Rocce Sedimentarie
Le rocce sedimentarie rappresentano meno del 10% in
volume dei primi 16 Km di crosta, tuttavia l'importanza
di questo gruppo di rocce è notevole visto che
costituiscono il 75% delle rocce che affiorano in
superficie.
Quindi si possono immaginare queste rocce come un
sottile strato, a volte discontinuo, della porzione più
esterna della crosta, cosa facilmente intuibile visto che i
sedimenti si accumulano proprio sulla superficie della
Terra.
Si formano in seguito al consolidamento (diagenesi) di materiali sciolti, che
derivano dall'erosione e dall'alterazione o di rocce preesistenti, o di resti di
organismi viventi. Si possono formare anche in seguito a precipitazione chimica di
sali. Infatti:
FASI CHE PORTANO ALLA FORMAZIONE DI UNA ROCCIA SEDIMENTARIA
Alterazione
Fase I: ALTERAZIONE ED EROSIONE
• disgregazione (processo meccanico)
• decomposizione (processo chimico)
• DISGREGAZIONE: processi di alterazione FISICA che portano alla rottura o
alla frammentazione dei materiali, ma non determinano trasformazioni chimiche o
mineralogiche : es. azione gelo-disgelo , termoclastismo, variazioni di pressione
dovuta all’esposizione subaerea di rocce formatesi in profondità nella crosta,
processi meccanici correlati all’attività biologica (radici, animali, ecc.)
•
DECOMPOSIZIONE: processi di alterazione CHIMICA che determina la
trasformazione dei componenti minerali esistenti e la formazione di nuovi minerali.
Tra i vari processi ricordiamo:
- Soluzione (corrosione chimica da parte dell’acqua e delle sostanze disciolte al suo
interno
- Idratazione (incorporazione di molecole d’acqua o ossidrile nella struttura dei
minerali)
- Disidratazione (processo inverso all’idratazione)
- Idrolisi , ossidazione, riduzione, ecc.
Fase II: TRASPORTO
Fase III: DEPOSIZIONE
Deposizione
Fase IV: DIAGENESI
DIAGENESI (compattazione)
DIAGENESI (cementazione)
I sali contenuti nell’acqua precipitano
formando il “cemento”
Le rocce sedimentarie si
riconoscono perché …
• Sono spesso stratificate in modo più o
meno marcato e in strati di spessore
molto variabile, a seconda delle
modalità e dell'ambiente di
sedimentazione.
• Contengono spesso fossili.
• Alcune reagiscono con acidi.
• Ad eccezione di quelle che derivano da
precipitazione di sali, sono costituite da tre
frazioni (clasti, matrice e cemento),
classificati in base alla loro granulometria.
La stratificazione
determina l’esistenza di
superfici di debolezza
Caratteristica peculiare:
generalmente sono
stratificate!
ATTENZIONE: Il colore è molto variabile (a causa sia delle impurezze sia
della diversità dei materiali originari) e non è diagnostico.
Frazioni di una roccia sedimentaria
Le rocce sedimentarie (escluse quelle che derivano da
precipitazione di sali) sono costituite da tre frazioni:
• clasti: frammenti più grossolani che rappresentano l'impalcatura
della roccia,
• matrice: materiale fine intrappolato tra i clasti,
• cemento: materiale di precipitazione chimica che si deposita nei
vuoti del sedimento e consolida il sedimento stesso.
Con matrice:
Frammenti a grana molto fine
Con cemento:
il riempimento è cristallino
Le rocce sedimentarie si dividono nei seguenti grandi gruppi:
• ROCCE TERRIGENE:
formatesi in seguito alla diagenesi di materiale
sciolto depostosi in ambiente continentale o fluviale. Sono riconoscibili: clasti,
matrice e cemento. Classificate in base alla dimensione dei clasti
• ROCCE CARBONATICHE: a prevalente contenuto di carbonato
• ROCCE SILICEE: a prevalente contenuto di silice
• ROCCE EVAPORITICHE:
formatesi in ambienti marini a circolazione
ristretta (bracci isolati di mare, lagune, ecc.) o dove l'evaporazione supera gli
apporti, per la precipitazione dei vari sali disciolti nell'acqua
• ROCCE PIROCLASTICHE:
derivano dalla deposizione di clasti
prodotti da vulcani in concomitanza a eruzioni esplosive
Sedimentarie
CONGLOMERATO = Ghiaia
cementata
ROCCE
TERRIGENE
I
clasti,
che
possono
essere
arrotondati o a spigoli vivi, vengono
deposti ad opera dei corsi d'acqua o
ad opera della gravità (⇒ depositi
prevalentemente continentali).
Il cemento può essere calcareo (es.
CEPPO) o siliceo (es. VERRUCANO).
Se i ciottoli hanno spigoli vivi, i
conglomerati prendono il nome di
BRECCE.
