Rocce
Le rocce
Le rocce sono aggregati naturali formati da
minerali:
• Eterogenee: costituite da più minerali
• Omogenee: costituite da un solo tipo di
minerale
Una roccia non può essere descritta da una
formula
Le rocce
Le rocce si dividono in:
• Coerenti (compatte)
• Incoerenti (formate da frammenti sciolti)
Le rocce
Le rocce si suddividono in base al processo
litogenetico che le ha generate:
1. Rocce magmatiche da processo magmatico
2. Rocce sedimentarie da processo
sedimentario
3. Rocce metamorfiche da processo
metamorfico
Le rocce
Per studiare le rocce è necessario ricordare:
• I processi litogenetici odierni sono simili a
quelli verificatisi in passato
• Rocce magmatiche , sedimentarie e
metamorfiche si possono trovare nella stessa
regione
• Spesso i corpi antichi si trovano in condizioni
ambientali diverse da quelle in cui si sono
formate
Struttura interna della Terra
Crosta + mantello = LITOSFERA
Le rocce magmatiche
Le rocce magmatiche
• Le rocce magmatiche formano il 65% della
litosfera
• Si formano per solidificazione da magma.
• Rocce magmatiche = rocce ignee
Magma
Il magma è una miscela di silicati fusi, vapore
acqueo e altri tipi di gas (anidride solforosa e
solforica, idrogeno), con temperatura compresa
tra 600 e 1600 °C.
Magma
Esistono solo due tipi di magma:
1. Magma primario che si forma nel mantello
superiore; è molto caldo, fluido e femico
2. Magma secondario (magma di anatessi) che
si forma nella crosta; più sialico e meno caldo
del magma primario, ha un’elevata viscosità
Magma
Magma
La lava è un magma privo di gas
Le rocce magmatiche
La solidificazione del magma può avvenire in
condizioni diverse, dando origine a:
• Rocce magmatiche intrusive
• Rocce magmatiche effusive
Le rocce magmatiche intrusive
Le rocce magmatiche intrusive derivano da
magmi che solidificano in profondità all’interno
della litosfera in tempi lunghissimi.
I minerali si formano a partire da quelli che
hanno Tsolidif maggiore a quelli che Tsolidif hanno
inferiore.
Le rocce magmatiche effusive
Le rocce magmatiche effusive derivano dalla
solidificazione di lava in superficie. Il processo è
più rapido di quello delle rocce magmatiche
intrusive
La struttura delle rocce magmatiche
• Un raffreddamento lento favorisce
l’accrescimento dei cristalli
• Un raffreddamento veloce favorisce la
formazione di strutture vetrose
• Maggior quantità di componenti volatili nel
magma permette la formazione di cristalli più
grandi
La struttura delle rocce magmatiche
Da quanto osservato risulta che:
• Le rocce magmatiche intrusive si formano per
lento raffreddamento da magma in cui sono
disciolti molti gas → Struttura cristallina
• Le rocce magmatiche effusive si formano per
velocissimo raffreddamento di lava (assenza
gas) → Struttura vetrosa
La struttura delle rocce magmatiche
Se il magma staziona per tempi lunghi sotto la
superficie terrestre prima di fuoriuscire, la roccia
effusiva avrà struttura porfirica.
