La sfera delle rocce IpH Le rocce della litosfera; I minerali; Il modellamento della superficie terrestre. Alessia Bruno IpH

La terra! Il nostro pianeta, è composto dall’esterno verso l’interno da: crosta (che è occupata principalmente da silicio, alluminio e agnesio) mantello e nucleo( suddiviso in nucleo interno che è solido, ed è composto principalmente da ferro e nucleo esterno che è liquido). L’atmosfera, invece è una sfera di gas, che circonda la terra. La crosta e la parte superiore del mantello, entrambe solide,formano la litosfera. Al di sotto di essa si trova lo strato fluido del mantello, denominato astenosfera.

Le Rocce Per roccia si intende un aggregato di minerali cristalini e/o amorfi. Infatti si possono classificare per quanto riguarda la grandezza dei cristalli: in macrocristalline e microcristalline. A secondo dalla loro origine,le rocce sono distinte in: rocce magmatiche, rocce sedimentarie, rocce metamorfiche. Le rocce magmatiche: sono generate dal raffreddamento del magma e costituiscono la maggior parte della crosta e del mantello. Le rocce sedimentarie: sono originate dai detriti organici, inorganici e sali minerali. Sono le rocce più diffuse nella crostra terrestre. Le rocce metamorfiche: sono il risultato di metamorfosi, per agenti atmosferici, di rocce magmatiche e sedimentarie. Le rocce macrocristalline: sono quelle che hanno i cristalli grandi e visibili ad occhio nudo. Le rocce microcristalline: sono quelle con i cristalli piccolissimi, visibile solo grazie ad un microscopio.

Le Rocce magmatiche Le rocce magamtiche, derivano dal raffreddamento del magma, che è un materiale roccioso allo stato fuso, che solidificandosi forma le rocce ignee. Esse si distinguono in intrusive ed effusive: le intrusive sono quelle che hanno origine, da magmi solidificati all’interno della crosta terrestre; invece quelle effusive sono quelle che derivano da magmi solidificati all’esterno della crosta terrestre. Esiste un composto chimico, che è l’ossido di silicio (SiO2), più comunemente chiamato silice, che è fondamentale per la classificazione delle rocce magmatiche,che possono essere acide, basiche e neutre. Le rocce acide sono dette sialiche per l’alto contenuto di silicio e alluminio,infatti il contenuto di silicio è maggiore al 65%. Tra le rocce acide più comuni ci sono i graniti. Le rocce basiche hanno un contenuto minore al 52% e sono dette femiche per l’alto contenuto di ferro e magnesio. Tra le rocce basiche più comuni ci sono i basalti. Le rocce neutre hanno un contenuto di silicio tra il 65 e il 52%.

Crosta continentale e crosta oceanica I graniti e i Basalti, non si distinguono solo per l’origine, la dimensione dei cristalli, l’acidità e il colore; ma anche perché: i graniti costituiscono la crosta continentale e i basalti costituiscono la crosta oceanica. La crosta oceanica, è più pesante e sottile. La crosta continentale, è più leggera e spessa.

Casi particolari di roccie I magmi acidi da cui derivano i graniti, sono più densi e viscosi di quelli basici. Per questo riescono più difficilmente a risalire in superficie e a consolidarsi all’esterno: la loro consolidazione avviene soprattutto all’interno, dove raffredandosi, possono formare masse rocciose voluminose chiamate Plutoni. Il porfido, è una roccia effusiva, dove si osservano dei grossi cristalli detti fenocristalli, circondati da una massa vetrosa o microcristallina. L’ossidiana, ha un aspetto vetroso per, l’alta velocità di raffreddamento e l’alta viscosità del magma acido, che hanno bloccato la formazione dei cristalli, dando origine a una massa vetrosa.

