ROCCE SEDIMENTARIE ROCCE SEDIMENTARIE

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1 ROCCE SEDIMENTARIE Le rocce sedimentarie derivano dai processi di erosione, trasporto e deposito di sedimenti, o anche da precipitazione chimica o fissazione da parte di organismi viventi. Il sedimento sciolto si trasforma in roccia attraverso i processi di diagenesi Diagenesi: insieme di trasformazioni chimiche e fisiche che un sedimento sciolto subisce col tempo dopo la sua deposizione, e che lo trasformano in roccia con maggior grado di coesione 152 ROCCE SEDIMENTARIE La diagenesi comprende: a) Neoformazione di minerali b) Ridistribuzione e ricristallizzazione di materia nei sedimenti c) litificazione 153

2 COMPONENTI ROCCE SEDIMENTARIE Componenti (escluso rocce derivanti da precipitazione di sali): 1) Clasti: frammenti più grossolani (varie dimensioni) 2) Matrice: materiale più fine di riempimento 3) Cemento: materiale di precipitazione chimica depositatosi nei vuoti del sedimento (origine secondaria) CLASTO MATRICE CEMENTO 154 COMPONENTI ROCCE SEDIMENTARIE Classificazione clasti e matrice in base a granulometria (dimensioni) ghiaia dimensioni > 2 mm sabbia mm<dim<2 mm limo mm<dim< mm argilla dimensioni < mm Elementi arrotondati Elementi a spigoli vivi ciottolame dim > 6 cm breccia ghiaia 1 cm<dim<6 cm pietrisco ghiaietto 2 mm<dim<1 cm pietrischetto 155

3 ROCCE SEDIMENTARIE Schema di classificazione genetica delle rocce sedimentarie 156 CLASSIFICAZIONE GENETICA ROCCE SEDIMENTARIE Rocce clastiche: provenienti dalla disgregazione di rocce preesistenti Rocce di origine chimica: originate da precipitazione diretta, per variazioni degli equilibri fisico-chimici del mezzo di trasporto, di sostanze trasportate in soluzione Rocce di origine biochimica: originate da precipitazione di sostanze trasportate in soluzione in seguito a fissazione da parte di organismi viventi Rocce residuali: evoluzione in sito di formazioni preesistenti (per allontanamento di alcuni elementi che passano in soluzione) 157

4 CLASSIFICAZIONE ROCCE SEDIMENTARIE Criterio genetico non sufficiente da solo per una trattazione pratica: interessano anche la composizione chimica e la struttura delle rocce. Classificazione (di compromesso tra i vari criteri) comunemente usata: 1) Rocce clastiche o terrigene 2) Rocce carbonatiche 3) Rocce silicee 4) Rocce evaporitiche 5) Rocce piroclastiche 158 GHIAIE CONGLOMERATI - Ghiaie: ciottoli sciolti - Conglomerati: ciottoli cementati a spigoli arrotondati - Brecce: ciottoli cementati a spigoli vivi Ambienti di deposizione Corsi d acqua o depositi di versante Conglomerato 159

5 160 Conglomerato 161

6 Breccia 162 SABBIE ARENARIE - Sabbie: granuli sciolti - Arenarie: depositi cementati Costituente principale: quarzo Ambienti di deposizione Corsi d acqua e depositi eolici (ambiente continentale) Correnti di torbida (ambiente marino) Sabbie - arenarie 163

7 Arenaria 164 CLASSIFICAZIONE DELLE ARENARIE (Pettijohn) Matrice Clasti vale soprattutto per queste tipologie, in cui feldspati + frammenti di rocce possono avere % più significative (100% - % matrice - % quarzo selce) quarzo + selce diventa la componente principale 165

8 CLASSIFICAZIONE DELLE ARENARIE Le diverse tipologie di arenarie dipendono da provenienza e meccanismo di deposizione: Grovacche: arenarie con forte contenuto di matrice detritica (15 75%). Derivano da correnti di torbida. Grovacche feldspatiche: clasti predominanti sono i feldspati (provenienza da rocce granitiche o affini) Grovacche litiche: clasti predominanti sono frammenti di rocce, tra cui spesso abbondano materiali di altre rocce magmatiche Nota: se i clasti sono prevalentemente calcarei, si ricade nelle rocce carbonatiche (calcareniti) 166 Arenaria grovacca 167

9 Arenaria grovacca 168 CLASSIFICAZIONE DELLE ARENARIE Le diverse tipologie di arenarie dipendono da provenienza e meccanismo di deposizione: Arenarie arcosiche e litiche: composizione intermedia Ortoquarziti: caratterizzate dal più alto contenuto in SiO 2, in forma di quarzo o frammenti di selce provenienti da rielaborazione di arenarie precedenti o anche da rocce metamorfiche 169

10 Arenaria arcosa 170 LIMI - SILTITI - Limi: depositi sciolti - Siltiti: depositi cementati (rare) Ambienti di deposizione Correnti di debole intensità (ambiente continentale e marino) 171

