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Rocce Sedimentarie
Le rocce sedimentarie rappresentano meno del 10% in
volume dei primi 16 Km di crosta, tuttavia l'importanza
di questo gruppo di rocce è notevole visto che
costituiscono il 75% delle rocce che affiorano in
superficie.
Quindi si possono immaginare queste rocce come un
sottile strato, a volte discontinuo, della porzione più
esterna della crosta, cosa facilmente intuibile visto che i
sedimenti si accumulano proprio sulla superficie della
Terra.
Si formano in seguito al consolidamento (diagenesi) di materiali sciolti, che
derivano dall'erosione e dall'alterazione o di rocce preesistenti, o di resti di
organismi viventi. Si possono formare anche in seguito a precipitazione chimica di
sali. Infatti:
FASI CHE PORTANO ALLA FORMAZIONE DI UNA ROCCIA SEDIMENTARIA
• DISGREGAZIONE: processi di alterazione FISICA che portano alla rottura o
alla frammentazione dei materiali, ma non determinano trasformazioni chimiche o
mineralogiche : es. azione gelo-disgelo , termoclastismo, variazioni di pressione
dovuta all’esposizione subaerea di rocce formatesi in profondità nella crosta,
processi meccanici correlati all’attività biologica (radici, animali, ecc.)
AlterazioneFase I: ALTERAZIONE ED EROSIONE
• disgregazione (processo meccanico)
• decomposizione (processo chimico)
processi meccanici correlati all’attività biologica (radici, animali, ecc.)
• DECOMPOSIZIONE: processi di alterazione CHIMICA che determina la
trasformazione dei componenti minerali esistenti e la formazione di nuovi minerali.
Tra i vari processi ricordiamo:
- Soluzione (corrosione chimica da parte dell’acqua e delle sostanze disciolte al suo
interno
- Idratazione (incorporazione di molecole d’acqua o ossidrile nella struttura dei
minerali)
- Disidratazione (processo inverso all’idratazione)
- Idrolisi , ossidazione, riduzione, ecc.
Fase II: TRASPORTO
Fase III: DEPOSIZIONE
Deposizione
Fase IV: DIAGENESI
DIAGENESI (compattazione)
I sali contenuti nell’acqua precipitano
formando il “cemento”
DIAGENESI (cementazione)
Le rocce sedimentarie si riconoscono perché …
• Sono spesso stratificate in modo più o
meno marcato e in strati di spessore
molto variabile, a seconda delle
modalità e dell'ambiente di
sedimentazione.
• Contengono spesso fossili.
• Alcune reagiscono con acidi.
• Ad eccezione di quelle che derivano da
precipitazione di sali, sono costituite da tre
frazioni (clasti, matrice e cemento),
classificati in base alla loro granulometria.
La stratificazione
determina l’esistenza di
superfici di debolezza
Caratteristica peculiare:
generalmente sono
stratificate!
ATTENZIONE: Il colore è molto variabile (a causa sia delle impurezze sia della diversità dei materiali originari) e non è diagnostico.
Frazioni di una roccia sedimentaria
Le rocce sedimentarie (escluse quelle che derivano daprecipitazione di sali) sono costituite da tre frazioni:
• clasti: frammenti più grossolani che rappresentano l'impalcaturadella roccia,
• matrice: materiale fine intrappolato tra i clasti,• cemento: materiale di precipitazione chimica che si deposita nei
vuoti del sedimento e consolida il sedimento stesso.
