Appunti geomateriali

Rocce magmatiche:

classificazione mineralogica:

primari → minerali fondamentali di una roccia:

sialici → ricchi di silicio: quarzo, feldspati (feldspati alcalini, plagioclasio) e muscovite

ferrici → ricchi di ferro: olivine, pirosseni, anfiboli e miche nere

accessori

secondari

diagramma di Streckeisen:

classifica le rocce ignee sulla base della loro composizione mineralogica.

esame autopico

PRO

è immediato

posso osservare molti campioni

tempi di analisi brevi

costo basso

CONTRO

soggettività

problemi di riproducibilità dell'osservazione

posso riconoscere materiale solo di grana medio-grossa

ROCCE SEDIMENTARIE

DEFINIZIONE Sono rocce costituite da materiali (detti sedimenti) provenienti dalla disgregazione,

attraverso processi di varia natura, di rocce preesistenti.

FORMAZIONE DI UNA ROCCIA SEDIMENTARIA

"ciclo sedimentario" --> quattro fasi:

- I fase: alterazione o degrado delle rocce preesistenti con formazione di detriti solidi e di sostanze in

soluzione.

Quando una qualsiasi roccia entra in contatto con l'atmosfera iniziano i processi di alterazione, che possono

essere:

_fisici causano la disintegrazione della roccia senza però modificarne la composizione chimica e mineralogica

(es.: temperatura, erosione ghiacciai, abrasione vento).

_chimici portano a cambiamenti nella composizione della roccia e nelle sue proprietà con perdita dei caratteri

originari (es.: carsismo, piogge acide).

_biologici favorisce sia i fenomeni fisici che i fenomeni chimici (es.: licheni, muschi, alghe).

Si tenga presente che i tre processi agiscono quasi sempre contemporaneamente, soprattutto nei climi umidi

come quello dell'Italia settentrionale.

Come conseguenza dell'alterazione si formano:

i detriti, costituiti da minerali primari residui (cioè i costituenti originali della roccia) e da minerali secondari

(minerali argillosi a granulometria molto fine) derivati dai primari in seguito a processi chimici,

il materiale in soluzione (ioni alcalini, alcalino-terrosi, ecc.)

- II fase: trasporto del materiale detritico e di quello in soluzione ad opera dei fiumi, dei venti, dei ghiacciai,

ecc.

Il trasporto del materiale detritico avviene per gravità (frane, colate, ecc.) o ad opera delle acque continentali

(fiumi), delle correnti marine, dei ghiacciai, del vento.

L'azione di trasporto produce un arrontondamento degli spigoli negli elementi detritici (clasti), una

classazione del materiale (suddivisione in base all'omogeneità delle dimensioni), una orientazione

preferenziale (in presenza di clasti in forma allungata).

La durata del trasporto influisce:

sulla forma degli elementi detritici (sempre più arrotondati man mano che ci si allontana dal luogo di origine)

sulle dimensioni (sempre minori man mano che ci si allontana dal luogo di origine )

sulla composizione mineralogica (maturità: un sedimento è considerato maturo quando contiene solo

minerali stabili, resistenti cioè all'alterazione come il quarzo, ed ha quindi subìto un lungo trasporto).

Quando l'alterazione avviene in posto, senza cioè trasporto dei materiali, si ha la formazione di un suolo.

- III fase: deposizione (sedimentazione) del materiale in ambienti diversi (continentale, marino, ecc.).

La sedimentazione può essere:

meccanica: riguarda i DETRITI; legata alla perdita della capacità di trasporto del mezzo per diminuzione di

energia

chimica riguarda il MATERIALE IN SOLUZIONE per variazioni intervenute nel mezzo (aumento di

temperatura, assenza di moto, ecc.).

biochimica riguarda ancora il MATERIALE IN SOLUZIONE (ad esempio il carbonato di calcio) che può essere

fissato da organismi acquatici (molluschi, brachiopodi, coralli, foraminiferi) per la formazione del proprio guscio.

I gusci, dopo la morte degli animali, si depositano e si accumulano nei bacini sedimentari.

- IV fase: formazione della roccia (litificazione dei sedimenti) dovuta alla pressione esercitata da altri

sedimenti che si accumulano via via sopra di essi.

ha inizio la diagenesi, cioè quell'insieme di processi chimici e fisici che portano alla formazione della vera e

propria roccia (litificazione) implicando mutamenti di composizione e di tessitura.

La temperatura che si può raggiungere è inferiore ai 200°C (a temperature superiori si parla già di

metamorfismo).

La durata complessiva dei processi diagenetici è pari ad alcune decine di milioni di anni.

Si distinguono diversi processi nel corso della diagenesi:

La compattazione: dovuta al peso dei sedimenti sovrastanti, provoca la fuoriuscita delle acque interstiziali e

l'avvicinamento dei singoli grani.

La ricristallizzazione: coinvolge alcuni minerali instabili presenti nel sedimento.

La dissoluzione e la sostituzione interessano alcuni minerali che possono disciogliersi o essere rimpiazzati

da altri minerali; è questo un processo molto importante nella formazione di rocce di precipitazione chimica .

La precipitazione di nuovi minerali nello spazio fra i grani del sedimento è detta autigenesi; se la

precipitazione è abbondante si ottiene la cementazione del sedimento stesso.

Quelle con cui noi abbiamo a che fare, che sono anche le più diffuse, sono le rocce silicoclastiche e

carbonatiche.