Collegamento con la geografia Il granito, è molto frequente in Italia nelle regioni alpine, più precisamente: nel monte bianco, nell’Adamello e nella Sila. Negli USA sono frequenti: nelle montagne rocciose. Inoltre ci sono dei graniti particolari chiamati Rioliti, che sono molto frequenti oltre che nelle isole Eolie, anche in toscana, Sardegna e nei colli Euganei. I basalti, sono frequenti nelle regioni vulcaniche. In Italia sono frequenti in Sicilia: nelle isole Eolie e nell’area dell’Etna. Invece si trovano basalti pure nelle isole Hawaii, in Islanda e in alcuni vulcani sottomarini dell’oceano atlantico.

Le rocce sedimentarie L e rocce col tempo e con gli agenti atmosferici, si corrodono e si frantumano, i detriti si vanno a depositare sui bacini dei laghi e dei mari. Così si formano strati di materiali, chiamati sedimenti. Questi strati col passare del tempo si compattano e così inizia il processo di litificazione che trasforma questi sedimenti in rocce sedimentarie. Si dice che abbiamo più rocce magmatiche ma come si spiega il fatto che vediamo più rocce sedimentarie? Nell’era primitiva, c’erano solo rocce magmatiche, ma poi con la creazione dei sedimenti si è formato un sottile strato di rocce sedimentarie. Per questo, anche se sono di più le rocce magmatiche, vediamo di più le rocce sedimentarie che le coprono.

Classificazione delle rocce sedimentarie Le rocce sedimentarie sono suddivise in base all’origine in : Rocce di origine clastica(che derivano dall’accumulo di detriti), Si possono suddividere in base alla grossezza dei clasti: Conglomerati se i clasti sono grossolani, Arenarie se i clasti sono più minuti con diametro inferiore a i 2mm. Argilliti se i clasti hanno diametro inferiore a 0,4mm. Rocce di origine organogena (in cui i frammenti sono costituiti principalmente da gusci e scheletri di organismi fossili) Rocce di origine chimica (che si sono formate in seguito a precipitazioni di sali minerali) Alcuni tipi sono: Il travertino (che si forma lungo i corsi d’acqua), l’alabastro, le stalattiti e le stalagmiti (rocce calcaree), il salgemma (ossia il cloruro di sodio che sedimenta in seguito all’evaporazione di acqua marina). Il Tufo ha origine da sedimenti di rocce magmatiche, quindi deriva dall’incrociarsi di attività vulcanica e sedimentaria.

Le rocce metamorfiche Le rocce metamorfiche,si formano quando rocce preesistenti sono sottoposte a pressioni e temperature altissime, talmente alte da essere trasformate. Questo cambiamento è dovuto all’aumento di pressione e di temperatura, in seguito alla loro “sepoltura” in profondità. Le rocce metamorfiche sono suddivise in due gruppi: Il Metamorfismo regionale: è causato da spinte prodotte dalle placche litosferiche, che riguarda grandi masse rocciose, le quali scontrandosi sprofondano. Un esempio di metamorfismo regionale sono: gli gneiss(che derivano dal granito), e le ardesie(che derivano dalle argilliti). Il Metamorfismo di contatto: è causato dal contatto con magmi incandescenti e riguarda lo strato roccioso più vicino alla fonte di calore. Un esempio di rocce metamorfiche di conttatto sono: il marmo(che deriva dal calcare) e gli ofioliti (che derivano da rocce basiche).

Il ciclo delle rocce Col passare del tempo e con gli agenti atmosferici le rocce hanno un ciclo “vitale”, il cosidetto ciclo delle rocce. Ad esempio: una roccia magmatica, col passare del tempo si sgretola e dai sedimenti diventa una roccia sedimentaria, in seguito con gli agenti atmosferici e la pressione diventa una roccia metamorfica.

I minerali I minerali sono:corpi solidi inorganici naturali, aventi una precisa composizione chimica, i cui atomi sono disposti in maniera ordinata e ciò è chiamato reticolo cristallino. I minerali più comuni sono: il quarzo, la calcite, la mica e il feldespato. I minerali si formano in seguito al raffreddamento di una massa fusa o in seguito all’evaporazione di una soluzione. Nel processo di cristallizzazzione dei minerali, si formano dei germi, che man mano si ingrandiscono, perciò avendo poco spazio si sovrappongono e formano dei minerali con numerose sfaccettature e con una forma geometrica non regolare.