1) CONGLOMERATI
2) arenarie
3) siltiti
4) argilliti
CEPPO
VERRUCANO
Sedimentarie
ROCCE
TERRIGENE
1) conglomerati
2) ARENARIE
3) siltiti
4) argilliti
ARENARIE = SABBIE cementate
Derivano dalla diagenesi di sedimenti depositati ad opera dei corsi
d'acqua e del vento (⇒ in ambiente continentale) e da correnti
marine (⇒ in ambiente marino).
Le sabbie possono avere composizione variabile a seconda della
roccia da cui provengono; in generale però il costituente principale
è il quarzo (minerale poco alterabile).
Le arenarie possono avere cemento silicio o calcareo.
Alcune arenarie sono “gradate”, cioè presentano nella parte
inferiore dello strato granulometria grossolana ed elementi con
diametro decrescente verso la parte alta dello strato.
Sedimentarie
ROCCE
TERRIGENE
1) conglomerati
2) ARENARIE
3) siltiti
4) argilliti
CARATTERISTICHE TECNICHE FONDAMENTALI:
resistenza non particolarmente elevata, notevole
tenacità. Minore tendenza all’alterazione
se il cemento è siliceo.
Se alterate, perdono il cemento
calcareo, o argilloso, o siliceo) e
si trasformano in sabbie
USI: se la grana è
uniforme, ottime pietre
da costruzione.
AREE DI
AFFIORAMENTO:
Piemonte (Acqui,
Al), Lombardia (Val
Trompia e Val
Camonica, Bs).
Sedimentarie
ROCCE
TERRIGENE
1) conglomerati
2) arenarie
3) SILTITI
4) argilliti
Rocce piuttosto rare che derivano
dalla diagenesi dei LIMI.
Sedimentarie
ROCCE
TERRIGENE
1) conglomerati
2) arenarie
Derivano dalla diagenesi delle ARGILLE, che a loro volta
derivano dall'alterazione chimica e biochimica delle rocce
preesistenti, trasportate ad opera dei corsi d'acqua e
sedimentate in acque ferme (laghi, mare aperto, anse fluviali).
USI: impastate con
acqua ed essiccate costituiscono
leterizi e terrecotte.
3) siltiti
AREE DI AFFIORAMENTO:
4) ARGILLITI
tutto l’Appennino.
CARATTERISTICHE TECNICHE FONDAMENTALI: tenere, scarsa
durevolezza, notevole alterabilità, impermeabili.
Determinano facilmente frane anche di grandi dimensioni
(colamenti) e sono soggette a fenomeni di erosione accelerata
Sedimentarie
ROCCE
CARBONATICHE
Rocce costituite interamente o per la maggior parte
da CALCITE (CaCO3).
analogamente alle rocce terrigene,
precedentemente descritte, si classificano in base alle
1) CALCARI
dimensioni dei clasti, prevalentemente di origine carbonatica.
(detritici,
Spesso sono presenti fossili. Essendo depositi marini, possono
contenere anche sedimenti terrigeni veri e propri (sabbie e
biocostruiti,
precip.chimica) argille):
MARNE;
argilla = 50%
CALCARI
DETRITICI
DETRITICI::
argilla < 50%
argilla > 50%
2) dolomie
CALCARI MARNOSI;
MARNE CALCAREE.
I calcari possono assumere colorazioni differenti
(bianchi, rossi, neri, grigi ecc.) a seconda delle
impurezze organiche ed inorganiche presenti.
PALAZZO DUCALE – VENEZIA
(Pietra d’Istria – calcare bianco)
CARATTERISTICHE TECNICHE FONDAMENTALI: buona
resistenza alla gelività, lavorabilità, lucidabilità,
alterazione chimica (carsismo).
USI: monumenti, portali, colonne, ornamenti, rivestimenti.
AREE AFFIORAMENTO: Brescia (bianco Botticino), Veneto
(rosso- roseo).
Una regolare alternanza di calcari
marnosi, arenarie, argilliti e siltiti viene
detta “flysch”.
Queste alternanze sono molto comuni,
soprattutto nell’Appennino
settentrionale e centrale, dove sono
causa di vasti movimenti franosi.
Sedimentarie
ROCCE
CARBONATICHE
1) CALCARI
(detritici,
biocostruiti,
precip.chimica)
2) dolomie
CALCARI BIOCOSTRUITI
Sedimentarie
TRAVERTINO
ROCCE
CARBONATICHE
1) CALCARI
(detritici,
biocostruiti,
precip.chimica)
Esempio di impiego del travertino
come pietra da costruzione:
Stazione Centrale di Milano
2) dolomie
CARATTERISTICHE TECNICHE FONDAMENTALI: leggero e poroso, colore
bianco giallognolo, buona durevolezza agli agenti atmosferici.
USI: edilizia romana, come elemento costruttivo (non decorativo).