CLASSIFICAZIONE Si distinguono due gruppi:

le rocce detritiche → derivano dal materiale trasportato in forma solida

le rocce di precipitazione chimica e biochimica → derivano dal materiale trasportato in soluzione.

Schema della classificazione genetica delle rocce sedimentarie: MARNE

GRANA GRANA GRANA rappresentano costituiti contengon depositi salini contengono

GROSSA INTERME FINE un gruppo a quasi o il che si formano una

Corrispondo DIA Corrispondo parte, ciò che li esclusivame minerale per percentuale

no alle Corrispon no agli differenzia è la nte da dolomite. precipitazione di argilla ed

attuali dono alle attuali loro origine calcite Colore diretta di sali una di

ghiaie. attuali fanghi. vulcanica di tipo (carbonato bianco da soluzioni calcare;

breccia : sabbie. Le argille esplosivo di calcio). rosato concentrate

conglomerat I principali sono (eruzione Sono dette grazie aspetto

i i cui clasti componen costituite seguita da presenti all'evaporazio scaglioso

non hanno ti delle quasi emissione di anche ne di acqua

subìto arenarie esclusivame gas). termini di marina entro di colore

trasporto ed sono: nte da impiegati passaggio una salina variabile dal

hanno quarzo, fillosilicati I nell'edilizia, verso le naturale, grigio scuro

mantenuto ortoclasio minerali sono i tufi laziali argille e le al verde

quindi gli , argillosi e campani dolomie. Il gesso, oliva

spigoli vivi fillosilicat sono (peperino Colore spesso con

i. piccolissimi laziale) di biancastro cristalli

Centro e i principali colore grigio, grossolani

storico di sono: giallo, bruno travertini (selenite).

Alghero montmorill punteggiato di diffusi in

costruito in onite, illite, nero, Toscana e Colore

arenaria caolinite. e la pozzolana nel Lazio biancastro

gialla utilizzata nella

preparazione di alabastri.

malte

idrauliche.

ROCCE METAMORFICHE

l'alterazione si svolge sotto la crosta terrestre.

Grado di metamorfismo: basso/medio/alto → in base alla temperatura

zone metamoriche: epizona (meta. Basso) ; mesozona (meta. Medio) ; catozona (meta alto)

TIPI DI METAMORFISMO

- Metamorfismo regionale: È legato ai grandi movimenti crostali dove due porzioni (placche) di crosta terrestre si

scontrano e si corrugano a formare montagne. All'interno ed in profondità nelle catene montuose vi sono grandi estensioni di

rocce metamorfiche che possono essere portate poi in superficie dagli stessi movimenti tettonici e dalla erosione.

- Metamorfismo di carico: è un tipo particolare di metamorfismo regionale; Si produce quando masse rocciose

sprofondano entro la crosta terrestre subendo un aumento di pressione per il peso dei sedimenti sovrastanti.

- Metamorfismo di contatto: Si produce quando le rocce si trovano in contatto con intrusioni magmatiche.

Le rocce circostanti subiscono un aumento di temperatura a causa del calore emanato dal

magma che si raffredda. Si produce in corrispondenza di grandi fratture della crosta terrestre (faglie), dove due

- Metamorfismo dinamico:

frammenti crostali si spostano parallelamente con verso opposto. Lungo la superficie di contatto

(superficie di faglia) tra le due masse rocciose in scorrimento reciproco, l'attrito libera enormi

quantità di calore. Le rocce vengono frantumate e profondamente alterate. Si formano rocce

metamorfiche tipiche chiamate miloniti .

FATTORI DEL METAMORFISMO

I fattori che influenzano il metamorfismo sono:

Gradiente geotermico: aumento di temperatura (gradiente) con la profondità (circa 3°C ogni cento metri); non

è uniforme, ma varia a seconda della stabilità delle aree della crosta terrestre (scudi continentali, aree stabili =

gradiente basso; catene montuose, aree instabili = gradiente alto).

Pressione di carico: è la pressione prodotta dalle rocce e dai sedimenti che sovrastano una determinata zona

della crosta; essa dipende dalla profondità e dalla densità delle rocce soprastanti.

Pressione orientata: è causata dalle spinte direzionali; essa non è uniforme e produce strutture e tessiture

diverse da quelle prodotte dall'aumento di temperatura. E' sempre presente nel metamorfismo regionale ed è

assente in quello di contatto.

LIMITI DEL METAMORFISMO

Il metamorfismo è compreso fra una temperatura di circa 300°C (al di sotto di essa non avvengono reazioni e

si rientra nei processi sedimentari di alterazione e diagenesi) ed una temperatura di 800°C (temperatura al di

sopra della quale non può sussistere una roccia allo stato solido)

STRUTTURA E TESSITURA

Nelle rocce metamorfiche i minerali,cristallizzano contemporaneamente, assumendo quindi una forma

irregolare (allotriomorfi) e una struttura cristalloblastica.

La tessitura scistosa è tipica delle rocce metamorfiche; per scistosità si intende la possibilità di una roccia a

dividersi in lastre sottili secondo piani subparalleli. La scistosità è il prodotto della pressione orientata ed è

marcata dalla disposizione dei minerali di forma allungata, fibrosa, lamellare (miche).

Altre tessiture caratteristiche sono:

massiccia (granuli senza orientazion