Le rocce Eterogenee Omogenee

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1 Rocce

2 Le rocce Le rocce sono aggregati naturali formati da minerali: Eterogenee: costituite da più minerali Omogenee: costituite da un solo tipo di minerale Una roccia non può essere descritta da una formula

3 Le rocce Le rocce si dividono in: Coerenti (compatte) Incoerenti (formate da frammenti sciolti)

4 Le rocce Le rocce si suddividono in base al processo litogenetico che le ha generate: 1. Rocce magmatiche da processo magmatico 2. Rocce sedimentarie da processo sedimentario 3. Rocce metamorfiche da processo metamorfico

5 Le rocce Per studiare le rocce è necessario ricordare: I processi litogenetici odierni sono simili a quelli verificatisi in passato Rocce magmatiche, sedimentarie e metamorfiche si possono trovare nella stessa regione Spesso i corpi antichi si trovano in condizioni ambientali diverse da quelle in cui si sono formate

6 Struttura interna della Terra Crosta + mantello = LITOSFERA

7 Le rocce magmatiche

8 Le rocce magmatiche Le rocce magmatiche formano il 65% della litosfera Si formano per solidificazione da magma. Rocce magmatiche = rocce ignee

9 Magma Il magma è una miscela di silicati fusi, vapore acqueo e altri tipi di gas (anidride solforosa e solforica, idrogeno), con temperatura compresa tra 600 e 1600 C.

10 Magma Esistono solo due tipi di magma: 1. Magma primario che si forma nel mantello superiore; è molto caldo, fluido e femico 2. Magma secondario (magma di anatessi) che si forma nella crosta; più sialico e meno caldo del magma primario, ha un elevata viscosità

11 Magma

12 Magma La lava è un magma privo di gas

13 Le rocce magmatiche La solidificazione del magma può avvenire in condizioni diverse, dando origine a: Rocce magmatiche intrusive Rocce magmatiche effusive

14 Le rocce magmatiche intrusive Le rocce magmatiche intrusive derivano da magmi che solidificano in profondità all interno della litosfera in tempi lunghissimi. I minerali si formano a partire da quelli che hanno T solidif maggiore a quelli che T solidif hanno inferiore.

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16 Le rocce magmatiche effusive Le rocce magmatiche effusive derivano dalla solidificazione di lava in superficie. Il processo è più rapido di quello delle rocce magmatiche intrusive

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18 La struttura delle rocce magmatiche Un raffreddamento lento favorisce l accrescimento dei cristalli Un raffreddamento veloce favorisce la formazione di strutture vetrose Maggior quantità di componenti volatili nel magma permette la formazione di cristalli più grandi

19 La struttura delle rocce magmatiche Da quanto osservato risulta che: Le rocce magmatiche intrusive si formano per lento raffreddamento da magma in cui sono disciolti molti gas Struttura cristallina Le rocce magmatiche effusive si formano per velocissimo raffreddamento di lava (assenza gas) Struttura vetrosa

20 La struttura delle rocce magmatiche Se il magma staziona per tempi lunghi sotto la superficie terrestre prima di fuoriuscire, la roccia effusiva avrà struttura porfirica. In una struttura porfirica sono presenti cristalli di dimensioni variabili (formatisi in profondità) immersi in una pasta di fondo (formatasi in superficie)

21 La composizione delle rocce magmatiche La composizione di una roccia magmatica dipende dal magma da cui deriva

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23 La composizione delle rocce magmatiche Le rocce magmatiche si dividono anche in base al tenore di silice (% in peso di SiO 2 ): Rocce sialiche: tenore silice > 66% Rocce intermedie: 52% < tenore silice < 66% Rocce femiche: 45% < tenore silice < 52% Rocce ultrafemiche: tenore silice < 45%

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25 Granito (roccia magmatica intrusiva)

26 Ossidiana (roccia magmatica effusiva)

27 Pietra pomice (roccia magmatica effusiva, struttura vetrosa, galleggia sull acqua)

28 Riolite (roccia magmatica effusiva)

29 Diorite (roccia magmatica intrusiva)

30 Andesite (roccia magmatica effusiva)

31 Porfido rosso antico (andesite) (roccia magmatica effusiva)

32 Gabbro (roccia magmatica intrusiva)

33 Basalto (roccia magmatica effusiva)

34 Peridotite (roccia magmatica intrusiva)

35 Picrite (roccia magmatica effusiva)

36 Le rocce sedimentarie

37 Le rocce sedimentarie Le rocce sedimentarie derivano da materiali di rocce preesistenti che hanno subito processi chimici, fisici e biologici. Il processo sedimentario si compone di: 1. Degradazione ed erosione 2. Trasporto 3. Sedimentazione 4. Diagenesi

38 Processo sedimentario: degradazione meteorica Degradazione meteorica: alterazione e disgregazione delle rocce ad opera di agenti chimici, fisici e biologici. Degradazione fisica (o meccanica): gelo/disgelo, sbalzi di T. Degradazione chimica (o disfacimento): H 2 0, O 2 e CO 2 Degradazione ad opera di agenti biologici: alghe, muschi e licheni

39 Processo sedimentario: degradazione meteorica La degradazione meteorica produce l erosione delle rocce. Si ottengono tre tipi di rocce: Detriti Sostanze solubili Minerali insolubili

40 Processo sedimentario: trasporto Il trasporto può avvenire ad opera di: Acqua Vento Forza di gravità

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42 Processo sedimentario: sedimentazione La sedimentazione è la fase di accumulo dei detriti. Gli ambienti di sedimentazione possono essere : Continentali (fiumi, laghi, deserti ) Marini (scogliere, mare ) Di transizione (spiagge, foci )

43 Processo sedimentario: diagenesi La diagenesi è l insieme dei fenomeni tramite i quali i sedimenti incoerenti si trasformano in roccia coerente (compatta).

