, 5,5 milioni di anni fa la chiusura dello Stretto di Gibilterra trasformò il Mediterraneo in un mare completamente chiuso, che evaporò quasi completamente depositando ovunque salgemma e gessi.

Il processo sedimentario: la deposizione Così accade anche in certe situazioni particolari come nelle grotte dove viene depositata la calcite nella forma di stalattiti e stalagmiti. …ma anche dove i cambiamenti chimico-fisici fanno precipitare calcari tipo il travertino: alla base delle cascate o all’uscita delle falde freatiche.

Il processo sedimentario: la diagenesi La deposizione di una sabbia o di un fango non basta creare una roccia sedimentaria. I granelli che la formano devono venire compressi e legati (cementati) tra loro, questo processo si chiama diagenesi. Questo accade quando il peso dei sedimenti schiaccia e comprime le sabbie o i fanghi che stanno sotto e nel corso di milioni di anni diventano roccia dura.

Il processo sedimentario Le rocce sedimentarie vengono classificate in: Rocce clastiche se sono costituite da piccoli granuli di pietra come le sabbie,le argille, alcuni calcari; Rocce chimiche o rocce evaporitiche se si sono formate per la deposizione dei sali disciolti nell’acqua.

Il processo sedimentario Rocce organogene se sono costituite da gusci o da resti minerali di organismi; Rocce organiche se costituite dalla frazione organica degli organismi, come i carboni, il petrolio, i depositi di ossa o escrementi.

La classificazione delle rocce sedimentarie

Il ciclo sedimentario

Il processo magmatico Le rocce magmatiche sono quelle che si formano dal raffreddamento di un magma. Il magma è la roccia che è diventata liquida per il calore (800°C-1200°C). Quando esce dalle profondità della Terra la chiamiamo lava. L’insieme dei fenomeni che portano alla formazione di una roccia magmatica si chiama processo magmatico.

Il processo magmatico Il magma può avere due origini: può provenire dagli strati più profondi della Terra, sotto la crosta, dove ancora c’è la roccia fusa dell’origine della Terra stessa … … questo magma si dice magma primario ed esce sul fondo dell’oceano dove la crosta è più sottile.

Il processo magmatico Oppure può crearsi per fusione di una roccia che già esiste: magma secondario. Certo è necessario tanto calore per sciogliere una roccia, ma come noi in inverno ci scaldiamo sfregandoci le mani, così i movimenti della crosta creano il calore necessario.

Il processo magmatico La maggior parte dei magmi non riescono a uscire dalla crosta terrestre.

Il processo magmatico: le rocce intrusive Rimanendo imprigionati in profondità si raffreddano lentamente e formano le rocce magmatiche intrusive. Sono caratterizzate da cristalli di dimensioni di qualche millimetro ben visibili a occhio nudo, qui sotto il granito con la sua sezione sottile al microscopio 14x.

Il processo magmatico: le rocce effusive I magmi che escono in superficie o sotto il mare lo fanno attraverso delle strutture che si chiamano vulcani. Trovandosi improvvisamente a temperature molto più basse si raffreddano rapidamente e formano le rocce magmatiche effusive, qui sotto rocce basaltiche e la sezione sottile al microscopio 20x.

Il processo magmatico: la classificazione Rocce magmatiche intrusive: si formano per raffreddamento lento all’interno della crosta ed hanno cristalli ben visibili e di dimensioni simili tra loro. A sinistra una Tonalite A destra un Gabbro

Il processo magmatico: la classificazione Rocce magmatiche effusive: si formano per raffreddamento veloce all’esterno della crosta ed hanno cristalli in massima parte molto piccoli. Una Ignimbrite a sinistra Una colata basaltica a destra

Il processo magmatico: la classificazione La classificazione delle rocce magmatiche avviene sia per ambiente di formazione (effusive o intrusive) che per composizione mineralogica (felsiche +SiO2 o mafiche -SiO2), lo schema qui a lato rende chiara la relazione minerali => rocce

La classificazione delle rocce magmatiche SiO2

Il processo metamorfico Con il processo sedimentario e magmatico abbiamo visto che dalla distruzione o dalla fusione di una roccia se ne possono creare altre. A volte però le rocce si trasformano. Come la morbida argilla che una volta scaldata dentro un forno diventa mattone, vaso o piatto: completamente diversa da ciò che era.

Il processo metamorfico Così se una roccia come il calcare si trova nelle vicinanze di un magma… … certo non riesce a fondere e diventare un magma, ma si prende una bella abbrustolita!!! È così che nasce il marmo come quello di Carrara che Michelangelo ha scolpito in maniera stupefacente.

Il processo metamorfico A volte sono le forze enormi dell’interno della Terra che deformano, schiacciano e stirano una roccia… fino a renderla di fatto un’altra cosa. Ed ecco che una Diorite (magmatica intrusiva)… … che diventa un Gneiss (roccia metamorfica).

Il ciclo litogenetico Rocce sedimentarie Fusione Rocce magmatiche Erosione, trasporto Deformazione, riscaldamento Erosione, trasporto Fusione Ogni roccia può trasformarsi in una roccia di un altro tipo o in una nuova roccia dello stessa famiglia, questa continua trasformazione prende il nome di ciclo litogenetico (dal greco: lithos = pietra e genesis = nascita). Deformazione, riscaldamento Rocce metamorfiche

Fine della presentazione La prossima volta osserveremo le rocce, le prenderemo in mano e vedremo le caratteristiche e le differenze. Non dimenticatevi di portare una buona lente di ingrandimento!!