Classificazione dei minerali In minerali si possono suddividere in base alla composizione chimica: silicati e non silicati. Inoltre si possono riconoscere grazie alla forma cristallina. caratteri chimici, quali l’eventuale reazione con l’acido cloridico. caratteri fisici quali, , la densità, il colore, la solubilità, la durezza (valutata grazie alla scala di mohs, che vengono ordinati da quelli più teneri a quelli più duri).

Il reticolo cristallino dei minerali La conseguenza della regolarità con cui gli atomi sono disposti nello spazio è la forma regolare macroscopica cristallina di un minerale. Nel salgemma,i cui atomi sono ioni, come dice la legge fisica, la regolarità è dovuta all’equilibrio tra le forze di attrazzione tra segni opposti e le forze di repulsione tra segni uguali. In questo caso questa unità strutturale di base dà la forma di un cubo, che mammano legandosi dà natura al reticolo cristallino. Onde le attrazzioni sono più deboli i cristalli si possono rompere a forma di piani, questa si chiama sfaldatura.

Reticolo cristallino dei silicati I silicati hanno un’unità di base a forma di tetraedo (un solido con facce uguali a forma di triangoli equilateri), perché sono costituiti da un atomo di silicio e quattro di ossigeno (SIO4). I silicati possono essere classificati in base alla disposizione e al modo in cui sono uniti i tetraedi: I Nesosilicati, hanno una struttura con tetraedi isolati, ad esempio il topazio;. Gli inosilicati, hanno una struttura di tetraedi uniti in catene semplici o doppie, ad esempio l’amianto; I filosilicati, hanno una struttura con tetraedi uniti a formare piani, ad esempio il talco; I tectosilicati, hanno una struttura con tetraedi uniti per i quattro vertici, ad esempio il quarzo.

Diamante e Grafite Il diamante e la grafite hanno la stessa composizione chimica, ma sono apparentemente diversi poiché hanno una diversa disposizione degli atomi. Il diamante ha una durezza elevatissima (infatti ha il valore massimo di durezza nella scala di mohs). La sua struttura è costituita da un solo reticolo nel quale ogni atomo di carbonio è legato ad altri quattro atomi di carbonio. La grafite è esattamente l’opposto del diamante per quanto riguarda la durezza. Gli atomi di carbonio sono disposti su piani paralleli ed ogni atomo di carbonio è legato ad altri tre atomi di carbonio.

Il modellamento della superficie terrestre La superficie della crosta terrestre è modellata grazie a due forze opposte: le forze esogene e quelle endogene. Le forze Esogene, prendono forza dal sole, agiscono attraverso l’azione erosiva delle acque correnti, dei ghiacciai, delle piogge e del vento. Le forze endogene, prendono forza dal calore interno della terra, generano i movimenti delle placche e ne causano il sollevamento.

Le rocce si degradano perché… Le rocce vengono degradate dalle forze: fisiche e chimiche degli agenti atmosferici. In seguito alla disgregazione fisica i frammenti sono costituiti dagli stessi minerali della roccia di origine da cui sono stati staccati. Nell’azione chimica l’acqua piovana, leggermente acida per la presenza di anidride carbonica, provoca la dissoluzione delle rocce carbonatiche, trasformandoli da carbonati insolubili a bicarbonati solubili. Il tipico paesaggio che ne deriva e il paesaggio carsico. Inoltre l’acqua piovana provoca anche l’idrolisi della maggior parte dei silicati trasformati in in Sali solubili e in minerali argillosi. L’azione chimica dell’ossigeno su alcuni componenti delle rocce, in particolare sul ferro dei silicati, è detta ossidazione del ferro presente in molti minerali, formando con l’acqua ossidi e idrossidi di ferro dal tipico colore rossastro.

