Glossario. Scheletro solido: insieme dei granuli

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1 Glossario Terreno: prodotto della degradazione fisica e chimica delle rocce lapidee composta da granuli cristallini di forma, dimensioni e costituzione mineralogica anche molto diversa Singolo granulo: dimensioni variabili tra 10 3 e 10-6 mm Rapporto tra volume e massa della particella (Σ) Esempio: per una particella sferica con densità ρ: D Scheletro solido: insieme dei granuli S ρ V 2 4 π r = 4 ρ π r 3 Fluidi interstiziali(acqua e aria): sono contenuti negli spazi tra i granuli Legami tra i granuli di un terreno: assenti o molto deboli (cementazione) Nelle rocce i legami sono invece forti, il comportamento meccanico dipende molto dai giunti. Ammasso roccioso: roccia (intatta) + giunti (fratturazione) Σ = 3 = 6 ρ D 1

2 Interazione tra grani Meccanica: Forze di massa e fluidi interstiziali Massa e volume del granulo Chimica: Forze di superficie Mineralogia e superficie del granulo Granuli inerti - Interazione: meccanica - Dimensioni:10 µ 100 cm; - Composizione:frammenti di roccia, frammenti di minerali - Forma:sostanzialmente isometrica, anche se dipende dalla resistenza del minerale e dal processo di formazione. terre a grana grossa (sabbie e ghiaie) (terreni incoerenti) Granuli attivi - Interazione: chimica - Dimensioni: < 1 µ; - Composizione: minerali fillosilicatici (minerali argillosi) - Forma: lamellare terre a grana fine (limi e argille) (terreni coesivi) 2

3 (Micro)struttura delle Terre a grana fine Unitàelementari Combinazioni in reticoli Tetraedro SiO 4 Silice Ottaedro Al(OH)6 Gibbsite 3

4 (Micro)struttura delle Terre a grana fine Silice + Gibbsite = Caolinite Al(OH) 6 deboli forti SiO 4 Reticoli, o pacchetti (spessore 10 Å) Legami ionici Granuli = Strati di pacchetti connessi tramite legami ionici deboli o tipo idrogeno 4

5 (Micro)struttura delle Terre a grana fine Il granulo complessivamente èelettricamente neutro, ma carico negativamente sulla superficie (eccedenza di ioni ossigeno) La carica negativa comporta l interazione tra i granuli, l acqua e gli eventuali ioni diffusi acqua di adsorbimento legata elettrostaticamente alla particella (Idratazione delle argille) 5

6 (Micro)struttura delle Terre a grana fine I complessi granuli + acqua adsorbita si scambiano: Forze repulsive: decrescenti con la distanza e con la concentrazione elettrolitica Forze attrattive(forze di van der Waals): campo magnetico indotto dal moto degli elettroni, decrescente con la distanza, indipendente dalla concentrazione Forze nette: dipendono dalla distanza e dalla concentrazione di ioni disciolti nella soluzione 6

7 (Micro)struttura delle Terre 7

8 Genesi (formazione) dei depositi naturali I terreni naturali (o rocce sciolte) derivano dalla trasformazione delle rocce lapidee(rocce madri) Processi: 8

9 Classificazione dei terreni sedimentari 8

10 Struttura delle Terre: terreni a grana grossa (granuli inerti) La disposizione delle particelle influenza il comportamento meccanico Nei terreni a grana grossa (granuli inerti): La struttura dipende da: dimensioni e forma dei grani, grado di addensamento 10

11 Struttura delle Terre: terreni a grana fine (granuli attivi) La struttura dipende dall interazione di natura chimica tra le particelle (concentrazione salina dell ambiente deposizione) Acqua dolce (argille fluvio-lacustri) Acqua salmastra (argille marine) Struttura dispersa Struttura flocculata L orientamento dipendente dall attività superficiale dei minerali minerali meno attivi Acqua dolce (argille fluvio-lacustri) Acqua salmastra (argille marine) Struttura casuale Struttura flocculato-orientata minerali più attivi Struttura orientata Struttura flocculato-dispersa 11

12 Rapporti tra le fasi (approfondimenti: esercitazione 1) 12

13 Valori tipici 13