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45 Struttura e caratteristiche delle rocce sedimentarie Stratificazione: ogni strato corrisponde ad un preciso evento sedimentario Posso avere struttura compatta se si sono formate da precipitazione di Sali o da materiali di origine biologica Spesso includono fossili di organismi animali e vegetali

46 Struttura compatta Stratificazione

47 Classificazione delle rocce sedimentarie La classificazione delle rocce sedimentarie si basa sulla loro genesi: Rocce detritiche Rocce di deposito chimico Rocce organogene

48 Classificazione delle rocce sedimentarie

49 Rocce detritiche Le rocce detritiche sono formate da clasti (frammenti) incoerenti o cementati. Sono classificate in base alla dimensione dei granuli di cui sono costituite. Anche le rocce piroclastiche sono incluse fra le rocce detritiche

50 >2mm 2mm-1/16mm 1/16mm-1/256mm <1/256mm

51 conglomerato puddinga

52 Conglomerato breccia

53 Arenaria

54 Siltite

55 Argillite

56 Rocce piroclastiche

57 Tufo (roccia piroclastica)

58 Rocce di deposito chimico Le rocce di deposito chimico sono costituite di sostanze depositate mediante processi chimici. Evaporiti: derivano da precipitazione di Sali in acque dolci o salate. Le più frequenti sono salgemma (NaCl) e gesso [CaSO 4 2(H 2 O)]

59 Salgemma

60 Miniera di salgemma

61 Gesso

62 Rocce di deposito chimico Travertino, si forma ad opera di acqua di cascate o corsi d acqua che lasciano incrostazioni di CaCO 3. Stalattiti e stalagmiti in ambienti di grotta.

63 Travertino

64 Stalattiti e stalagmiti

65 Rocce di deposito chimico Rocce silicee, si formano in seguito a deposizione di silice (SiO 2 ). La più comune è la selce. Il diaspro assume la caratteristica colorazione rossa o verde dovuta a tracce di composti di Fe.

66 Selce

67 Diaspro rosso

68 Diaspro pelle di leopardo (Messico)

69 Rocce organogene Le rocce organogene sono formate da sedimenti prodotti in vario modo da esseri viventi. Rocce carbonatiche calcaree comprendono calcari e dolomie [CaMg(CO 3 ) 2 ]

70 Calcare

71 Dolomia Le dolomie, formate da dolomite (carbonato di calcio e magnesio). Tali rocce si sono formate per un processo di diagenesi in rocce calcaree che sono state interessate da circolazione di soluzioni acquose ricche di magnesio (dolomitizzazione).

72 Dolomiti

73 Rocce organogene Rocce combustibili comprendono carboni, petrolio e gas naturale. Carboni: costituiti da resti di vegetali provenienti da processo di decomposizione in ambiente anaerobico e paludoso

74 Torba

75 Lignite

76 Antracite

77 Rocce organogene Petrolio: miscela di idrocarburi da azione di decomposizione di batteri in fanghiglia. Non contatto con ossigeno. Nei giacimenti si trovano gas naturale nello strato superiore e acqua salata in quello inferiore.

78 Petrolio

79 Processo metamorfico Processo metamorfico o metamorfismo: comprende tutti gli eventi che portano a trasformazioni chimico-fisiche delle rocce senza passare per lo stato fuso. Dal metamorfismo si originano le rocce metamorfiche

80 Processo metamorfico Intervallo di temperatura: C Pressione litostatica: p esercitata dalle rocce circostanti Pressione orientata: proveniente da forze endogene locali orientate in un unica direzione In relazione ai valori di p e T si distinguono diversi gradi di metamorfismo

81 Processo metamorfico Le cause del metamorfismo sono sempre di natura endogena 1. Metamorfismo di contatto 2. Metamorfismo dinamico o cataclastico 3. Metamorfismo regionale

82 Metamorfismo di contatto Metamorfismo di contatto si ha quando una roccia viene in contatto con un magma ad alta temperatura che risale verso la superficie Nelle rocce si osserva una ricristallizzazione ed un aumento della grana. Ne è esempio il marmo che deriva da calcare o dolomia e presenta grani visibili (struttura saccaroide).

83 Marmo

84 Tipi di marmo

85 Metamorfismo dinamico o cataclastico Metamorfismo cataclastico si verifica quando due masse rocciose si muovono a causa di spinte orogenetiche, le condizioni che si verificano sono di alta pressione e bassa temperatura. Trasformazioni chimiche-mineralogiche ridotte o assenti. La roccia può presentarsi frantumata in granuli.

86 Milonite

87 Metamorfismo regionale Metamorfismo regionale interessa vaste regioni sottoposte ad alta pressione e alta temperatura per movimenti di grandi masse rocciose. E il più diffuso e coinvolge ampie zone della litosfera. Le rocce presentano lineazione

88 Migmatite (presenta foliazione)

89 Gneiss (struttura granulare)

90 Metamorfismo Durante i processi metamorfici si verificano sia cambiamenti di struttura che di composizione mineralogica. La composizione chimica resta inalterata.

91 Facies metamorfiche Una facies metamorfica comprende un gruppo di rocce metamorfiche che si sono formate nelle stesse condizioni di temperatura e pressione. Le facies prendono il nome di una sola roccia tipica del gruppo.

92 Ciclo litogenetico = ciclo delle rocce

93 Ciclo litogenetico Il processo magmatico, sedimentario e metamorfico fanno parte di un unico ciclo che interagisce con atmosfera, idrosfera e biosfera. Questo ciclo consta di molteplici percorsi/scambi

94 Ciclo litogenetico

95 Ciclo litogenetico