processo sedimentario - IC San Giovanni Bosco
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IL PROCESSO SEDIMENTARIO LE ROCCE SEDIMENTARIE prof. Filippo QUITADAMO 1 Obiettivi 1 Riconoscere il rapporto tra rocce sedimentarie e alterazione dei diversi tipi di rocce, erosione, trasporto, sedimentazione. Illustrare i fattori, le azioni e le fasi del processo sedimentario Indicare e descrivere i vari ambienti di sedimentazione Spiegare i criteri e classificare le rocce sedimentarie. prof. Filippo QUITADAMO 2 Obiettivi 2 Descrivere i vari fenomeni fisici e chimici che alterano le rocce Illustrare i vari tipi di modalità di sedimentazione Indicare le diverse trasporto dei sedimenti. prof. Filippo QUITADAMO 3 IDEE - GUIDA Le rocce sedimentarie sono determinate dal tipo di erosione erosione, dal tipo di trasporto ma anche dall’ambiente di sedimentazione sedimentazione. Prima di giungere alla roccia sedimentaria si deve passare attraverso la diagenesi o che implica un litificazione, litificazione processo piuttosto lungo. prof. Filippo QUITADAMO 4 Parole chiave Diagenesi Serie stratigrafica Piroclastiti Tilliti Conglomerati Areniti Peliti; evaporiti; roccia organogena. prof. Filippo QUITADAMO 5 Le forze in gioco 1. 2. 3. Forze esterne o esogene esogene, il cui motore è l’energia solare, mentre gli agenti sono di natura: FISICO-MECCANICA CHIMICA BIOLOGICA. Il risultato di tali forze è la formazione delle rocce sedimentarie. prof. Filippo QUITADAMO 6 prof. Filippo QUITADAMO 7 Introduzione Il processo sedimentario è l’ultimo dei 3 grandi processi litogenetici che ci resta da esaminare esaminare.. A differenza degli altri due, il processo sedimentario non dipende da cause endogene, profonde della litosfera, ma deriva dai processi della dinamica esogena esogena.. prof. Filippo QUITADAMO 8 Introduzione I processi della dinamica esogena derivano dalla interazione dei fluidi dell’atmosfera e dell’idrosfera con i solidi della litosfera litosfera.. Il risultato di tale interazione sono i SEDIMENTI,, che trasportati anche SEDIMENTI lontano dal luogo di origine giungono nel loro ambiente di sedimentazione sedimentazione.. prof. Filippo QUITADAMO 9 Introduzione Alla formazione delle rocce sedimentarie contribuiscono anche gli esseri viventi viventi.. Esse in Italia sono le più diffuse e caratterizzano molti paesaggi geologici italiani italiani.. prof. Filippo QUITADAMO 10 Le rocce sedimentarie Derivano dal deposito dei prodotti della degradazione di rocce preesistenti, per azione meccanica e chimica degli agenti esogeni e per azione biologica degli esseri viventi viventi.. prof. Filippo QUITADAMO 11 FASI DEL PROCESSO SEDIMENTARIO 1. DEGRADAZIONE 2. EROSIONE E TRASPORTO SEDIMENTAZIONE 4. Stratificazione e inglobamento fossili 3. 5. DIAGENESI o litificazione. prof. Filippo QUITADAMO 12 La degradazione: la formazione sul posto dei sedimenti I sedimenti o clasti sono i frammenti litici diversi per natura, forma e dimensioni che, adeguatamente trasformati, vanno a costituire le rocce sedimentarie. prof. Filippo QUITADAMO 13 e Dai sedimenti alla roccia prof. Filippo QUITADAMO 14 Cemento e clasti prof. Filippo QUITADAMO 15 La degradazione superficiale Alterazione fisica o disgregazione: disgregazione l’insieme dei processi che producono i frammenti di varie dimensioni. Alterazione chimica o disfacimento: disfacimento Idrolisi, dissoluzione, idratazione…. Questi due processi si influenzano e rafforzano a vicenda e dipendono dal clima (nelle regioni aride prevale la disgregazione) e dall’altitudine (ad alta quota prevale la disgregazione).. prof. Filippo QUITADAMO 16 La degradazione: la formazione dei sedimenti 1. 2. 3. Le modalità di formazione dei clasti sono numerose, ma possiamo citare tre fattori fondamentali che agiscono insieme: FATTORI FISICI FATTORI CHIMICI FATTORI BIOTICI. prof. Filippo QUITADAMO 17 Formazione dei sedimenti FATTORI FISICI e FATTORI CHIMICI formano i detriti clastici, cioè frammentati FATTORI BIOTICI formano i detriti biogeni, formati da scheletri, conchiglie di organismi morti.. morti prof. Filippo QUITADAMO 18 La degradazione: la formazione dei sedimenti 1. 