Con cemento:
il riempimento è cristallinoCon matrice:
Frammenti a grana molto fine
Le rocce sedimentarie si dividono nei seguenti grandi gruppi:
• ROCCE TERRIGENE: formatesi in seguito alla diagenesi di materiale
sciolto depostosi in ambiente continentale o fluviale. Sono riconoscibili: clasti,
matrice e cemento. Classificate in base alla dimensione dei clasti
• ROCCE CARBONATICHE: a prevalente contenuto di carbonato
• ROCCE SILICEE: a prevalente contenuto di silice
• ROCCE EVAPORITICHE: formatesi in ambienti marini a circolazione
ristretta (bracci isolati di mare, lagune, ecc.) o dove l'evaporazione supera gli
apporti, per la precipitazione dei vari sali disciolti nell'acqua
• ROCCE PIROCLASTICHE: derivano dalla deposizione di clasti
prodotti da vulcani in concomitanza a eruzioni esplosive
ROCCE ROCCE TERRIGENETERRIGENE
1) CONGLOMERATI1) CONGLOMERATI
2) arenarie
3) siltiti
Sedimentarie
CONGLOMERATO = Ghiaia cementata
I clasti, che possono esserearrotondati o a spigoli vivi, vengonodeposti ad opera dei corsi d'acqua oad opera della gravità (⇒ depositiprevalentemente continentali).Il cemento può essere calcareo (es.CEPPO) o siliceo (es. VERRUCANO).Se i ciottoli hanno spigoli vivi, iconglomerati prendono il nome di
4) argilliticonglomerati prendono il nome diBRECCE.
VERRUCANOCEPPO
ROCCE ROCCE TERRIGENETERRIGENE
1) conglomerati
2)2) ARENARIEARENARIE
3) siltiti
Sedimentarie ARENARIE = SABBIE cementate
Derivano dalla diagenesi di sedimenti depositati ad opera dei corsid'acqua e del vento (⇒ in ambiente continentale) e da correntimarine (⇒ in ambiente marino).Le sabbie possono avere composizione variabile a seconda dellaroccia da cui provengono; in generale però il costituente principaleè il quarzo (minerale poco alterabile).Le arenarie possono avere cemento silicio o calcareo.Alcune arenarie sono “gradate”, cioè presentano nella parteinferiore dello strato granulometria grossolana ed elementi condiametro decrescente verso la parte alta dello strato.
4) argilliti
ROCCE ROCCE TERRIGENETERRIGENE
1) conglomerati
2)2) ARENARIEARENARIE
3) siltiti
Sedimentarie
CARATTERISTICHE TECNICHE FONDAMENTALICARATTERISTICHE TECNICHE FONDAMENTALI::resistenza non particolarmente elevata, notevoletenacità. Minore tendenza all’alterazione se il cemento è siliceo.
USIUSI:: se la grana è
Se alterate, perdono il cemento
calcareo, o argilloso, o siliceo) e
si trasformano in sabbie
4) argillitiUSIUSI:: se la grana è uniforme, ottime pietreda costruzione.
AREE AREE DIDIAFFIORAMENTOAFFIORAMENTO::Piemonte (Acqui, Al), Lombardia (ValTrompia e ValCamonica, Bs).
ROCCE ROCCE TERRIGENETERRIGENE
1) conglomerati
2) arenarie
3)3) SILTITISILTITI
Sedimentarie
Rocce piuttosto rare che derivano dalla diagenesi dei LIMI.
4) argilliti
ROCCE ROCCE TERRIGENETERRIGENE
1) conglomerati
2) arenarie
3) siltiti
SedimentarieDerivano dalla diagenesi delle ARGILLE, che a loro voltaderivano dall'alterazione chimica e biochimica delle roccepreesistenti, trasportate ad opera dei corsi d'acqua esedimentate in acque ferme (laghi, mare aperto, anse fluviali).
USIUSI:: impastate conacqua ed essiccate costituisconoleterizi e terrecotte.
AREE DI AFFIORAMENTOAREE DI AFFIORAMENTO::
4)4) ARGILLITIARGILLITI
AREE DI AFFIORAMENTOAREE DI AFFIORAMENTO::
tutto l’Appennino.
CARATTERISTICHE TECNICHE FONDAMENTALICARATTERISTICHE TECNICHE FONDAMENTALI: : tenere, scarsadurevolezza, notevole alterabilità, impermeabili.
Determinano facilmente frane anche di grandi dimensioni
(colamenti) e sono soggette a fenomeni di erosione accelerata
ROCCE ROCCE CARBONATICHECARBONATICHE
1)1) CALCARICALCARI(detritici,
biocostruiti,precip.chimica)
2) dolomie
SedimentarieRocce costituite interamente o per la maggior parte
da CALCITE (CaCO3).
