2.4 Rocce sedimentarie

ROCCE SEDIMENTARIE
PROCESSI FORMATIVI:
1) EROSIONE
2) TRASPORTO
3) DEPOSITO
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
La diagenesi comprende:
a) Neoformazione di minerali
b) Ridistribuzione e ricristallizzazione di
materia nei sedimenti
c) litificazione
ROCCE SEDIMENTARIE
Schema di classificazione genetica
delle rocce sedimentarie
1
CLASSIFICAZIONE GENETICA
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 situ di formazioni preesistenti
(per allontanamento di alcuni elementi che
passano in soluzione)
PRINCIPALI CATEGORIE DI
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
2
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
CLASSIFICAZIONE CLASTI E MATRICE in
base a GRANULOMETRIA (dimensioni)
ghiaia
sabbia
limo
argilla
dimensioni > 2 mm
2 mm<dim<0.0625 mm
0.0625 mm<dim<0.002 mm
dimensioni < 0.002 mm
Elementi
arrotondati
ciottolame
ghiaia
ghiaietto
Elementi
a spigoli vivi
dim > 6 cm
1 cm<dim<6 cm
2 mm<dim<1 cm
breccia
pietrisco
pietrischetto
ALTRA TERMINOLOGIA:
Ruditi: dim>2 mm
Areniti: 0.04 mm < dim < 2 mm
Lutiti: dim<0.04 mm
3
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
CEMENTO: siliceo o calcareo
SABBIE – ARENARIE
- SABBIE: granuli sciolti
- ARENARIE: depositi cementati
AMBIENTI DI DEPOSIZIONE:
Corsi d’acqua e depositi eolici (ambiente
continentale)
Correnti di torbida (ambiente marino)
COSTITUENTE PRINCIPALE: quarzo
CEMENTO: siliceo o calcareo
PRINCIPALI ROCCE SEDIMENTARIE
CONGLOMERATO
SABBIE - ARENARIE
4
ROCCE CLASTICHE
LIMI - SILTITI
- LIMI: depositi sciolti
- SILTITI: depositi cementati (rare)
AMBIENTI DI DEPOSIZIONE:
Correnti di debole intensità (ambiente
continentale e marino)
ARGILLE - ARGILLITI
- ARGILLE: depositi sciolti
- ARGILLITI: depositi litificati
COSTITUENTI PRINCIPALI: minerali
argillosi
AMBIENTI DI DEPOSIZIONE:
Acque ferme (laghi, mare aperto)
PRINCIPALI ROCCE SEDIMENTARIE
ARGILLA
5
ROCCE CARBONATICHE
CALCARI
Rocce costituite interamente o quasi da
CALCITE (CaCO3)
a) CALCARI DETRITICI
biocostruiti
b) CALCARI NON
DETRITICI
di precipitazione
chimica
a) CALCARI DETRITICI
Clasti: frammenti di precedenti rocce
carbonatiche
Si distinguono a seconda delle dimensioni dei
clasti in: CALCIRUDITI, CALCARENITI,
CALCILUTITI
PRINCIPALI ROCCE SEDIMENTARIE
CALCARE DETRITICO
6
a) CALCARI DETRITICI
MARNE
CALCARI SELCIFERI
Calcari contenenti
strati o noduli di
selce, provenienti da
trasformazione
chimica di resti
animali a scheletro
siliceo
b) CALCARI NON DETRITICI
BIOCOSTRUITI
Impalcatura costituita da organismi.
AMBIENTE DI SEDIMENTAZIONE:
barriere coralline, con impalcatura costituita
da scheletro esterno dei coralli e matrice da
particelle intrappolate.
CARATTERISTICHE: assenza di
stratificazione, notevoli spessori.
DI PRECIPITAZIONE CHIMICA
Equilibrio tra carbonato (insolubile) e
bicarbonato (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
7
b) CALCARI NON DETRITICI
DI PRECIPITAZIONE CHIMICA
AMBIENTE DI SEDIMENTAZIONE:
Continentale (travertino) o marino evaporitico
(bracci di mare o lagune)
CARATTERISTICHE: fortemente porosi
(calcari vacuolari)
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
ALABASTRO: in ambiente subaereo, per
incrostazioni di acque percolanti lungo fessure
e cavità in rocce calcaree (pietra ornamentale)
DOLOMIE
Rocce costituite prevalentemente da
DOLOMITE Ca Mg(CO3)2
Origine secondaria (raramente primaria): per
processi chimici e ricristallizzazione di roccia
calcarea di partenza
PRINCIPALI ROCCE SEDIMENTARIE
TRAVERTINO
DOLOMIA
8
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
CARATTERISTICHE: colore variabile, dure
ma fragili, frattura concoide.
Rocce silicee più comuni:
SELCI, RADIOLARITI, DIATOMITI
PRINCIPALI ROCCE SEDIMENTARIE
SELCE
9
ROCCE EVAPORITICHE
Rocce formatesi per evaporazione di acque
ricche in sali e conseguente precipitazione
AMBIENTE 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:
GESSO
Colore variabile, grana finissima
(microcristallina) o grossa, tenero
Per disidratazione si trasforma in ANIDRITE
(CaSO4) (e viceversa)
ROCCE PIROCLASTICHE
Rocce derivanti da deposizione di clasti prodotti
da vulcani a seguito di eruzioni esplosive
CLASSIFICAZIONE: in base a dimensione
clasti
CARATTERISTICHE: colore variabile in base
a lava da cui derivano, leggere e porose,
presenza di vuoti, cristalli e frammenti di
pomici
10
PRINCIPALI ROCCE SEDIMENTARIE
ROCCIA PIROCLASTICA
11