Come nascono e si
trasformano le rocce
Anna Onofri
Le origini
Questa è la Terra su cui
noi tutti viviamo.
Sembra qualcosa che
non è mai cambiata nel
tempo….
…e invece ha avuto un
inizio e nel tempo è
cambiata tanto…
…e sta ancora
cambiando.
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Le origini
Tutto è cominciato in una nube
di gas e frammenti di roccia
sospesi nello spazio…
… che si è trasformato nel
nostro sistema solare con il Sole
che brilla al centro e i pianeti
che gli girano attorno…
…ci siamo anche noi!
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Le origini
La Terra inizialmente era molto calda,
una enorme palla di roccia fusa a
causa del calore.
E per molto tempo ha continuato a
crescere perchè grandi meteore
cadevano su di essa.
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Le origini
Con il passare del tempo si è
raffreddata e si è formata una
crosta fredda e dura sulla quale
viviamo.
È dovuto trascorrere molto tempo
per diventare il bel pianeta che
conosciamo.
Ma non per questo ha smesso di
trasformarsi.
Noi non ce ne accorgiamo
perché i cambiamenti avvengono
in migliaia o milioni di anni.
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La struttura della Terra
la Litosfera, costituisce
la parte più esterna e
comprende la crosta
terrestre, la crosta
oceanica e l'idrosfera.
il Mantello, al di sotto
della litosfera,
comprende
l'astenosfera e la
mesosfera
il Nucleo Esterno, tra il
mantello e il nucleo
interno è allo stato fuso
il Nucleo Interno, al
centro della Terra si
presenta allo stato
solido
La Crosta (o Litosfera) è costituita
da Rocce
Minerali sono solidi naturali
con un elevato ordinamento a
scala atomica ed una definita
(ma non fissa) composizione
chimica.
Rocce sono aggregati
naturali di minerali legati tra
loro da forze di coesione a
carattere permanente e
formati tramite uno o più
processi geologici.
Ambiente di formazione di diverso tipo:
magmatico, sedimentario e metamorfico.
MINERALI E ROCCE SONO DUE OGGETTI
BEN DISTINTI TRA LORO!
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I MINERALI
I minerali sono sostanze solide omogenee,
inorganiche, esprimibili mediante una formula (in
quanto possiedono una particolare composizione
chimica), limitati da facce piane aventi abito
geometrico.
Ogni minerale è formato da particelle elementari
(atomi , ioni o molecole) ordinate in modo regolare
nelle tre direzioni dello spazio, tanto da fare
assumere al minerale una struttura cristallina.
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I CRISTALLI
I cristalli sono corpi poliedrici ( cubi, ottaedri, prismi,
ecc..) di forma regolare e dotati di spigoli, facce,
piani, disposti secondo determinati assi e angoli, i
quali determinano il grado di simmetria del cristallo.
Per quanto riguarda la forma sono cubici, ad es., i
cristalli di salgemma (NaCl) e della pirite (FeS)
mentre sono prismatici i cristalli di quarzo (SiO2). I
feldspati, che si formano dalla solidificazione dei
magmi, possono cristallizzare in forma cubica o
esagonale. Alcuni minerali possono essere amorfi in
quanto non formano il reticolo cristallino.
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CLASSIFICAZIONE DEI MINERALI
minerali (circa 3000 tipi) possono essere semplici o
nativi se sono formati da un solo elemento chimico:
es. carbonio (cristallizza in 2 forme ossia diamante e
grafite in relazione agli intervalli di temperatura e
pressione), lo zolfo, il platino, l’argento ecc.
I minerali si definiscono composti se sono formati da
più elementi chimici e costituiscono la maggior parte
delle rocce litosferiche. Si dividono in 7 classi:
SOLFURI
(pirite), OSSIDI e IDROSSIDI (ematite), CARBONATI
(calcite, dolomite), ALOGENURI (salgemma),
SOLFATI (gesso), FOSFATI (apatite), SILICATI
(quarzo). Questi ultimi sono i minerali più abbondanti
e sono formati da silicio, ossigeno ed altri elementi
chimici.
I
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Le rocce
La storia della Terra è scritta
nelle rocce che la ricoprono e che
formano la crosta.
Ma ogni singolo sasso ha una
storia personale da raccontare,
una storia straordinaria…
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Le rocce
Le rocce vengono suddivise in base a come si sono
formate:
le rocce =>
sedimentarie
<= le rocce
magmatiche
le rocce =>
metamorfiche
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Il processo magmatico
Le rocce magmatiche sono quelle che si
formano dal raffreddamento di un magma.
Il magma (silicati e vapore acqueo e gas) è
la roccia che è diventata liquida per il calore
(600°C-1600°C).