CALCARICALCARI DETRITICIDETRITICI:: analogamente alle rocce terrigene,precedentemente descritte, si classificano in base alledimensioni dei clasti, prevalentemente di origine carbonatica.Spesso sono presenti fossili. Essendo depositi marini, possonocontenere anche sedimenti terrigeni veri e propri (sabbie eargille): argilla = 50%
argilla < 50%
argilla > 50%
MARNE;CALCARI MARNOSI;
MARNE CALCAREE.2) dolomie I calcari possono assumere colorazioni differenti (bianchi, rossi, neri, grigi ecc.) a seconda delle impurezze organiche ed inorganiche presenti.
argilla > 50% MARNE CALCAREE.
CARATTERISTICHE TECNICHE FONDAMENTALICARATTERISTICHE TECNICHE FONDAMENTALI: : buona resistenza alla gelività, lavorabilità, lucidabilità, alterazione chimica (carsismo).
USIUSI:: monumenti, portali, colonne, ornamenti, rivestimenti.
AREE AFFIORAMENTOAREE AFFIORAMENTO:: Brescia (bianco Botticino), Veneto (rosso- roseo).
PALAZZO DUCALE – VENEZIA(Pietra d’Istria – calcare bianco)
Una regolare alternanza di calcari
marnosi, arenarie, argilliti e siltiti viene
detta “flysch”.
Queste alternanze sono molto comuni,
soprattutto nell’Appennino
settentrionale e centrale, dove sono
causa di vasti movimenti franosi.
CALCARI BIOCOSTRUITICALCARI BIOCOSTRUITI
ROCCE ROCCE CARBONATICHECARBONATICHE
1)1) CALCARICALCARI(detritici,biocostruiti,precip.chimica)
2) dolomie
Sedimentarie
2) dolomie
Esempio di impiego del travertinocome pietra da costruzione:Stazione Centrale di Milano
TRAVERTINOTRAVERTINO
ROCCE ROCCE CARBONATICHECARBONATICHE
1)1) CALCARICALCARI(detritici,
biocostruiti,precip.chimica)
2) dolomie
Sedimentarie
CARATTERISTICHE TECNICHE FONDAMENTALICARATTERISTICHE TECNICHE FONDAMENTALI: : leggero e poroso, colorebianco giallognolo, buona durevolezza agli agenti atmosferici.
USIUSI:: edilizia romana, come elemento costruttivo (non decorativo).
AREE DI AFFIORAMENTOAREE DI AFFIORAMENTO:: Toscana, Lazio
2) dolomie
Esempi di impiego del travertino come pietra da costruzione
STAZIONE CENTRALE DI MILANO SAN PIETRO - ROMA
COLOSSEO
SAN PIETRO - ROMA
DOLOMIE DOLOMIE essenzialmente da dolomite Ca Mg(CO3)2
ROCCE ROCCE CARBONATICHECARBONATICHE
1) calcari(detritici,
biocostruiti,precip.chimica)
2) DOLOMIE2) DOLOMIE
Sedimentarie
Le dolomie di sedimentazioneprimaria (rare) si depositano(come i calcari chimici) inambiente evaporitico e sonoestremamente porose(dolomie cariate). In genere,la dolomia deriva da unprocesso chimico successivoalla deposizione; taleprocesso provoca una2) DOLOMIE2) DOLOMIE processo provoca unaricristallizzazione più o menocompleta della rocciacalcarea di partenza(esistono tutti i termini dipassaggio con i calcari).La grana è molto variabile.Si distinguono dai calcari inquanto reagiscono all'HCldiluito (5%) solo a caldo,mentre i calcari reagisconocon HCl a freddo.
CARATTERISTICHE TECNICHE E CARATTERISTICHE TECNICHE E
USI:USI: come calcari detritici.
AREE AREE DIDI AFFIORAMENTOAFFIORAMENTO: Dolomiti.
Le rocce sedimentarie carbonatiche
…………..problematiche………..
