CAPITOLO 4
Le rocce
Un roccia è un aggregato naturale di diversi minerali talvolta anche di sostanze non cristalline. In genere le rocce
sono eterogenee, cioè costituite da più specie di minerali, ma esistono anche le omogenee formate da un solo
minerale. Per definire precisamente una roccia occorre identificare il tipo e il numero di minerali presenti in essa ed è
quindi necessario ricorrere a più approfondite prove di laboratorio.
Le masse rocciose si originano secondo 3 tipi di processi litogenici:
Magmatico o igneo: caratterizzato dalla presenza iniziale di un magma che risale dall’interno della Terra e la
progressiva cristallizzazione del fuso per la diminuzione della temperatura porta alla formazioni di aggregati
di minerali, le rocce magmatiche o ignee.
Sedimentario: l’alterazione e l’erosione di materiali rocciosi che affiorano in superficie da parte degli agenti
esogeni e il loro trasporto e accumulo porta alla formazioni di nuovi prodotti, le rocce sedimentarie.
Metamorfico: la trasformazione che avviene all’interno della Terra allo stato solido di rocce preesistenti che
vengono a trovarsi in condizioni diverse da quelle di origine, le rocce metamorfiche.
Le terre emerse sono formate dal 55% di metamorfiche, dal 40% di ignee e dal 5% di sedimentarie.
Un magma è un materiale fuso che si forma per cause diverse entro la crosta o la parte più alta del mantello. E’ una
miscela di silicati ad alte temperatura con gas in esso disciolti. Il magma se si raffredda subisce un processo di
cristallizzazione dando origine alle rocce magmatiche che si dividono in:
Intrusive: che si formano in profondità circondate da altre rocce
Effusive: che si formano in superficie quando il magma fuoriesce sfruttando fratture della crosta.
Nelle rocce intrusive il raffreddamento avviene in tempi lunghi e la roccia è formata da cristalli di dimensioni
visibili ad occhio nudo, cioè presenta una struttura granulare olocristallina. Le rocce intrusive possono comunque
affiorare in superficie, dopo essere state spinte verso l’alto dai movimenti della crosta.
Nelle rocce effusive la temperatura e la pressione del magma che risale in superficie si abbassa drasticamente e si
formano pochi cristalli di dimensioni apprezzabili detti fenocristalli, mentre gli altri non hanno il tempo di
accrescersi. Si forma a volta una sostanza di tipo vetroso poiché gli atomi non hanno avuto la possibilità di
organizzarsi in cristalli. Si realizza cosi la struttura porfirica in cui in una pasta di fondo sono sparsi alcuni
fenocristalli. Se la massa è completamente vetrosa abbiamo le ossidiane.
Esistono vai tipi di magmi che possono portare a rocce diverse tra loro. La distinzione tra i magmi si basa sul
contenuto di silice SiO2 libera o combinata nei silicati:
Magmi acidi: Sono magmi ricchi in silicio e alluminio che danno origine a rocce con pochi silicati e molti
allumino silicati e da una certa quantità di silice libera e solidifica in quarzo. Le rocce sono anche dette acide
o sialiche
Magmi neutri: hanno una composizione intermedia e danno origine a rocce neutre con rapporto equilibrato
fra alluminosilicati e silicati.
Magmi basici: magmi densi a bassa quantità di silice e ricchi in ferro e magnesio e calcio e danno origine a
rocce scure, formate da molti silicati e prive di silice libera. Le rocce sono anche dette basiche o femiche
Magmi ultrabasici: con percentuale di silice inferiore al 45 %. Le rocce originate dette ultrabasiche o
ultrafemiche hanno densità elevata e colore molto scuro e sono formate da silicati di ferro e magnesio.
I minerali ricchi di silicio e alluminio sono detti sialici, mentre quelli ricchi di ferro magnesio o calcio sono detti
femici. Esistono 5 famiglie di rocce magmatiche:
Graniti. Le rocce intrusive acide contengono molti granuli di quarzo, molti cristalli di feldspati e pochi
minerali femici. Le rocce ricche di quarzo sono i graniti, mentre quelle povere di quarzo sono i granodioriti.
Le masse fuse di tipo granitico vengono generate a grande profondità e danno origine a batoliti. Le rocce
effusive di questa famiglia hanno la stessa composizione chimica di quelle intrusive, ma diversa modalità di
cristallizzazione. Ricorderemo le rioliti o lipariti che assumono l’aspetto delle ossidiane.
