Capitolo 4 - Le Rocce
ROCCE SEDIMENTARIE
Le rocce sedimentarie derivano dai processi di
erosione, trasporto e deposito di sedimenti, o
anche da precipitazione chimica o fissazione da
parte di organismi viventi.
Il sedimento sciolto si trasforma in roccia attraverso
i processi di diagenesi
Diagenesi: insieme di trasformazioni chimiche e
fisiche che un sedimento sciolto subisce col tempo
dopo la sua deposizione, e che lo trasformano in
roccia con maggior grado di coesione
152
ROCCE SEDIMENTARIE
La diagenesi comprende:
a) Neoformazione di minerali
b) Ridistribuzione e ricristallizzazione di materia
nei sedimenti
c) litificazione
153
Capitolo 4 - Le Rocce
COMPONENTI ROCCE SEDIMENTARIE
Componenti (escluso rocce derivanti da
precipitazione di sali):
1) Clasti: frammenti più grossolani (varie dimensioni)
2) Matrice: materiale più fine di riempimento
3) Cemento: materiale di precipitazione chimica
depositatosi nei vuoti del sedimento (origine
secondaria)
CLASTO
MATRICE
CEMENTO
154
COMPONENTI ROCCE SEDIMENTARIE
Classificazione clasti e matrice in base a
granulometria (dimensioni)
ghiaia
sabbia
limo
argilla
dimensioni > 2 mm
0.0625 mm<dim<2 mm
0.002 mm<dim<0.0625 mm
dimensioni < 0.002 mm
Elementi
a spigoli vivi
Elementi
arrotondati
ciottolame
ghiaia
ghiaietto
dim > 6 cm
1 cm<dim<6 cm
2 mm<dim<1 cm
breccia
pietrisco
pietrischetto
155
Capitolo 4 - Le Rocce
ROCCE SEDIMENTARIE
Schema di classificazione genetica
delle rocce sedimentarie
156
CLASSIFICAZIONE GENETICA ROCCE
SEDIMENTARIE
Rocce clastiche: provenienti dalla disgregazione di
rocce preesistenti
Rocce di origine chimica: originate da
precipitazione diretta, per variazioni degli equilibri
fisico-chimici del mezzo di trasporto, di sostanze
trasportate in soluzione
Rocce di origine biochimica: originate da
precipitazione di sostanze trasportate in soluzione in
seguito a fissazione da parte di organismi viventi
Rocce residuali: evoluzione in sito di formazioni
preesistenti (per allontanamento di alcuni elementi
che passano in soluzione)
157
Capitolo 4 - Le Rocce
CLASSIFICAZIONE ROCCE SEDIMENTARIE
Criterio genetico non sufficiente da solo per una
trattazione pratica: interessano anche la
composizione chimica e la struttura delle rocce.
Classificazione (di compromesso tra i vari criteri)
comunemente usata:
1) Rocce clastiche o terrigene
2) Rocce carbonatiche
3) Rocce silicee
4) Rocce evaporitiche
5) Rocce piroclastiche
158
ROCCE CLASTICHE
GHIAIE – CONGLOMERATI
- Ghiaie: ciottoli sciolti
- Conglomerati: ciottoli cementati a spigoli
arrotondati
- Brecce: ciottoli cementati a spigoli vivi
Ambienti di deposizione
Corsi d’acqua o depositi
di versante
Conglomerato
159
Capitolo 4 - Le Rocce
ROCCE CLASTICHE
160
ROCCE CLASTICHE
Conglomerato
161
Capitolo 4 - Le Rocce
ROCCE CLASTICHE
Breccia
162
ROCCE CLASTICHE
SABBIE – ARENARIE
- Sabbie: granuli sciolti
- Arenarie: depositi cementati
Costituente principale: quarzo
Ambienti di deposizione
Corsi d’acqua e depositi
eolici (ambiente
continentale)
Correnti di torbida
(ambiente marino)
Sabbie - arenarie
163
Capitolo 4 - Le Rocce
ROCCE CLASTICHE
Arenaria
164
ROCCE CLASTICHE
CLASSIFICAZIONE DELLE ARENARIE (Pettijohn)
Matrice
Clasti
vale soprattutto per queste tipologie, in
cui feldspati + frammenti di rocce
possono avere % più significative
(100% - % matrice - % quarzo selce)
quarzo + selce diventa
la componente
principale
165
Capitolo 4 - Le Rocce
ROCCE CLASTICHE
CLASSIFICAZIONE DELLE ARENARIE
Le diverse tipologie di arenarie dipendono da provenienza e
meccanismo di deposizione:
Grovacche: arenarie con forte contenuto di matrice detritica
(15 – 75%). Derivano da correnti di torbida.
