Rocce sedimentarie

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di Elena Roma

Formazione:

Le rocce sedimentarie sono il risultato del processo sedimentario cioè di una serie di azioni svolte dagli agenti esogeni e dagli organismi viventi i sulle rocce superficiali. Esse possono essere indifferentemente ignee, metamorfiche o già sedimentarie, l’importante è che vengano a contatto con l’atmosfera o con l’idrosfera.

Questa serie di azioni comprende:

  • Degradazione ed erosione: la prima avviene quando una qualsiasi roccia viene a trovarsi in superficie e subisce delle trasformazioni fisiche e chimiche. Il risultato della degradazione è la formazione di frammenti chiamati “clasti”. L’erosione consiste nella separazione fisica di questi frammenti e soluti dalle rocce in modo tale che essi possano essere portati altrove.

  • Trasporto: tutti i materiali rimossi dall’erosione possono essere trasportati a distanze variabili principalmente grazie all’acqua corrente. Un fiume ad esempio può trasportare sia ioni e colloidi in soluzione che clasti in sospensione.

  • Sedimentazione: la capacità dell’acqua di trasportare del materiale solido dipende dalla velocità del suo moto: man mano che il fiume trasporta materiale dalla montagna verso la pianura, essa diminuisce. I materiali più fini quindi saranno quelli ad essere trasportati più lontano. La sedimentazione del materiale solido viene detta sedimentazione clastica, quando invece precipitano i soluti contenuti nell’acqua si parla di sedimentazione chimica.

  • Diagenesi: essa è l’insieme dei processi fisici e chimici che subiscono i sedimenti. Se essa porta alla formazione di una roccia dura e compatta viene detto processo di “litificazione”. I principali processi della diagenesi sono:

    • Costipamento: avviene quando il peso dei sedimenti sovrastanti fa si che quelli vecchi espellano acqua e che i più piccoli (matrice) vadano a riempire i vuoti tra i più grandi, si creano così incastri e legami chimici tra i clasti formando un sedimento litificato.

    • Cementazione: precipitazione di Sali minerali nei pori tra i clasti, ai precipitati si da il nome di cemento. I più frequenti sono la calcite e il quarzo.

    • Metasomatosi: serie di reazioni chimiche che danno origine alla ricristallizzazione parziale della roccia impoverendola o arricchendola di particolari elementi.

Classificazione in base a:

  • Struttura: insieme dei caratteri macroscopici legati a disposizioni geometriche degli elementi della roccia. La struttura può essere:

    • primaria: formatasi contemporaneamente al sedimento;

    • secondaria: formatasi per effetto della diagenesi.

La più importante struttura è la stratificazione.

  • Tessitura: l’aspetto microscopico che dimensioni, forma, disposizione e rapporti delle particelle danno alla roccia.

  • Composizioni: essa è molto varia e indicativa dell’area di provenienza dei clasti e della lunghezza del trasporto. Prevale il quarzo e i fillosilicati.
    In base a questi parametri le rocce sedimentarie vengono divise in tre gruppi:

    • Rocce clastiche: le più diffuse sono originate dalla sedimentazione clastica, la tessitura è clastica ed è composta da: clasti, vuoti ed eventualmente matrice. I clasti subiscono delle modificazioni a causa del trasporto quali la riduzione delle dimensioni e l’arrotondamento.

    • Rocce chimiche: originate dai processi di sedimentazioni chimica, la tessitura è cristallina in quanto derivata dalla cristallizzazione dei Sali precipitati.

    • Rocce biochimiche o organogene: sono rocce chimiche, ma la precipitazione dei soluti non è data dalla variazione dell’ambiente circostante bensì da un organismo vivente.

LE PRINCIPALI ROCCE SEDIMENTARIE:

Rocce terrigene o clastiche:

Esse si classificano in base alla granulometria:

Sedimento disciolto Sedimento litificato Gruppi generali Caratteristiche gruppi
Ghiaie Conglomerati e brecce Conglomerati Sono ghiaie litificate costituite per almeno il 30% da ciottoli di dim.>2 mm di forma arrotondata. Se sono spigolosi vengono detti brecce
Sabbie Arenarie Arenarie Sono sabbie litificato dove i granuli sono tra i 2 e gli 0,062 mm. Costituite prevalentemente da quarzo, feldspati e frammenti di roccia
Silt Siltiti Peltiti Derivano dall’accumulo e dal consolidamento di fanghi le cui particelle hanno dim. < 0,062 mm. Costituite da quarzo, miche e cloriti
Argille Argilliti
Vanno ricordate inoltre le rocce piroclastiche all’interno delle rocce clastiche

Rocce carbonatiche:

Sono rocce sedimentarie formate per almeno il 50% da carbonati, per la maggioranza da calcite (che forma il calcare) e dolomite (che derivano dalla metasomatosi del calcare). Entrambi le rocce sono prevalentemente di colore chiaro. Le marne sono dei miscugli tra carbonati e argilla.
I carbonati possono essere divisi in:

  • Calcari alloctoni: rocce costituite dall’accumulo di particelle provenienti da un’area diversa da quella in cui avviene la sedimentazione;

  • Calcari autoctoni: rocce formatesi sul posto, per precipitazione chimica o biochimica. Essi si dividono in:

    • Calcari biohermali e biostromali: sono le scogliere formate per precipitazione biochimica ad opera di organismi. I primi crescono senza interruzioni i secondi crescono con interruzioni stagionali o cicliche formando stratificazioni.

    • Calcari pelagici: sono calcari a grana fine formate dall’accumulo di scheletri di organismi unicellulari che vivono nello strato più superficiale delle acque oceaniche.

    • Calcari chimici: si formano quando in acqua contenenti bicarbonato di calcio si ha una diminuzione del biossido di carbonio disciolto. Così si formano i travertini a l’alabastro calcareo.

Le evaporiti:

Sono rocce che si formano per precipitazione dei sali disciolti nell’acqua a causa della sua evaporazione parziale o totale. I Sali della rocce evaporitiche si depositano in sequenze verticali determinate dalla loro solubilità. (ex. Gesso, anidride, salgemma, silvie)

Le rocce silicee o selci:

Sono costituite da silice cristallina, raramente amorfa. Sono quasi sempre il prodotto della diagenesi e del metamorfismo di sedimenti silicei non clastici.

Altri tipi di rocce sedimentarie:

  • Fosforiti: derivano dalla diagenesi di accumuli di escrementi o di ossa animali.

  • Rocce metallifere: sono formate da miscele di ossidi e idrossidi di ferro, alluminio, manganese e cromo. Si originano per precipitazione chimica operata da piccoli batteri.

  • Carboni fossili: sono accumuli di materia organica vegetale che ha subito una serie di trasformazioni chimiche: il processo di carbonizzazione. Esso comporta la rimozione dell’acqua e delle sostanze volatili e un arricchimento di carbonio.

  • Idrocarburi: sono una miscela eterogenea, di consistenza oleosa di composti solidi, liquidi e gassosi di idrogeno e carbonio. Derivano dalla decomposizione, in ambienti privi di ossigeno di microrganismi marini vegetali e animali.

Elena Roma

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