Le rocce sedimentarie

CONDIZIONI PER LA LORO FORMAZIONE

Il trasporto termina quando si creano le condizioni idonee alla sedimentazione; il sedimento può depositarsi in seguito ad un lungo trasporto o nello stesso punto in cui è iniziata la disgregazione delle rocce e l'attacco chimico dei minerali primari; in quest'ultimo caso si originano i suoli residuali. Il livello orizzontale immaginario, al di sotto del quale la deposizione predomina rispetto all'erosione e alle trasformazioni delle rocce a causa degli agenti atmosferici, è denominato livello di base. Nel caso dei bacini marini o in quelli collegati al mare, il livello di base si identifica con il livello del mare. I bacini sedimentari continentali possono essere posizionati a quote più alte rispetto al livello del mare. Tuttavia, il livello di base si modifica nel tempo in funzione dell'eustatismo che dipende dai mutamenti di volume delle acque e dalla tettonica.

TIPOLOGIA E NOMENCLATURA

La suddivisione di basesia al frammento di conchiglia che è stato trasportato meccanicamente. La classificazione dei sedimenti in alloctoni ed autoctoni è importante per comprendere l'origine e la storia del sedimento stesso. La derivazione dell'aroccia può avvenire attraverso processi meccanici, chimici o biologici. I processi meccanici includono il trasporto e la deposizione di frammenti di roccia attraverso l'azione dell'acqua, del vento o del ghiaccio. I processi chimici includono la dissoluzione e la precipitazione di sostanze chimiche che formano nuove rocce. I processi biologici includono l'accumulo di resti di organismi che si trasformano in rocce nel corso del tempo. È importante sottolineare che le informazioni riguardanti la derivazione della roccia si riferiscono alla storia più recente degli elementi costituenti il sedimento e non a quella più remota. Ad esempio, un frammento di conchiglia di un mollusco su una spiaggia è considerato un elemento che è stato trasportato meccanicamente, piuttosto che il fatto che questo frammento sia originariamente stato secreto da un animale. Sulla base di questa distinzione, è possibile classificare i sedimenti in alloctoni ed autoctoni. I sedimenti autoctoni sono formati da materiali presenti nel luogo in cui è avvenuta la deposizione e che quindi non hanno subito trasporto. I sedimenti alloctoni, invece, sono quelli trasportati nella zona di sedimentazione e possono provenire sia da un sito esterno che interno al bacino in cui sono stati depositati. L'alloctonia può riferirsi sia al granulo di quarzo che forma un sedimento lontano dalla roccia sorgente, sia al frammento di conchiglia che è stato trasportato meccanicamente. Questa distinzione è fondamentale per comprendere l'origine e la storia dei sedimenti e per studiare i processi geologici che hanno portato alla loro formazione.famiglia di prodotti di origine clastica, quindi minerali e rocce trasportati meccanicamente da forze esogene e provenienti da siti esterni al bacino di sedimentazione. Sono anche definiti materiali terrigeni perché sottintendono una provenienza dalla Terra ferma e, quindi, dato che il mare rappresenta l'ambiente ideale per la sedimentazione, da aree esterne al bacino. Gli intraclasti provengono dall'interno del bacino, ma sono classificati all'interno dei materiali alloctoni perché hanno subito un trasporto meccanico. Esistono due tipi di intraclasti: 1. Quelli formati per intervento diretto o indiretto di processi chimici o biologici. 2. Quelli per i quali tali processi si possono escludere. Appartengono al primo gruppo: - I fossili, denominati anche bioclasti, comprendono sia resti di animali che di piante. - I peloidi sono granuli piccolissimi, di forma sferoidale o a cilindro, rappresentano, per la gran parte,escrementi fecali mineralizzati, oppure granuli della matrice. Gli ooidi sono granuli subsferici, di dimensioni variabili da 0,2 a 2 mm, con struttura concentrica formati da una successione di strati carbonatici accresciuti su un nucleo peloide o di altra natura (frammenti di fossile). I frammenti litici sono in genere calcarei e sono anche chiamati intralitoclasti. Oltre a questi componenti allobiochimici, gli intraclasti sono costituiti anche da materiali formati senza l'intervento di processi chimici o biologici; si tratta di depositi terrigeni preesistenti ed interni al bacino di sedimentazione rimaneggiati meccanicamente e ridepositati. Esistono rocce costituite da una mescolanza di materiali terrigeni con quelli carbonatici; in questi casi, il nome della roccia deriva dal materiale più abbondante. STRUTTURE E TESSITURE DELLE ROCCE SEDIMENTARIE Nello studio delle rocce sedimentarie, caratteri fondamentali sono le strutture e tessiture. struttura La si riferisce alle

proprietà fisiche degli elementi che compongono il sedimento. Sono caratteri strutturali le tre classiche proprietà dei granuli quali la loro grandezza, la loro forma e i caratteri della loro superficie; la struttura di una roccia sedimentaria descrive anche l'assetto dei granuli ed i loro rapporti reciproci incluse la porosità e la permeabilità.

tessitura La è riferita ai caratteri dell'insieme, osservabili sul terreno e si riferiscono ad una qualche variazione che interessa, in grande scala, sia la morfologia che le dimensioni dei componenti clastici o la variazione della quantità di materiale più minuto che si accompagna ai clasti.