L’insieme dei fenomeni
che portano alla
formazione di una roccia
magmatica si chiama
processo magmatico.
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Il processo magmatico
Il magma può avere due origini:
può provenire dagli strati più profondi della
Terra, sotto la crosta, dove ancora c’è la
roccia fusa dell’origine della Terra stessa …
… questo magma si
dice magma primario
ed esce sul fondo
dell’oceano dove la
crosta è più sottile.
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Differenze tra magma e lava
Dal punto di vista geochimico il magma è
distinto dalla lava, poiché questo possiede
ancora la componente gassosa disciolta, il
magma è presente in situazioni ipogee, dal
momento che quando il magma fuoriesce
dalla crosta, attraverso apparati vulcanici,
diviene lava, perdendo alcuni suoi
componenti volatili, quali acqua e gas
disciolti, non essendoci più le condizioni di
pressione sufficienti a mantenerli in soluzione
nella massa fusa.
Il processo magmatico
Oppure può crearsi per fusione di una roccia che già
esiste: magma secondario.
Certo è necessario tanto calore per sciogliere una
roccia, ma come noi in inverno ci scaldiamo
sfregandoci le mani, così i movimenti della crosta
creano il calore necessario.
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Classificazione
La solidificazione del magma può avvenire in
tre diverse condizioni.
1. ROCCE MAGMATICHE INTRUSIVE
2. ROCCE MAGMATICHE EFFUSIVE
3. ROCCE MAGMATICHE IPOABISSALI
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Il processo magmatico:
la classificazione
Rocce magmatiche intrusive:
si formano per raffreddamento
lento (anche milioni di anni)
all’interno della crosta ed
hanno cristalli ben visibili e di
dimensioni simili tra loro.
Rocce magmatiche effusive:
si formano per raffreddamento
veloce all’esterno della crosta
della lava (magma senza gas)
più frequente stato amorfo.
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Il processo magmatico: le rocce
intrusive
Rocce ipoabissali (o filoniane)
si raffreddano all' interno della crosta
terrestre, a metà tra la superficie e il
camino vulcanico. Il magma incontra
una spaccatura nel terreno e penetra;
quando si ferma, inizia a solidificarsi
insieme alle rocce circostanti.
Sono intermedie tra le rocce effusive e
quelle intrusive.
Una roccia filoniana è il porfido,
(pavimentazione stradale -il classico
pavé
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Il processo magmatico:
le rocce intrusive
La maggior parte dei magmi
non riescono a uscire dalla
crosta terrestre.
Rimanendo imprigionati in
profondità si raffreddano
lentamente e formano le
rocce magmatiche intrusive.
Sono caratterizzate da
cristalli di dimensioni simili di
qualche millimetro ben visibili
a occhio nudo.
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GRANITO
Struttura olocristallina
FEDSPATO= BIANCHI
MICA NERA
QUARZO= TRASLUCIDO
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Il processo magmatico:
le rocce effusive
I magmi che escono in superficie o
sotto il mare lo fanno attraverso
delle strutture che si chiamano
vulcani.
Trovandosi improvvisamente a
temperature molto più basse si
raffreddano rapidamente e
formano le rocce magmatiche
effusive.
Struttura vetrosa
Struttura porfirica (fenocristalli in
pasta di fondo)
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ossidiana
pomice
basalto
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Composizione rocce magmatiche
FELDSPATI
59%
PIROSSENI ANFIBOLI OLIVINE
QUARZO
12%
MICHE 3,8%
ALTRI
7,9%
16,8%
ASSOCIAZIONI CARATTERISTICHE DI
MINERALI
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SIALICHE -graniti
INTERMEDIE-dioriti
FEMICHE -gabbri
ULTRAFEMICHE- peridotiti
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Il processo sedimentario
Le rocce sedimentarie si formano attraverso una
serie di azioni che assumono il nome di processo
sedimentario:
La prima di queste azioni si chiama
erosione e consiste nella
demolizione di una roccia che già
esiste.
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Il processo sedimentario: l’erosione
L’erosione può essere ad
opera dell’acqua che scava…
…o ad opera del
vento…
…o ad opera dell’acqua
che scioglie la roccia.
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Il processo sedimentario: il trasporto
La seconda azione del processo sedimentario è il trasporto.
Questo avviene attraverso i torrenti…
…ed i fiumi…
…o ad opera del vento.
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Il processo sedimentario: la deposizione
La terza azione del processo sedimentario è la
deposizione o sedimentazione.
Quando l’acqua o il vento cessano di correre, i sassi e i
granelli di roccia che trasportano cadono in basso:
accade nel mare a formare la sabbia
o nelle acque di un lago o di
uno stagno.