Dioriti. Derivano da magmi neutri che danno luogo ad una miscela di composti sialici e femici (plagioclasi e
pirosseni o anfiboli). I corrispondenti effusivi con fenocristalli abbondanti e ben cristallizzati sono le andesiti
che caratterizzano l’attività degli allineamenti di vulcani che fiancheggiano le grandi fosse abissali.
Gabbri. Derivano da magmi basici e danno rocce intrusive scure con plagioclasi ricchi di calcio. Le rocce
effusive sono i basalti il tipo più diffuso tra le rocce effusive
Peridotiti. Derivano da magmi ultrabasici e sono formate da olivina. Esse sono il costituente fondamentale
della parte superiore del mantello
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Rocce alcaline. Alcuni magmi sono ricchi di elementi alcalini (sodio e potassio) tanto da dare origine ad
abbondanti minerali dei tipi feldspati e feldspatoidi. Ricordiamo le sieniti, intrusive, povere di quarzo e ricche
di ortoclasio e le effusive, le trachiti. Tra le alcaline basiche ricordiamo le leucititi.
Tra le rocce intrusive il 95 % derivano da magmi acidi, mentre tra quelle effusive il 98% derivano da magmi basici o
neutri. Se la fusione avviene a grande profondità nel mantello si forma un magma primario ad alta temperatura che è
molto fluido tanto da poter risalire fino in superficie. Esso da origine alla gran parte delle rocce effusive. Se la fusione
avviene a minori profondità all’interno della crosta si formano fusi acidi detti magmi anatettici, che sono molto
viscosi e si muovono con difficoltà e non risalgono molto entro la crosta e cristallizzano in profondità. In conclusione
i magmi basici risalgono in superficie, mentre quelli acidi no. Può accadere che un magma cambi composizione nel
tempo e perciò attraverso la differenziazione un magma di origine basico dia luogo ad una rocca neutra o acida.
La temperatura all’interno della Terra è in grado di fondere tutti le rocce che conosciamo, ma la pressione ne
impedisce il passaggio allo stato liquido. Però la fusione può avvenire per: locale aumento della temperatura, arrivo
di fluidi in grado di inumidire la roccia presente o risalita di materiale dalle zone più interne che alla stessa
temperatura, ma a diversa pressione fonde. Sappiamo comunque che all’interno della Terra devono esserci
rimescolamenti di materiali anche allo stato solido oltre che migrazioni di fluidi.
Il termine sedimentazione indica la deposizione e l’accumulo su terre emerse o sul fondo di bacini acquei di
materiale di varia origine dopo che questi sono stati trasportati più o meno a lungo dai cosiddetti agenti esogeni. Il
lento passaggio da sedimenti freschi a rocce sedimentarie avviene per un insieme di fenomeni che prende il nome di
diagenesi. Il più comune è la litificazione che avviene per compattazione e cementificazione
La compattazione è dovuta al peso dei materiali che si sovrappongono che fa ridurre gli spazi vuoti (pori) tra i
sedimenti.
La cementazione è prodotta da acque che circolano nei sedimenti sfruttando la presenza dei pari e che portano in
soluzione alcune sostanze; tali sostanze riempiono i pori cementando tra loro i granuli. Tra i cementi più comuni
ricordiamo la calcite e la silice.
Le rocce sedimentarie si dividono in tre grandi gruppi: clastiche, organogene e chimiche.
Le rocce clastiche sono rocce formate da frammenti, clasti, di altre rocce di ogni tipo che si accumulano. Per risalire
all’ambiente di formazione si tiene conto della dimensione dei clasti che riflettono l’energia dell’ambiente in cui si
sono deposti.
Le rocce con clasti maggiori di 2 mm sono i conglomerati che derivano dalla lente cementazione delle ghiaie.
Si chiamano brecce con ciottoli spigolosi, mentre se i ciottoli sono arrotondati, segno di un lungo trasporto,
sono detti puddinghe.
Clasti più piccoli sono le arenarie, sabbie cementate che possono essere ricche di granuli di quarzo o di altra
natura.
Clasti finissimi danno origine alle argille che derivano dallo sgretolamento di rocce di vario tipo e si
depositano sul fondo dei grandi laghi, sui delta, in mare aperto. Quando diventano più compatti sono detti
argilliti
Le marme sono una mescolanza di calcare e di argilla
Le piroclastiti sono depositi di materiali di varie dimensioni emessi da esplosioni vulcaniche. Esse sono
considerate sedimentarie, anche se i materiali sono di origine ignea.
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