In una struttura porfirica sono presenti cristalli
di dimensioni variabili (formatisi in profondità)
immersi in una pasta di fondo (formatasi in
superficie)
La composizione delle rocce
magmatiche
La composizione di una roccia magmatica
dipende dal magma da cui deriva
La composizione delle rocce
magmatiche
Le rocce magmatiche si dividono anche in base
al tenore di silice (% in peso di SiO2):
• Rocce sialiche: tenore silice > 66%
• Rocce intermedie: 52% < tenore silice < 66%
• Rocce femiche: 45% < tenore silice < 52%
• Rocce ultrafemiche: tenore silice < 45%
Granito (roccia magmatica intrusiva)
Ossidiana (roccia magmatica effusiva)
Pietra pomice (roccia magmatica
effusiva, struttura vetrosa, galleggia
sull’acqua)
Riolite (roccia magmatica effusiva)
Diorite (roccia magmatica intrusiva)
Andesite (roccia magmatica effusiva)
Porfido rosso antico (andesite)
(roccia magmatica effusiva)
Gabbro (roccia magmatica
intrusiva)
Basalto (roccia magmatica effusiva)
Peridotite (roccia magmatica intrusiva)
Picrite (roccia magmatica effusiva)
Le rocce sedimentarie
Le rocce sedimentarie
Le rocce sedimentarie derivano da materiali di
rocce preesistenti che hanno subito processi
chimici, fisici e biologici.
Il processo sedimentario si compone di:
1. Degradazione ed erosione
2. Trasporto
3. Sedimentazione
4. Diagenesi
Processo sedimentario: degradazione
meteorica
Degradazione meteorica: alterazione e
disgregazione delle rocce ad opera di agenti
chimici, fisici e biologici.
• Degradazione fisica (o meccanica):
gelo/disgelo, sbalzi di T.
• Degradazione chimica (o disfacimento): H20,
O2 e CO2
• Degradazione ad opera di agenti biologici:
alghe, muschi e licheni
Processo sedimentario: degradazione
meteorica
La degradazione meteorica produce l’erosione
delle rocce. Si ottengono tre tipi di rocce:
• Detriti
• Sostanze solubili
• Minerali insolubili
Processo sedimentario: trasporto
Il trasporto può avvenire ad opera di:
• Acqua
• Vento
• Forza di gravità
Processo sedimentario:
sedimentazione
La sedimentazione è la fase di accumulo dei
detriti. Gli ambienti di sedimentazione possono
essere :
• Continentali (fiumi, laghi, deserti…)
• Marini (scogliere, mare…)
• Di transizione (spiagge, foci…)
Processo sedimentario: diagenesi
La diagenesi è l’insieme dei fenomeni tramite i
quali i sedimenti incoerenti si trasformano in
roccia coerente (compatta).
Struttura e caratteristiche delle
rocce sedimentarie
• Stratificazione: ogni strato corrisponde ad un
preciso evento sedimentario
• Posso avere struttura compatta se si sono
formate da precipitazione di Sali o da materiali
di origine biologica
• Spesso includono fossili di organismi animali e
vegetali
Stratificazione
Struttura compatta
Classificazione delle rocce
sedimentarie
La classificazione delle rocce sedimentarie si
basa sulla loro genesi:
• Rocce detritiche
• Rocce di deposito chimico
• Rocce organogene
Classificazione delle rocce
sedimentarie
Rocce detritiche
Le rocce detritiche sono formate da clasti
(frammenti) incoerenti o cementati.
Sono classificate in base alla dimensione dei
granuli di cui sono costituite.
Anche le rocce piroclastiche sono incluse fra le
rocce detritiche
>2mm
2mm-1/16mm
1/16mm-1/256mm
<1/256mm
conglomerato puddinga
Conglomerato breccia
Arenaria
Siltite
Argillite
Rocce piroclastiche
Tufo (roccia piroclastica)
Rocce di deposito chimico
Le rocce di deposito chimico sono costituite di
sostanze depositate mediante processi chimici.
• Evaporiti: derivano da precipitazione di Sali in
acque dolci o salate. Le più frequenti sono
salgemma (NaCl) e gesso [CaSO4·2(H2O)]
Salgemma
Miniera di salgemma
Gesso
Rocce di deposito chimico
• Travertino, si forma ad opera di acqua di
cascate o corsi d’acqua che lasciano
incrostazioni di CaCO3.
• Stalattiti e stalagmiti in ambienti di grotta.
Travertino
Stalattiti e stalagmiti
Rocce di deposito chimico
• Rocce silicee, si formano in seguito a
deposizione di silice (SiO2). La più comune è la
selce.