2. 3. 4. 1. 2. 3. AGENTI o FATTORI FISICI: Variazioni di temperatura Gelo e disgelo: alternanza di … Vento Organismi viventi. AZIONI: Termoclastismo Crioturbazione Crioclastismo. prof. Filippo QUITADAMO 19 TERMOCLASTISMO Dal greco Klastòs = spezzato, si verifica quando una roccia è sottoposta a sbalzi termici considerevoli (in montagna e nei deserti) per cui le rocce subiscono dilatazioni e contrazioni con conseguente frammentazione e desquamazione o esfoliazione. prof. Filippo QUITADAMO 20 TERMOCLASTISMO Frammentazione Frammentazione:profonda, cioè fratturazione con deflagrazione Desquamazione o esfoliazione: superficiale, si manifesta nelle rocce eterogenee, con diversi coefficienti di dilatazione che producono tensioni differenziali. prof. Filippo QUITADAMO 21 CRIOCLASTISMO (Krios Krios = gelo) Processo dovuto al gelo e disgelo dell’acqua che penetra nelle fessure delle rocce dove gela, aumenta di volume e allarga le fessure stesse, frammentando e desquamando le rocce. Si ottengono i clasti che vengono ulteriormente frammentati. prof. Filippo QUITADAMO 22 CRIOTURBAZIONE Il gelo provoca rigonfiamenti, deformazioni nel corpo roccioso e nel suolo, premessa alla disgregazione granulare delle rocce porose e a quella in blocchi delle rocce fratturate prof. Filippo QUITADAMO 23 La degradazione: la formazione dei sedimenti 1. 2. 3. FATTORI CHIMICI: acqua (H2O), anidride carbonica (CO2) e ossigeno (O2), organismi viventi. AZIONI:: AZIONI Idratazione e idrolisi Ossidazione Dissoluzione. prof. Filippo QUITADAMO 24 La degradazione: la formazione dei sedimenti FATTORI BIOTICI: gli esseri viventi. prof. Filippo QUITADAMO 25 prof. Filippo QUITADAMO 26 I prodotti della degradazione meteorica Ioni Idrossidi Granuli di quarzo, frammenti vari, minerali… prof. Filippo QUITADAMO 27 EROSIONE e TRASPORTO Erosione Erosione: rimozione dei detriti prodotti dalla degradazione meteorica (fisica-meccanica-chimica). Dipende dal clima clima, dai rilievi e dalla vegetazione della regione. prof. Filippo QUITADAMO 28 EROSIONE e TRASPORTO Trasporto i sedimenti vengono Trasporto: trasportati lontano dal luogo d’origine, grazie a diversi agenti agenti. Tale fase dipende da molti fattori, tra cui le dimensioni dei clasti. prof. Filippo QUITADAMO 29 TRASPORTO: agenti Trasporto fluviale fluviale:: tipo trattivo (trascinamento) Trasporto marino marino:: trattivo e gravitativo Trasporto glaciale glaciale:: tipo trattivo Trasporto eolico eolico:: tipo trattivo Trasporto gravitativo gravitativo:: le frane. prof. Filippo QUITADAMO 30 prof. Filippo QUITADAMO 31 Sedimentazione: tipi 1. 2. 3. È la deposizione dei sedimenti e può avvenire in diversi ambienti. MECCANICA: per acqua, vento, MECCANICA gravità. CHIMICA: per solubilità, CHIMICA evaporazione, precipitazione. ORGANOGENA: attività organismi. ORGANOGENA prof. Filippo QUITADAMO 32 Sedimentazione: ambienti Ambienti o facies facies:: l’insieme dei caratteri litologici, strutturali e paleontologici presenti in una roccia, che esprimono l’ambiente di sedimentazione, prende il nome di FACIES FACIES.. Ci sono tre gruppi di facies facies:: continentali,, di transizione e continentali marine,, divisi in sottogruppi marine sottogruppi.. prof. Filippo QUITADAMO 33 Sedimentazione: ambienti 1. 2. 