CALCARI (e DOLOMIE):
alterazione chimica ⇒ carsismo,
con rischi per gallerie, strade,
edifici
MARNE: se alterate, tendono a
suddividersi in scaglie minute e
polverizzarsi in frammenti ⇒polverizzarsi in frammenti ⇒
frane (soprattutto) in presenza di
acqua
ROCCE ROCCE SILICEESILICEE
1) selci
2) radiolariti
3) diatomiti
SedimentarieEsistono anche organismi a scheletro siliceo che danno luogo, sedimentandosi, a rocce il cui costituente principale
è la SILICE (SiO2 cristallina o amorfa).
Si tenga presente che al di sotto di una profondità compresa tra i 3500 e i 4000 m, non possono piùsedimentarsi i carbonati e si trovano solo sedimenti silicei. Tra le sedimenti silicei. Tra le rocce silicee più conosciute si ricordanole Selci, le Radiolariti e le Diatomiti.
In particolare le SELCISELCI hanno colore variabile (bianco, grigio, rosso, verde, nero), grana molto fine, compatta e fragile, con
frattura concoide e aspetto corneo. Non si incidono col temperino, non reagiscono con l'HCl e riflettono la luce.
SELCESELCE
In ambienti marini a circolazione ristretta (bracci isolati di mare, lagune, ecc.) o dove l'evaporazione supera gli apporti, si ha la precipitazione dei vari sali disciolti nell'acqua. Tale precipitazione avviene secondo un ordine fisso in base alla diversa solubilità dei sali stessi:
CaCO3 Calcare Ca Mg (CO3)2 Dolomia primaria
Rocce evaporitiche
Ca Mg (CO3)2 Dolomia primaria CaSO4 2H2O GessoNaCl SalgemmaSali di Mg K Br e altri
ROCCE ROCCE EVAPORITICHEEVAPORITICHE
1)1) GESSOGESSO
2) anidrite
SedimentarieHa colore variabile (bianco, grigio, rosso, verde o bruno) e può presentarsi con una grana finissima o con una grana grossolana in cui talora si distinguono grossi cristalli.E' molto tenero (tanto da rigarsi con l'unghia) e non
reagisce con l'HCl diluito. Per disidratazione del gesso, in certe condizioni di temperatura e pressione, si viene a formare un'altra roccia chiamata Anidrite (CaSO4).
USIUSI:: utilizzato come pietra da costruzione solo in Emilia ed in
Sicilia, dove sono presenti i Sicilia, dove sono presenti i maggiori affioramenti.
ROCCE ROCCE EVAPORITICHEEVAPORITICHE
1) gesso
2)2) ANIDRITEANIDRITE
Sedimentarie Ha colore grigio-azzurro, struttura massiccia e grana in genere ben visibile. Può acquistare nuovamente acqua e
ritrasformarsi in gesso.
USIUSI:: limitato nei rivestimenti d’interni
Le rocce sedimentarie evaporitiche sono
molto solubili
Cavernosità, carsismo e cedimenti nelle rocce
soprastanti soprastanti
ROCCE ROCCE PIROCLASTICHEPIROCLASTICHE
1) cinerite
2) tufo cineritico
3) tufo a lapilli
Sedimentarie Sono dovute alla deposizione di clasti prodotti da VULCANI in concomitanza a eruzioni esplosive.
Tali clasti possono essere più o meno rimaneggiati da acque correnti e mescolati a sedimenti non vulcanici.
3) tufo a lapilli
4) tufo conglomeratico Tufo conglomeraticoTufo conglomeratico
ROCCE ROCCE PIROCLASTICHEPIROCLASTICHE
1) cinerite
2) tufo cineritico
3) tufo a lapilli
SedimentarieTUFITUFI
CARATTERISTICHE TECNICHE FONDAMENTALICARATTERISTICHE TECNICHE FONDAMENTALI: : colore grigio chiaro o giallo-rosso, leggerezza e porosità, scarsa resistenza alla compressione.
USIUSI:: edilizia romana (etrusca) e napoletana, per strutture leggere, coibentazioni, malte.
AREE DI AFFIORAMENTOAREE DI AFFIORAMENTO::Lazio (Peperino Laziale) e 3) tufo a lapilli
4) tufo conglomeratico
Lazio (Peperino Laziale) e Campania (Pozzolana)