Reazioni chimiche

Le principali reazioni chimiche che operano nel processo sedimentario sono: - Idratazione - Dissoluzione - Idrolisi - Ossidazione

Idratazione Le molecole d’acqua sono attratte dalle cariche elettriche presenti sulle superfici dei minerali H2O

L’acqua entra nella struttura del nuovo minerale e spesso produce un aumento di volume CaSO4 + 2H2O  CaSO42H2O Gesso Anidrite Reazione esotermica e con aumento di volume

Dissoluzione Ca(HCO3)2 CaCO3 + H2O + CO2 Il processo prevede la formazione di una soluzione (unica fase liquida) che contiene gli ioni del minerale preesitente Ca(HCO3)2 CaCO3 + H2O + CO2 La Calcite è un minerale insolubile Il bicarbonato di calcio è solubile In presenza di acque ricche in Anidrite carbonica diviene bicarbonato di calcio

Il carsismo è un fenomeno legato alla dissoluzione del carbonato di calcio

quando le condizioni ambientali variano (aumento di T e/o diminuzione di P) la CO2 abbandona il sistema e il bicarbonato si trasforma in carbonato  precipitazione

Travertino

Idrolisi L’idrolisi è un fenomeno di decomposizione che subiscono i sali formati da un acido debole ed una base forte quando vengono a contatto con H2O I principali minerali silicatici possono essere considerati sali prodotti dalla combinazione di un acido debole e da una base forte

Acido debole H4SiO4 Base forte NaOH, KOH, Ca(OH)2, Mg(OH)2 ….

Al4Si4O10(OH)8 + 8Si(OH)4 + 2K2CO3 La presenza di acqua favorisce il fenomeni di idrolisi nei minerali silicatici 4KAlSi3O8 + 20H2O + 2CO2  Al4Si4O10(OH)8 + 8Si(OH)4 + 2K2CO3 Formazione della caolinite dal K-feldspato = processo di argillificazione dei feldspati

In condizioni di scarsa CO2 6KAlSi3O8 + 28H2O  K2Al4(OH)4Al2Si6O20 + 12Si(OH)4 + 4K(OH) Formazione dell’illite dal K-feldspato = processo di argillificazione dei feldspati

Ossidazione E’ un processo che interessa elementi con più stati di valenza. Il Fe, ad esempio, è presente nelle olivine, nei pirosseni, negli anfiboli e nella biotite, come Fe2+. Tuttavia a seguito di processi di ossidazione e di successiva idratazione il Fe3+ può formare degli idrossidi.

2FeSiO3 + 5H2O + 1/2O2  2FeOOH + 2H4SiO4 Formazione della Goethite dal Pirosseno 2FeSiO3 + 5H2O + 1/2O2  2FeOOH + 2H4SiO4

Minerali di neoformazione Le reazioni chimiche che avvengono in ambiente sedimentario (basse T e P) producono nuovi minerali Minerali di neoformazione i più comuni sono i minerali argillosi

Minerali argillosi I più comuni minerali argillosi appartengono ai gruppi: Caolinite Illite Montmorillonite