Grovacche feldspatiche: clasti predominanti sono i feldspati
(provenienza da rocce granitiche o affini)
Grovacche litiche: clasti predominanti sono frammenti di
rocce, tra cui spesso abbondano materiali di altre rocce
magmatiche
Nota: se i clasti sono prevalentemente calcarei, si ricade nelle
rocce carbonatiche (calcareniti)
166
ROCCE CLASTICHE
Arenaria grovacca
167
Capitolo 4 - Le Rocce
ROCCE CLASTICHE
Arenaria grovacca
168
ROCCE CLASTICHE
CLASSIFICAZIONE DELLE ARENARIE
Le diverse tipologie di arenarie dipendono da provenienza e
meccanismo di deposizione:
Arenarie arcosiche e litiche: composizione intermedia
Ortoquarziti: caratterizzate dal più alto contenuto in SiO2, in
forma di quarzo o frammenti di selce provenienti da
rielaborazione di arenarie precedenti o anche da rocce
metamorfiche
169
Capitolo 4 - Le Rocce
ROCCE CLASTICHE
Arenaria arcosa
170
ROCCE CLASTICHE
LIMI - SILTITI
- Limi: depositi sciolti
- Siltiti: depositi cementati (rare)
Ambienti di deposizione
Correnti di debole intensità (ambiente continentale e
marino)
171
Capitolo 4 - Le Rocce
ROCCE CLASTICHE
Siltite
172
ROCCE CLASTICHE
ARGILLE - ARGILLITI
- Argille: depositi sciolti
- Argilliti: depositi litificati
Costituenti principali:
minerali argillosi
Ambienti di deposizione
Acque ferme
(laghi, mare aperto)
Argilla
173
Capitolo 4 - Le Rocce
ROCCE CLASTICHE
Argillite
174
ROCCE CARBONATICHE
CALCARI
Rocce costituite interamente o quasi da calcite
(CaCO3)
a) Calcari detritici
biocostruiti
b) Calcari non detritici
di precipitazione
chimica
175
Capitolo 4 - Le Rocce
ROCCE CARBONATICHE
Calcare
176
ROCCE CARBONATICHE
a) CALCARI DETRITICI
Clasti: frammenti di precedenti rocce carbonatiche
Si distinguono a seconda delle dimensioni dei clasti in:
Calciruditi:
dim>2 mm
Calcareniti:
0.04 mm < dim < 2 mm
Calcilutiti:
dim<0.04 mm
177
Capitolo 4 - Le Rocce
ROCCE CARBONATICHE
Calcare detritico
Marne: rocce detritiche derivanti da combinazione
di calcare e argilla (in diversa misura)
178
ROCCE CARBONATICHE
Calcari selciferi
Calcari detritici contenenti strati o noduli di selce,
provenienti da trasformazione chimica di resti
animali a scheletro siliceo
179
Capitolo 4 - Le Rocce
ROCCE CARBONATICHE
b) CALCARI NON DETRITICI
BIOCOSTRUITI
Impalcatura costituita da organismi.
Ambienti di sedimentazione: barriere coralline, con
impalcatura costituita da scheletro esterno dei coralli
e matrice da particelle intrappolate.
Caratteristiche: assenza di stratificazione, notevoli
spessori.
180
ROCCE CARBONATICHE
DI PRECIPITAZIONE CHIMICA
Equilibrio tra carbonato (insolubile) e bicarbonato
di calcio (solubile):
CaCO3 + CO2 + H2O = Ca (HCO3)2
Qualunque causa sottragga CO2 dall’acqua,
favorisce la deposizione del carbonato. Cause:
diminuzione pressione parziale della CO2, agitazione
delle acque, aumento T, diminuzione pressione
idrostatica
181
Capitolo 4 - Le Rocce
ROCCE CARBONATICHE
DI PRECIPITAZIONE CHIMICA
Ambienti di sedimentazione: Continentale
(travertino) o marino evaporitico (bracci di mare o
lagune)
Caratteristiche: fortemente porosi (calcari vacuolari)
Alabastro: in ambiente subaereo, per incrostazioni di
acque percolanti lungo fessure e cavità in rocce
calcaree (pietra ornamentale)
182
ROCCE CARBONATICHE
Travertino: allo sbocco di sorgenti di acque
calcarifere, per perdita di pressione ed assorbimento
di CO2 da parte di vegetali, con conseguente
precipitazione di CaCO3
Travertino
183
Capitolo 4 - Le Rocce
ROCCE CARBONATICHE
DOLOMIE
Rocce costituite prevalentemente da Dolomite:
Ca Mg(CO3)2
Origine secondaria (raramente primaria): per
processi chimici e ricristallizzazione di roccia
calcarea di partenza
184
ROCCE CARBONATICHE
Dolomia
185
Capitolo 4 - Le Rocce
ROCCE SILICEE
Rocce costituite prevalentemente da Silice (SiO2)
(cristallina o amorfa)
Per deposizione di organismi a scheletro siliceo.
Ambiente di deposizione: Al di sotto del Livello di
Compensazione dei Carbonati (tra 3500 e 4000 m),
non si depositano più carbonati ma solo sedimenti
silicei.
A sinistra: quattro diverse specie di Diatomee; al centro: due
specie di Radiolari; a destra: diverse spicule di Spugne silicee
186
ROCCE SILICEE
Caratteristiche: colore variabile, dure ma fragili,
frattura concoide.
Rocce silicee più comuni:
Selci, Radiolariti, Diatomiti
Selce
187
Capitolo 4 - Le Rocce
ROCCE SILICEE
Selce
188
ROCCE SILICEE
Radiolarite (“diaspro”)
189
Capitolo 4 - Le Rocce
ROCCE EVAPORITICHE
Rocce formatesi per evaporazione di acque ricche
in sali e conseguente precipitazione
Ambienti di deposizione
Ambiente marino a circolazione ristretta: bracci isolati
di mare, lagune o dove l’evaporazione supera gli
apporti (es. Mar Caspio, Mar Morto)
Ordine di precipitazione
190
ROCCE EVAPORITICHE
Gesso
Colore variabile, grana finissima (microcristallina) o
grossa, tenero
Per disidratazione si trasforma in Anidrite (CaSO4) (e
viceversa)
191
Capitolo 4 - Le Rocce
ROCCE PIROCLASTICHE
Rocce derivanti da deposizione di clasti prodotti da
vulcani a seguito di eruzioni esplosive
Classificazione: in base a dimensione clasti
192
ROCCE PIROCLASTICHE
Caratteristiche: colore variabile in base a lava da cui
derivano, leggere e porose, presenza di vuoti, cristalli
e frammenti di pomici
Roccia piroclastica
193
Capitolo 4 - Le Rocce
ROCCE PIROCLASTICHE
Tufo
194