3. Ambienti o facies.. MARINO: neritico, batiale, abissale, MARINO adale: in base alla profondità. CONTINENTALE:arido CONTINENTALE (glaciale e desertico); idrico (torrentizio, fluviale, lacustre, palustre), vulcaniche vulcaniche, spelee spelee. TRANSIZIONE:lagunare, litorale, bassa e TRANSIZIONE tidale). alta marea (tidale prof. Filippo QUITADAMO 34 prof. Filippo QUITADAMO 35 Grafico di facies prof. Filippo QUITADAMO 36 Facies prof. Filippo QUITADAMO 37 Principali ambienti di sedimentazione prof. Filippo QUITADAMO 38 FACIES prof. Filippo QUITADAMO 39 prof. Filippo QUITADAMO 40 FACIES Spelee Spelee: costituite da sedimenti eterogenei deposti all’interno di caverne: materiali rocciosi caduti dalle volte, fosfati da escrementi di pipistrelli, resti ossei di mammiferi, utensili umani, concrezioni calcaree. Tidali: tra l’alta e la bassa marea. prof. Filippo QUITADAMO 41 DIAGENESI Comprende una serie di fisico, trasformazioni di ordine meccanico e chimico chimico, che partendo dai sedimenti incoerenti portano alla litificazione. litificazione Dura un arco di tempo lunghissimo e dipende da molti fattori. prof. Filippo QUITADAMO 42 DIAGENESI: fattori Natura dei sedimenti Ambiente di sedimentazione Pressione degli strati sovrastanti Temperatura Profondità degli strati. prof. Filippo QUITADAMO 43 DIAGENESI: fasi COMPATTAZIONE: COMPATTAZIONE riduzione di volume dei sedimenti con eliminazione di acqua e gas. RICRISTALLIZZAZIONE: RICRISTALLIZZAZIONE scioglimento minerali e ricristallizzazione. CEMENTAZIONE:: CEMENTAZIONE precipitazione sostanze cementanti (CaCO3 - SiO2) di METASOMATOSI:: METASOMATOSI di sostituzione minerali.. minerali prof. Filippo QUITADAMO 44 DIAGENESI Un fango fango:: diventa un’argilla Una sabbia diventa un’arenaria Una ghiaia diventa un conglomerato. conglomerato. N.B. La diagenesi avviene senza temperature e pressioni elevate, mentre il tempo gioca un ruolo importante.. importante prof. Filippo QUITADAMO 45 Giacitura e struttura GIACITURA a strati. Disposizione spaziale di uno strato che può essere inclinato, orizzontale, verticale. È definita da due parametri: immersione e pendenza. STRUTTURA: compatta, porosa, vacuolare. Le STRUTTURA caratteristiche macroscopiche di una roccia. TESSITURA: le dimensioni o granulometria, TESSITURA la forma (sferica, appiattita, allungata) delle particelle. prof. Filippo QUITADAMO 46 La stratificazione È parallela perché riflette le condizioni ambientali in cui è avvenuta. Lo spessore è di alcuni cm, mm o dm. Ha un significato cronologico perché gli strati più antichi giacciono in basso rispetto a quelli più recenti. prof. Filippo QUITADAMO 47 La stratigrafia È la scienza che studia gli strati rocciosi nei loro caratteri litologici e paleontologici, nella loro reciproca posizione e rapporti.. rapporti prof. Filippo QUITADAMO 48 Elementi di uno strato Per strato si intende una determinata massa di sedimenti deposti in condizioni ambientali e fisiche costanti. I suoi elementi sono sono: Lo spessore o potenza Il tetto o superficie superiore Il letto o superficie inferiore prof. Filippo QUITADAMO 49 Elementi di uno strato Direzione Immersione:: tramite la bussola Immersione da geologo Inclinazione:: tramite il Inclinazione clinometro.. clinometro prof. Filippo QUITADAMO 50 Elementi di uno strato - figura prof. Filippo QUITADAMO 51 Elementi di uno strato prof. Filippo QUITADAMO 52 prof. Filippo QUITADAMO 53 Classificazione: criteri 1. 2. 3. 4. Il criterio più seguito è quello genetico in base al quale si possono distinguere: Rocce clastiche o detritiche o terrigene o meccaniche Rocce chimiche Rocce biogene o biologiche oppure organogene.. organogene Piroclastiche:: vulcaniche d’origine, Piroclastiche sedimentarie per giacitura giacitura.. prof. Filippo QUITADAMO 54 prof. Filippo QUITADAMO 55 Rocce clastiche o detritiche Sono rocce che derivano dalla frammentazione di altre rocce, per sedimentazione meccanica meccanica.. Possono essere: • Coerenti • Incoerenti Incoerenti.. prof. Filippo QUITADAMO 56 ROCCE CLASTICHE: IN BASE AL DIAMETRO DEI CLASTI CONGLOMERATI O RUDITI: Grana > 2 mm • brecce • puddinghe • ghiaia Areniti o sabbie o psammiti: Con grana tra 2 mm e 1/16mm. prof. Filippo QUITADAMO Argille o lutiti o peliti, con grana < 1/16 mm. 57 ROCCE CLASTICHE: IN BASE ALLA NATURA DEI CLASTI •Roccia monogenica: monogenica: da un solo tipo di roccia •Roccia poligenica • Conglomerato Conglomerato: • I clasti hanno forma arrotondata • Breccia Breccia:: clasti con spigoli vivi. 1. Breccia glaciale 2. Breccia di frizione prof. Filippo QUITADAMO 58 Sabbia e areniti Clastiche: Foto Argillite Ghiaia e ciottoli Argilla prof. Filippo QUITADAMO Tufo: piroclastica 59 Figure rocce clastiche prof. Filippo QUITADAMO 60 ROCCE CHIMICHE CARBONATICHE •Biostroma Biostroma: cioè •Calcaree calcari di •Travertino Foraminiferi e •Stalattiti Molluschi. •Stalagmiti •Bioerma Bioerma: •Alabastro Biocostruite da •Dolomie Coralli, spugne, Alghe…. prof. Filippo QUITADAMO Evaporitiche •Salgemma •Gesso •……. 