La struttura delle rocce terrigene richiama la loro origine ed è definita clastica. Per le rocce di origine chimica, l'attributo rispecchia la dimensione dei minerali che compongono la matrice e, pertanto, varia da sparitica a micritica. Per le rocce organogene, le strutture sono

definitebiogene o organiche.

ROCCE TERRIGENE
La prima grande suddivisione delle rocce terrigene viene svolta in base alla granulometria: ruditi, areniti e lutiti.

Le rocce costituite da una gamma diversa di granulometrie sono catalogate con termini compositi; ad esempio una roccia costituita dal 70% di sabbia ed il 30% di silt o argilla è definibile come arenite lutitica; in caso di proporzioni invertite sarebbe una lutite arenacea.

Tuttavia, se una delle due granulometrie supera il 75% il nome rispecchia quella prevalente. [metodi di misura della granulometria vedi libro pag 179.]

RUDITI O PSEFITI
Appartengono a questa famiglia le rocce costituite da frammenti, prevalentemente litici, con dimensioni superiori ai 2 mm. Si distinguono i sedimenti incoerenti da quelli compattati e ciottoli trasformati in rocce dalla diagenesi; tra i primi figurano le ghiaie che comprendono ebrecciame; brecce appartengono ai secondi i conglomerati, che a loro volta si distinguono in euddinghe, caratterizzati, rispettivamente, da clasticon basso ed alto grado di arrotondamento. In funzione della presenza di matrice, i conglomerati sono suddivisi in para- e ortoconglomerati. Il limite tra le due tipologie non è determinante, tuttavia alcuni ricercatori indicano valori attorno al 15%; le due tipologie si distinguono in base al fatto che i clasti siano a contatto tra loro, in tal caso si tratta di ortoconglomerati, mentre, se tra i clasti si interpone la matrice si parla di paraconglomerati o insiemi matrice-sostenuti. Le due gamme rispecchiano modalità genetiche differenti: nel caso degli ortoconglomerati l'energia del mezzo è tale da favorire l'asporto delle porzioni più fini e generare un assetto più compatto dei clasti di maggiori dimensioni; nel caso dei paraconglomerati, la selezione granulometrica non avviene a causa della velocità di accumulo dei materiali. Nelle ruditi i clasti possono risultare petrograficamente analoghi oppure rappresentare un insieme di litologie.

tra loro diverse. Nel primo caso si parla di ruditi omoclastiche, nel secondo di ruditi polimittiche. Quando le litologie presenti sono solo due il sedimento è oligomittico.

ARENITI O PSAMMITI

Le areniti sono materiali con dimensione dei clasti compresa tra 2 mm e 63 µ. Questo intervallo granulometrico non tiene conto dell'eventuale frazione più fine costituente la matrice.

La quantità di matrice è inversamente proporzionale al grado di maturità delle areniti, cioè quelle più mature sono costituite prevalentemente dalla frazione QFL (Quarzo, Feldspati e Litici). Le arenite composte da solo quarzo, infine, sono le più mature ed in genere derivano dalla rielaborazione di sedimenti precedenti in quanto, il quarzo, è l'unico minerale che non viene trasformato da processi esogeni di natura chimica.

Sino a quando la matrice non supera il 15% le areniti vengono classificate come arenarie; sono, invece, classificate come

grovacce le rocce nelle quali la matrice assume valori tra il 15 e il 70%. Sotto il profilo tessiturale, le grovacche sono molto più immature delle arenarie, indicano modalità di formazione molto rapide in ambienti tettonici caratterizzati dalla presenza di sisteminei quali l'accumulo dei sedimenti è molto veloce e dove il trasporto avviene preferibilmente tramite correnti di torbida; quest'ultime sono ulteriormente suddivise in funzione della prevalenza dei membri della terna Q, F, L, in quarzose, feldspatiche (generalmente definite arcose) e litiche.

LUTITI O PELITI

Le rocce pelitiche sono tra le più abbondanti nella superficie terrestre. Non tutte però, appartengono al gruppo dei materiali terrigeni, molte di queste sono carbonatiche e silicee ed hanno origine chimica e/o biogena.

Le argille o argilliti costituiscono la classe granulometrica più fine dei materiali argillosi, tuttavia, non vanno confuse con i minerali argillosi, sebbene

quest'ultimi siano notevolmente concentrati nelle argille, non sono gli unici componenti di tali rocce, bensì possono contenere elevati tenori di quarzo e di altri minerali derivati dalla trasformazione dei minerali primari, quali muscovite, granati, ossidi ed idrossidi etc. Le siltiti hanno una granulometria leggermente superiore rispetto alle argille; sono costituite da quarzo, miche bianche, relitti di feldspati e, in quantità variabile, da minerali pesanti (granati, tormalina, cianite zircone etc.). Le marne sono rocce costituite dall'associazione tra carbonati e minerali argillosi. ROCCE CARBONATICHE Le rocce carbonatiche sono così definite perché composte principalmente da minerali carbonati; i più comuni ed importanti si dividono in tre gruppi principali: calcite, dolomite e