Il diaspro assume la caratteristica colorazione
rossa o verde dovuta a tracce di composti di Fe.
Selce
Diaspro rosso
Diaspro pelle di leopardo (Messico)
Rocce organogene
Le rocce organogene sono formate da
sedimenti prodotti in vario modo da esseri
viventi.
• Rocce carbonatiche calcaree comprendono
calcari e dolomie [CaMg(CO3)2]
Calcare
Dolomia
Le dolomie, formate da dolomite (carbonato di calcio e magnesio). Tali rocce si sono
formate per un processo di diagenesi in rocce calcaree che sono state interessate
da circolazione di soluzioni acquose ricche di magnesio (dolomitizzazione).
Dolomiti
Rocce organogene
Rocce combustibili comprendono carboni,
petrolio e gas naturale.
• Carboni: costituiti da resti di vegetali
provenienti da processo di decomposizione in
ambiente anaerobico e paludoso
Torba
Lignite
Antracite
Rocce organogene
• Petrolio: miscela di idrocarburi da azione di
decomposizione di batteri in fanghiglia. Non
contatto con ossigeno. Nei giacimenti si
trovano gas naturale nello strato superiore e
acqua salata in quello inferiore.
Petrolio
Processo metamorfico
Processo metamorfico o metamorfismo:
comprende tutti gli eventi che portano a
trasformazioni chimico-fisiche delle rocce senza
passare per lo stato fuso.
Dal metamorfismo si originano le rocce
metamorfiche
Processo metamorfico
• Intervallo di temperatura: 200-800°C
• Pressione litostatica: p esercitata dalle rocce
circostanti
• Pressione orientata: proveniente da forze
endogene locali orientate in un’unica
direzione
In relazione ai valori di p e T si distinguono
diversi gradi di metamorfismo
Processo metamorfico
Le cause del metamorfismo sono sempre di
natura endogena
1. Metamorfismo di contatto
2. Metamorfismo dinamico o cataclastico
3. Metamorfismo regionale
Metamorfismo di contatto
• Metamorfismo di contatto si ha quando una
roccia viene in contatto con un magma ad alta
temperatura che risale verso la superficie
Nelle rocce si osserva una ricristallizzazione ed
un aumento della grana.
Ne è esempio il marmo che deriva da calcare o
dolomia e presenta grani visibili (struttura
saccaroide).
Marmo
Tipi di marmo
Metamorfismo dinamico o
cataclastico
• Metamorfismo cataclastico si verifica
quando due masse rocciose si muovono a
causa di spinte orogenetiche, le condizioni che
si verificano sono di alta pressione e bassa
temperatura.
• Trasformazioni chimiche-mineralogiche ridotte
o assenti.
• La roccia può presentarsi frantumata in
granuli.
Milonite
Metamorfismo regionale
• Metamorfismo regionale interessa
vaste regioni sottoposte ad alta pressione
e alta temperatura per movimenti di
grandi masse rocciose.
• E’ il più diffuso e coinvolge ampie zone della
litosfera.
• Le rocce presentano lineazione
Migmatite (presenta foliazione)
Gneiss (struttura granulare)
Metamorfismo
Durante i processi metamorfici si verificano sia
cambiamenti di struttura che di composizione
mineralogica.
La composizione chimica resta inalterata.
Facies metamorfiche
Una facies metamorfica comprende un gruppo
di rocce metamorfiche che si sono formate
nelle stesse condizioni di temperatura e
pressione.
Le facies prendono il nome di una sola roccia
tipica del gruppo.
Ciclo litogenetico = ciclo delle rocce
Ciclo litogenetico
Il processo magmatico, sedimentario e
metamorfico fanno parte di un unico ciclo che
interagisce con atmosfera, idrosfera e biosfera.
Questo ciclo consta di molteplici percorsi/scambi
Ciclo litogenetico
Ciclo litogenetico
