ROCCE SEDIMENTARIE PROCESSI FORMATIVI: 1) EROSIONE 2) TRASPORTO 3) DEPOSITO 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 La diagenesi comprende: a) Neoformazione di minerali b) Ridistribuzione e ricristallizzazione di materia nei sedimenti c) litificazione ROCCE SEDIMENTARIE Schema di classificazione genetica delle rocce sedimentarie 1
CLASSIFICAZIONE GENETICA 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 situ di formazioni preesistenti (per allontanamento di alcuni elementi che passano in soluzione) PRINCIPALI CATEGORIE DI 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 2
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 CLASSIFICAZIONE CLASTI E MATRICE in base a GRANULOMETRIA (dimensioni) ghiaia sabbia limo argilla dimensioni > 2 mm 2 mm<dim<0.0625 mm 0.0625 mm<dim<0.002 mm dimensioni < 0.002 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 ALTRA TERMINOLOGIA: Ruditi: dim>2 mm Areniti: 0.04 mm < dim < 2 mm Lutiti: dim<0.04 mm 3
ROCCE CLASTICHE 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 CEMENTO: siliceo o calcareo SABBIE ARENARIE - SABBIE: granuli sciolti - ARENARIE: depositi cementati AMBIENTI DI DEPOSIZIONE: Corsi d acqua e depositi eolici (ambiente continentale) Correnti di torbida (ambiente marino) COSTITUENTE PRINCIPALE: quarzo CEMENTO: siliceo o calcareo PRINCIPALI ROCCE SEDIMENTARIE CONGLOMERATO SABBIE - ARENARIE 4
ROCCE CLASTICHE LIMI - SILTITI -LIMI: depositi sciolti - SILTITI: depositi cementati (rare) AMBIENTI DI DEPOSIZIONE: Correnti di debole intensità (ambiente continentale e marino) ARGILLE - ARGILLITI - ARGILLE: depositi sciolti - ARGILLITI: depositi litificati COSTITUENTI PRINCIPALI: minerali argillosi AMBIENTI DI DEPOSIZIONE: Acque ferme (laghi, mare aperto) PRINCIPALI ROCCE SEDIMENTARIE ARGILLA 5
ROCCE CARBONATICHE CALCARI Rocce costituite interamente o quasi da CALCITE (CaCO 3 ) a) CALCARI DETRITICI b) CALCARI NON DETRITICI biocostruiti di precipitazione chimica a) CALCARI DETRITICI Clasti: frammenti di precedenti rocce carbonatiche Si distinguono a seconda delle dimensioni dei clasti in: CALCIRUDITI, CALCARENITI, CALCILUTITI PRINCIPALI ROCCE SEDIMENTARIE CALCARE DETRITICO 6
a) CALCARI DETRITICI MARNE CALCARI SELCIFERI Calcari contenenti strati o noduli di selce, provenienti da trasformazione chimica di resti animali a scheletro siliceo b) CALCARI NON DETRITICI BIOCOSTRUITI Impalcatura costituita da organismi. AMBIENTE DI SEDIMENTAZIONE: barriere coralline, con impalcatura costituita da scheletro esterno dei coralli e matrice da particelle intrappolate. CARATTERISTICHE: assenza di stratificazione, notevoli spessori. DI PRECIPITAZIONE CHIMICA Equilibrio tra carbonato (insolubile) e bicarbonato (solubile): CaCO 3 + CO 2 + H 2O = 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 7
b) CALCARI NON DETRITICI DI PRECIPITAZIONE CHIMICA AMBIENTE DI SEDIMENTAZIONE: Continentale (travertino) o marino evaporitico (bracci di mare o lagune) CARATTERISTICHE: fortemente porosi (calcari vacuolari) 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 ALABASTRO: in ambiente subaereo, per incrostazioni di acque percolanti lungo fessure e cavità in rocce calcaree (pietra ornamentale) 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 PRINCIPALI ROCCE SEDIMENTARIE TRAVERTINO DOLOMIA 8
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 CARATTERISTICHE: colore variabile, dure ma fragili, frattura concoide. Rocce silicee più comuni: SELCI, RADIOLARITI, DIATOMITI PRINCIPALI ROCCE SEDIMENTARIE SELCE 9
ROCCE EVAPORITICHE Rocce formatesi per evaporazione di acque ricche in sali e conseguente precipitazione AMBIENTE 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: GESSO Colore variabile, grana finissima (microcristallina) o grossa, tenero Per disidratazione si trasforma in ANIDRITE (CaSO 4) (e viceversa) ROCCE PIROCLASTICHE Rocce derivanti da deposizione di clasti prodotti da vulcani a seguito di eruzioni esplosive CLASSIFICAZIONE: in base a dimensione clasti CARATTERISTICHE: colore variabile in base a lava da cui derivano, leggere e porose, presenza di vuoti, cristalli e frammenti di pomici 10
PRINCIPALI ROCCE SEDIMENTARIE ROCCIA PIROCLASTICA 11