Il modellamento del paesaggio grazie all’acqua e ai ghiacciai L’azione delle acque correnti erode i fianchi delle valli che assumono una forma a V. I materiali che sovrabbondano dai fiumi nel corso delle inondazioni formano le pianure alluvionali. A volte il fiume nel suo discendere a valle forma ampie curve dette meandri. Quando un meandro si sviluppa eccessivamente il fiume può escluderlo dal corso d’acqua costituendo un meandro abbandonato che prende il nome di lanca. La lanca è in pratica una pozza d’acqua stagnante a forma di semiluna isolata dal resto del fiume. Quando i detriti del fiume aumentano nel tempo e la terra avanza verso il mare si forma una foce a delta; invece quando la corrente del mare rimuove ed allontana i detriti la foce è detta ad estuario. L’azione dei ghiacciai erode i fianchi delle valli che prendono una forma ad U. La pressione esercitata dai materiali trasportati dai ghiacciai formano le morene. Tale fenomeno assume particolare rilevanza nei paesi nordici dove l’azione erosiva dei ghiacciai si spinge sino al mare in precedenza scavati dai fiumi, formando dei solchi vallivi ove penetra l’acqua marina che vengono denominati fiordi.

L’azione di modellamento del vento e del mare L’azione di modellamento del vento è più forte nel deserto perché questo è un ambiente arido, privo d’acqua e dove la disgregazione delle rocce è dovuta a processi fisici. La caratteristica più diffusa del paesaggio desertico sono le dune. Queste sono delle increspature alte sino a qualche centinaio di metri formate dall’azione del vento sui granelli di sabbia trasportati per scivolamento. Se ci spostiamo verso il mare notiamo che in prossimità di coste alte e rocciose l’azione erosiva delle onde forma una parete scoscesa detta falesia. Invece sulle coste basse prevale il deposito dei detriti formando le spiagge.

Le frane La frana è un processo geologico che avviene quando materiali rocciosi si staccano da un versante montuoso e si muovono per gravità verso valle. Esistono tre tipi di frana: frana di crollo, frana di scivolamento e frana a soliflusso, la quale ultima è una sorta di franamento graduale nel lungo tempo. La maggiore o minore predisposizione del terreno al pericolo di frane dipende dalla collocazione degli strati rocciosi; se essi sono paralleli al pendio favoriscono le frane – strati a franapoggio – se al contrario sono disposti in maniera opposta, cioè perpendicolarmente rispetto al pendio, rendono più stabile il terreno e meno soggetto a fenomeni di franamento – strati a reggipoggio.

Il suolo Il suolo è il prodotto dell’attività chimica e fisica delle rocce. Esso è formato da un complesso di sostanze minerali, organiche, di aria, di acqua e di sali disciolti. In un suolo fertile abbiamo una componente minerale formata da particelle di sabbia, argilla, acqua ed aria, e da una componente organica costituita da batteri, muffe, radici di piante, animali invertebrati. In aggiunta c’è da considerare l’humus, costituito da resti di animali e piante.

Gli orizzonti del suolo Il suolo è costituito da tre orizzonti che differiscono per composizione e caratteristiche fisiche. La successione verticale di questi strati costituisce il profilo del suolo. Essi sono suddivisi in A, B e C. L’orizzonte A è situato immediatamente sotto la superficie ed è scuro per l’abbondante presenza di humus. L’orizzonte B è più chiaro perché è povero di humus e ricco di sali solubili. Inoltre è ricco di particelle argillose trascinate dall’acqua. L’orizzonte C contiene materiale detritico proveniente dalla roccia madre.

Il suolo oceanico A differenza delle terre emerse il suolo sottomarino è costituito, come una enorme discarica, dei detriti di sabbia, fango e ghiaia che i fiumi vi trasportano. Man mano che il suolo è vieppiù immerso, da sabbioso al principio, diventa sempre più fangoso. Ancora, a causa delle tempeste marine, i sedimenti in precedenza depositati sulla così detta piattaforma continentale, precipitano dalle scarpate continentali nei profondi abissi pianeggianti. Quando accede una frana sottomarina, molto spesso è quasi liquida, poiché è costituita da: fango, sabbia ed acqua amalgamati, questa massa precipitante è denominata corrente di torbita.