AREE DI AFFIORAMENTO: Toscana, Lazio
Esempi di impiego del travertino come pietra da costruzione
STAZIONE CENTRALE DI MILANO
COLOSSEO
SAN PIETRO - ROMA
Sedimentarie
ROCCE
CARBONATICHE
1) calcari
(detritici,
biocostruiti,
precip.chimica)
2) DOLOMIE
DOLOMIE
essenzialmente da dolomite Ca Mg(CO3)2
Le dolomie di sedimentazione
primaria (rare) si depositano
(come i calcari chimici) in
ambiente evaporitico e sono
estremamente
porose
(dolomie cariate). In genere,
la dolomia deriva da un
processo chimico successivo
alla
deposizione;
tale
processo
provoca
una
ricristallizzazione più o meno
completa
della
roccia
calcarea
di
partenza
(esistono tutti i termini di
passaggio con i calcari).
La grana è molto variabile.
Si distinguono dai calcari in
quanto reagiscono
all'HCl
diluito (5%) solo a caldo,
mentre i calcari reagiscono
con HCl a freddo.
CARATTERISTICHE TECNICHE E
USI: come calcari detritici.
AREE DI AFFIORAMENTO:
Dolomiti.
Le rocce sedimentarie carbonatiche
…………..problematiche………..
CALCARI (e DOLOMIE):
alterazione chimica ⇒ carsismo,
con rischi per gallerie, strade,
edifici
MARNE: se alterate, tendono a
suddividersi in scaglie minute e
polverizzarsi in frammenti ⇒
frane (soprattutto) in presenza di
acqua
Sedimentarie
ROCCE
SILICEE
Esistono anche organismi a scheletro siliceo che danno
luogo, sedimentandosi, a rocce il cui costituente principale
è la SILICE (SiO2 cristallina o amorfa).
1) selci
2) radiolariti
3) diatomiti
SELCE
Si tenga presente che al
di sotto di una
profondità compresa
tra i 3500 e i 4000 m,
non possono più
sedimentarsi i carbonati
e si trovano solo
sedimenti silicei. Tra le
rocce silicee più
conosciute si ricordano
le Selci, le Radiolariti e
le Diatomiti.
In particolare le SELCI hanno colore variabile (bianco, grigio,
rosso, verde, nero), grana molto fine, compatta e fragile, con
frattura concoide e aspetto corneo. Non si incidono col
temperino, non reagiscono con l'HCl e riflettono la luce.
Rocce evaporitiche
In ambienti marini a circolazione ristretta (bracci isolati di mare,
lagune, ecc.) o dove l'evaporazione supera gli apporti, si ha la
precipitazione dei vari sali disciolti nell'acqua. Tale
precipitazione avviene secondo un ordine fisso in base alla
diversa solubilità dei sali stessi:
CaCO3
Ca Mg (CO3)2
CaSO4 2H2O
NaCl
Sali di Mg K Br
Calcare
Dolomia primaria
Gesso
Salgemma
e altri
Sedimentarie
ROCCE
EVAPORITICHE
1) GESSO
2) anidrite
Ha colore variabile (bianco, grigio, rosso, verde o bruno) e
può presentarsi con una grana finissima o con una grana
grossolana in cui talora si distinguono grossi cristalli.
E' molto tenero (tanto da rigarsi con l'unghia) e non
reagisce con l'HCl diluito. Per disidratazione del gesso, in
certe condizioni di temperatura e pressione, si viene a
formare un'altra roccia chiamata Anidrite (CaSO4).
USI: utilizzato come pietra da
costruzione solo in Emilia ed in
Sicilia, dove sono presenti i
maggiori affioramenti.
Sedimentarie
ROCCE
Ha colore grigio-azzurro, struttura massiccia e grana in
genere ben visibile. Può acquistare nuovamente acqua e
ritrasformarsi in gesso.
EVAPORITICHE
1) gesso
2) ANIDRITE
USI: limitato nei rivestimenti d’interni
Le rocce sedimentarie evaporitiche sono
molto solubili
Cavernosità, carsismo e cedimenti nelle rocce
soprastanti
Sedimentarie
ROCCE
PIROCLASTICHE
Sono dovute alla deposizione di clasti prodotti da
VULCANI in concomitanza a eruzioni esplosive.
Tali clasti possono essere più o meno rimaneggiati da
acque correnti e mescolati a sedimenti non vulcanici.
1) cinerite
2) tufo
cineritico
3) tufo a lapilli
4) tufo
conglomeratico
Tufo conglomeratico
Sedimentarie
ROCCE
PIROCLASTICHE
1) cinerite
2) tufo
cineritico
3) tufo a lapilli
4) tufo
conglomeratico
TUFI
CARATTERISTICHE TECNICHE FONDAMENTALI: colore grigio
chiaro o giallo-rosso, leggerezza e porosità, scarsa resistenza alla
compressione.
USI: edilizia romana (etrusca) e
napoletana, per strutture
leggere, coibentazioni, malte.
AREE DI AFFIORAMENTO:
Lazio (Peperino Laziale) e
Campania (Pozzolana)
