Come nascono e si
trasformano le rocce
Dalle origini al ciclo litogenetico
Anno scolastico 2006-2007
Biennio superiori
a cura del prof. Andrea Mandelli
a.s. 2006-2007
Le origini
Tutto è cominciato in una nube di gas e
frammenti di roccia sospesi nello spazio…
…gas e frammenti grandi
anche come montagne…
…che ruotando attorno al centro comune si
sono aggregati in corpi via via più grandi…
… che si è trasformato nel nostro sistema
solare con il Sole che brilla al centro e i
pianeti che gli girano attorno…
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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.
Non era un posto molto tranquillo!
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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.
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Le origini
Ma non per questo ha smesso di
trasformarsi.
Noi non ce ne accorgiamo perché
i cambiamenti avvengono in
migliaia o milioni di anni.
Si crea nuova crosta eruzione dopo
eruzione …
… i continenti si spostano di pochi
centimetri all’anno …
… ma dopo qualche milione di anni
il mare che prima c’era è scomparso
e al suo posto troviamo delle colline
e dei boschi
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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 che solo
un geologo sa leggere…
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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 sedimentario
Le rocce sedimentarie
sono rocce costituite da
materiali provenienti
dalla disgregazione di
rocce preesistenti, si
formano attraverso una
serie di azioni che
assumono il nome di
processo sedimentario
Roccia preesistente
alterazione
trasporto
deposizione
Roccia sedimentaria
diagenesi
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Il processo sedimentario: l’erosione
La prima di queste azioni si chiama
alterazione (erosione) e consiste nella
demolizione di una roccia che già
esiste.
L’alterazione/erosione può essere
determinata dall’azione meccanica
dell’acqua che scava una stretta gola…
… o che incide e
modella una valle
fluviale
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Il processo sedimentario: l’erosione
L’erosione può essere ad
opera del vento con
forme spettacolari…
…o più semplici
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Il processo sedimentario: l’erosione
L’acqua ha anche una azione
solvente su alcuni tipologie di
rocce come il calcare, qui si vede
come l’acqua ha corroso questa
parete di calcare
…a volte l’azione
crea ambienti
fantastici.
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Il processo sedimentario: il trasporto
La seconda azione del processo sedimentario è il trasporto.
Questo avviene attraverso i torrenti…
Che appaiono tranquilli e
amichevoli ma che durante
le piene fanno rotolare massi
di parecchie tonnellate.
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Il processo sedimentario: il trasporto
… avviene attraverso i fiumi,
specialmente ghiaie e
sabbie, ma anche fanghi
(argille)…
…o ad opera
del vento,
sabbie e silt
(sabbie
molto fini).
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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 letto del fiume quando
rallenta…
…o nella
tranquillità delle
acque di un lago o
di uno stagno…
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Il processo sedimentario: la deposizione
…accade nel mare a formare la sabbia
o alla foce dei fiumi
Questo è il delta del fiume
Danubio, in chiaro nel mare si
vedono i sedimenti portati dal
fiume.
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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 disciolta.
Avete presente le saline? Facendo
evaporare l’acqua del mare questa
rilascia il sale che noi poi raccogliamo.
Così accadde anche nel Mediterraneo,
5,5 milioni di anni fa la chiusura dello
Stretto di Gibilterra trasformò il
Mediterraneo in un mare completamente
chiuso, che evaporò quasi
completamente depositando ovunque 16
salgemma e gessi.
Il processo sedimentario: la deposizione
Così accade anche in certe situazioni
particolari come nelle grotte dove viene
depositata la calcite nella forma di
stalattiti e stalagmiti.
…ma anche dove i cambiamenti
chimico-fisici fanno precipitare
calcari tipo il travertino: alla base
delle cascate o all’uscita delle falde
freatiche.
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Il processo sedimentario: la diagenesi
La deposizione di una sabbia o di un
fango non basta 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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Il processo sedimentario
Le rocce sedimentarie vengono classificate in:
Rocce clastiche se sono costituite da piccoli granuli di
pietra come le sabbie,le argille, alcuni calcari;
Rocce chimiche o rocce evaporitiche se si
sono formate per la deposizione dei sali
disciolti nell’acqua.
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Il processo sedimentario
Rocce organogene se sono costituite da gusci o da resti
minerali di organismi;
Rocce organiche se costituite
dalla frazione organica degli
organismi, come i carboni, il
petrolio, i depositi di ossa o
escrementi.
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La classificazione delle
rocce sedimentarie
Rocce
sedimentarie
clastiche
evaporitiche
organogene
organiche
Conglomerati
Arenarie
Siltiti
Argille
Calcari
Salgemma
Gesso
Calcare
Anidrite
Rocce formate
prevalentemente
da gusci
Lignite
Carbone
Petrolio
Metano
Fosforite
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Il ciclo
sedimentario
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Il processo magmatico
Le rocce magmatiche sono quelle che si
formano dal raffreddamento di un magma.
Il magma è la roccia che è diventata liquida
per il calore (800°C-1200°C).
Quando esce dalle profondità della Terra la
chiamiamo lava.
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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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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Il processo magmatico
La maggior parte dei magmi non riescono a
uscire dalla crosta terrestre.
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Il processo magmatico:
le rocce intrusive
Rimanendo imprigionati in profondità si raffreddano
lentamente e formano le rocce magmatiche intrusive.
Sono caratterizzate da cristalli di dimensioni di qualche
millimetro ben visibili a occhio nudo, qui sotto il granito con
la sua sezione sottile al microscopio 14x.
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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, qui sotto rocce basaltiche e la
sezione sottile al microscopio 20x.
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Il processo magmatico:
la classificazione
Rocce magmatiche intrusive:
si formano per raffreddamento
lento all’interno della crosta
ed hanno cristalli ben visibili e
di dimensioni simili tra loro.
A sinistra una
Tonalite
A destra un
Gabbro
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Il processo magmatico:
la classificazione
Rocce magmatiche effusive:
si formano per raffreddamento
veloce all’esterno della crosta
ed hanno cristalli in massima
parte molto piccoli.
Una
Ignimbrite a
sinistra
Una colata
basaltica a
destra
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Il processo magmatico:
la classificazione
La classificazione
delle rocce
magmatiche avviene
sia per ambiente di
formazione (effusive
o intrusive)
che per
composizione
mineralogica
(felsiche +SiO2 o
mafiche -SiO2), lo
schema qui a lato
rende chiara la
relazione
minerali => rocce
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La classificazione delle
rocce magmatiche
Rocce magmatiche
Intrusive
Effusive
SiO2
Graniti (SiO2 >65%)
Rioliti e ossidiane
Sieniti e dioriti
Andesiti
Monzoniti
Trachiti
Gabbri
Basalto
Peridotiti (SiO2 <45%)
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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 e
diventare un magma, ma si prende
una bella abbrustolita!!!
È così che nasce il marmo come
quello di Carrara che Michelangelo
ha scolpito in maniera stupefacente.
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Il processo metamorfico
A volte sono le forze enormi
dell’interno della Terra che
deformano, schiacciano e
stirano una roccia… fino a
renderla di fatto un’altra
cosa.
Ed ecco che una Diorite
(magmatica intrusiva)…
… che diventa un Gneiss
(roccia metamorfica).
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Il ciclo litogenetico
Rocce
sedimentarie
Rocce
magmatiche
Ogni roccia
può trasformarsi in
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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Fine della presentazione
La prossima volta osserveremo le
rocce, le prenderemo in mano e
vedremo le caratteristiche e le
differenze.
Non dimenticatevi di portare una buona
lente di ingrandimento!!
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