11 Siltite 172 ARGILLE - ARGILLITI - Argille: depositi sciolti - Argilliti: depositi litificati Costituenti principali: minerali argillosi Ambienti di deposizione Acque ferme (laghi, mare aperto) Argilla 173

12 Argillite 174 ROCCE CARBONATICHE CALCARI Rocce costituite interamente o quasi da calcite (CaCO 3 ) a) Calcari detritici b) Calcari non detritici biocostruiti di precipitazione chimica 175

13 Calcare ROCCE CARBONATICHE 176 ROCCE CARBONATICHE a) CALCARI DETRITICI Clasti: frammenti di precedenti rocce carbonatiche Si distinguono a seconda delle dimensioni dei clasti in: Calciruditi: dim>2 mm Calcareniti: 0.04 mm < dim < 2 mm Calcilutiti: dim<0.04 mm 177

14 ROCCE CARBONATICHE Calcare detritico Marne: rocce detritiche derivanti da combinazione di calcare e argilla (in diversa misura) 178 ROCCE CARBONATICHE Calcari selciferi Calcari detritici contenenti strati o noduli di selce, provenienti da trasformazione chimica di resti animali a scheletro siliceo 179

15 ROCCE CARBONATICHE b) CALCARI NON DETRITICI BIOCOSTRUITI Impalcatura costituita da organismi. Ambienti di sedimentazione: barriere coralline, con impalcatura costituita da scheletro esterno dei coralli e matrice da particelle intrappolate. Caratteristiche: assenza di stratificazione, notevoli spessori. 180 ROCCE CARBONATICHE DI PRECIPITAZIONE CHIMICA Equilibrio tra carbonato (insolubile) e bicarbonato di calcio (solubile): CaCO 3 + CO 2 + H 2 O = Ca (HCO 3 ) 2 Qualunque causa sottragga CO 2 dall acqua, favorisce la deposizione del carbonato. Cause: diminuzione pressione parziale della CO 2, agitazione delle acque, aumento T, diminuzione pressione idrostatica 181

16 ROCCE CARBONATICHE DI PRECIPITAZIONE CHIMICA Ambienti di sedimentazione: Continentale (travertino) o marino evaporitico (bracci di mare o lagune) Caratteristiche: fortemente porosi (calcari vacuolari) Alabastro: in ambiente subaereo, per incrostazioni di acque percolanti lungo fessure e cavità in rocce calcaree (pietra ornamentale) 182 ROCCE CARBONATICHE Travertino: allo sbocco di sorgenti di acque calcarifere, per perdita di pressione ed assorbimento di CO 2 da parte di vegetali, con conseguente precipitazione di CaCO 3 Travertino 183

17 ROCCE CARBONATICHE DOLOMIE Rocce costituite prevalentemente da Dolomite: Ca Mg(CO 3 ) 2 Origine secondaria (raramente primaria): per processi chimici e ricristallizzazione di roccia calcarea di partenza 184 Dolomia ROCCE CARBONATICHE 185

18 ROCCE SILICEE Rocce costituite prevalentemente da Silice (SiO 2 ) (cristallina o amorfa) Per deposizione di organismi a scheletro siliceo. Ambiente di deposizione: Al di sotto del Livello di Compensazione dei Carbonati (tra 3500 e 4000 m), non si depositano più carbonati ma solo sedimenti silicei. A sinistra: quattro diverse specie di Diatomee; al centro: due specie di Radiolari; a destra: diverse spicule di Spugne silicee 186 ROCCE SILICEE Caratteristiche: colore variabile, dure ma fragili, frattura concoide. Rocce silicee più comuni: Selci, Radiolariti, Diatomiti Selce 187

19 Selce ROCCE SILICEE 188 Radiolarite ( diaspro ) ROCCE SILICEE 189

20 ROCCE EVAPORITICHE Rocce formatesi per evaporazione di acque ricche in sali e conseguente precipitazione Ambienti di deposizione Ambiente marino a circolazione ristretta: bracci isolati di mare, lagune o dove l evaporazione supera gli apporti (es. Mar Caspio, Mar Morto) Ordine di precipitazione 190 ROCCE EVAPORITICHE Gesso Colore variabile, grana finissima (microcristallina) o grossa, tenero Per disidratazione si trasforma in Anidrite (CaSO 4 ) (e viceversa) 191

21 ROCCE PIROCLASTICHE Rocce derivanti da deposizione di clasti prodotti da vulcani a seguito di eruzioni esplosive Classificazione: in base a dimensione clasti 192 ROCCE PIROCLASTICHE Caratteristiche: colore variabile in base a lava da cui derivano, leggere e porose, presenza di vuoti, cristalli e frammenti di pomici Roccia piroclastica 193

22 Tufo ROCCE PIROCLASTICHE 194

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