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Il processo sedimentario: la deposizione
A volte accade che la deposizione sia di tipo chimico.
Viene cioè depositato qualcosa che nell’acqua è disciolto.
Avete presente le saline?
Facendo evaporare
l’acqua del mare questa
rilascia il sale che noi poi
usiamo per condire e
cucinare.
Così accade anche in certe situazioni particolari
come nelle grotte dove viene depositata la calcite
nella forma di stalattiti e stalagmiti.
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Il processo sedimentario: la diagenesi
La deposizione di una sabbia o di un fango non basta
per creare una roccia sedimentaria.
I granelli che la formano devono venire compressi e
legati (cementati) tra loro, questo processo si chiama
diagenesi.
Questo accade quando il
peso dei sedimenti
schiaccia e comprime le
sabbie o i fanghi che
stanno sotto e nel corso di
milioni di anni diventano
roccia dura.
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Caratteristiche Rocce Sedimentarie
Stratificazione : ogni
strato corrisponde ad
un evento sedimentario
Cambiamento
condizioni: nuovo strato
Caratteristiche Rocce Sedimentarie
Struttura: strati o
compatta
Inclusioni fossili
(animali o vegetali)
Dolomiti:Gli strati di Werfen caratterizzano la
zona attorno a Campill fino a Juac, nonché il
basamento delle Odle di Eores e di Funes, e
affiorano in superficie anche nei pressi di
Santa Cristina e di Colfosco.
Il processo sedimentario
Le rocce sedimentarie vengono
classificate in questo modo:
Rocce clastiche (o detritiche) se
sono costituite da piccoli granuli di
pietra come le sabbie;
Rocce organogene se sono
costituite da gusci o da resti di
organismi;
Rocce chimiche o rocce evaporitiche
se si sono formate per la deposizione
dei sali disciolti nell’acqua.
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Rocce clastiche
Clasti (frammenti) incoerenti o cementati
Da degradazione fisica
Classificate in base alle dimensioni dei
granuli
Ghiaie (conglomerati)
Sabbie (arenarie)
Silt
(siltiti)
Argille (argilliti)
Rocce da deposito chimico
Sostanze depositate mediante processi
chimici
Evaporiti (salgemma, gesso, anidrite)
Calcari inorganici (travertino, stalattiti,
stalagmiti)
Rocce silicee (selce, diaspro)
Rocce residuali : per accumulo di minerali
poco solubili (bauxite, lateriti)
dolomite
Rocce organogene
Da sedimenti di esseri
viventi (scheletri, gusci,
vegetali)
Carbonatiche (calcari,
dolomie)
Silicee (diatomiti e
radiolariti)
Fosfatiche (fosforiti)
Tripoli
Sicilia
fosforiti
BRECCIA
GHIAIA
PUDDINGA
TRAVERTINO
ARENARIA
Il processo metamorfico
Con il processo sedimentario e magmatico
abbiamo visto che dalla distruzione o dalla
fusione di una roccia se ne possono creare altre.
A volte però le rocce si trasformano. Come la
morbida argilla che una volta scaldata dentro
un forno diventa mattone, vaso o piatto:
completamente diversa da ciò che era.
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Il processo metamorfico
Così se una roccia come il
calcare si trova nelle
vicinanze di un magma…
… certo non riesce a
fondere completamente e
diventare un magma, ma
modifica la propria
struttura
È così che nasce il marmo
come quello di Carrara che
Michelangelo ha scolpito
…
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Il processo metamorfico
A volte sono le forze enormi
dell’interno della Terra che
deformano e schiacciano
una roccia… fino a renderla
di fatto un’altra cosa.
Ed ecco che un Granito
(magmatica intrusiva)…
… che diventa un Gneiss
(roccia metamorfica).
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Processo Metamorfico
Regioni crostali più attive (innalzamenti,
corrugamenti della crosta,fratture)
Metamorfismo di contatto (alte temperature)
Metamorfismo cataclastico (alte pressioni)
Metamorfismo regionale (alte pressioni e
temperature) in ampie zone
Anatessi
Processo Metamorfico
Alterazioni della
struttura
Ricristallizzazione
Lineazione e
foliazione
(scistosità)
Il ciclo litogenetico
ion
os
Er
Rocce
magmatiche
orto
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s
a
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Ogni roccia
azio
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può trasformarsi in
to
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ne
zio
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ma
ort
for
sp
De
tra
e,
Rocce
sedimentarie
e
Fusion
ame
nto
Rocce
una roccia di un altro tipo
metamorfiche
o in una nuova roccia dello stessa
famiglia, questa continua trasformazione
prende il nome di ciclo litogenetico
(dal greco: lithos = pietra e genesis = nascita).
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