61 BAUXITE Chimiche: foto CALCARE TRAVERTINO prof. Filippo QUITADAMO 62 ROCCE BIOLOGICHE CARBONATICHE •Calcaree SILICEE •Madrepore •Diaspro •coralli •Selce Rocce Fosfatiche Combustibili •Fosforiti •Torba •Guano •Lignite •Litantrace •Antracite •Petrolio. prof. Filippo QUITADAMO 63 prof. Filippo QUITADAMO 64 Biogene: foto b) TORBA a) DIATOMITE c) ANTRACITE d)GRAFITE prof. Filippo QUITADAMO 65 Foto di r. organogene prof. Filippo QUITADAMO 66 Classificazione – fig. prof. Filippo QUITADAMO 67 Rocce clastiche particolari Tilliti:derivano dalla cementazione del till Tilliti till, un sedimento finissimo erosione glaciale. derivato dalla Torbiditi:derivano Torbiditi dal deposito del materiale delle frane lungo il pendio della scarpata continentale (correnti di torbida), con stratificazione graduata (prima i sedimenti pesanti poi i fini) Piroclastiti:dal deposito di ceneri e Piroclastiti lapilli vulcanici (i tufi). prof. Filippo QUITADAMO 68 Le serie stratigrafiche Un insieme di strati formatisi nelle stesse condizioni ambientali viene denominata formazione sedimentaria. Una sequenza verticale di strati costituisce una serie stratigrafica, dove ogni formazione di strati corrisponde ad un certo ambiente, di cui offre informazioni preziose sui paleoambienti di sedimentazione sedimentazione. prof. Filippo QUITADAMO 69 prof. Filippo QUITADAMO 70 Caratteristiche rocce sedimentarie 1. Si formano da altre rocce per degradazioni di tipo fisico, chimico e biologico 2. Sono stratificate Contengono fossili. 3. prof. Filippo QUITADAMO 71 Riassunto prof. Filippo QUITADAMO 72 prof. Filippo QUITADAMO 73 Verifica prof. Filippo QUITADAMO 74 Risposte 7. I resti vegetali rimasti sepolti sfuggono alla ossidazione e iniziano un processo di carbonizzazione e diagenesi, attraverso le forme di torba, lignite, litantrace e antracite. 8. I frammenti grossolani sono pesanti e si depositano presso la costa, perché non possono essere trasportati per grandi distanze. I frammenti fini sono leggeri e possono essere trasportati a maggiore distanza dalla costa. 9. Il ciclo del carbonio; l’estrazione dei carboni fossili; perché sono immessi rapidamente nell’atmosfera grandi quantità di CO2. prof. Filippo QUITADAMO 75 Verifica a risposta aperta 1. 2. 3. 4. 5. 6. Indica i diversi agenti di trasporto dei sedimenti Definisci la diagenesi e indica le fasi Che cosa si intende per facies ? Illustra i vari tipi di facies Riporta criteri e classificazione delle rocce sedimentarie Quali sono le caratteristiche delle rocce sedimentarie. prof. Filippo QUITADAMO 76 Verifica a S/M prof. Filippo QUITADAMO 77 Vero o falso prof. Filippo QUITADAMO 78 Vero o falso? (1V; 2F; 3V; 4F; 5F; 6V; 7F) 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Le rocce evaporitiche si formano nel mare Il litantrace si è formato in ambiente marino Diagenesi = formazione rocce sedimentarie I calcari sono esclusivamente rocce chimiche I conglomerati sono rocce incoerenti I ripple marks sono increspature dei depositi di spiaggia I depositi petroliferi sono tipici di ambienti desertici. prof. Filippo QUITADAMO 79 Risposte: 1c;2b;3a; 4a;5c;6d. prof. Filippo QUITADAMO 80 Risposte: 7d;8a;9a;10a. prof. Filippo QUITADAMO 81 Pag. 287 Pag. 285 Pag. 289 Pag. 287 Pag. 290 prof. Filippo QUITADAMO 82 prof. Filippo QUITADAMO 83 Classifica le rocce sedimentarie in base all’origine prof. Filippo QUITADAMO 84
