Alfonso Bosellini I materiali della Terra solida Capitolo

Alfonso Bosellini I materiali della Terra solida

Capitolo 5 Processo sedimentario e rocce sedimentarie Proprietà delle rocce sedimentarie Lezione 12 Alfonso Bosellini – I materiali della Terra solida - © Italo Bovolenta editore 2012

5. 5 Un archivio di pietra Circa l’ 80% della superficie terrestre è coperto da sedimenti. Gran parte dei giacimenti minerari della Terra (petrolio, gas naturali, uranio e carbone) deve la sua origine ai processi sedimentari. Elementi e composti minerali utili all’uomo si trovano comunemente in rocce sedimentarie. Le nostre conoscenze sull’evoluzione biologica e geochimica della Terra sono basate sullo studio dei fossili contenuti nelle rocce sedimentarie. Le rocce sedimentarie sono l’archivio della storia geologica del nostro pianeta. Alfonso Bosellini – I materiali della Terra solida - © Italo Bovolenta editore 2012

5. 6 Dai sedimenti alle rocce sedimentarie La genesi di una roccia sedimentaria può essere suddivisa in quattro fasi, le quali costituiscono il ciclo sedimentario: degradazione ed erosione; trasporto; sedimentazione; seppellimento e diagenesi. Alfonso Bosellini – I materiali della Terra solida - © Italo Bovolenta editore 2012

5. 6 Dai sedimenti alle rocce sedimentarie Degradazione ed erosione Trasporto Sedimentazione Seppellimento e diagenesi Alfonso Bosellini – I materiali della Terra solida - © Italo Bovolenta editore 2012

5. 6 Dai sedimenti alle rocce sedimentarie La degradazione è il processo di alterazione chimica e disgregazione fisica che subiscono le rocce superficiali, ad opera degli agenti erosivi (pioggia, acque correnti, ghiacciai, vento, organismi). La degradazione porta al disfacimento delle rocce e alla formazione dei clasti. L’insieme dei processi mediante i quali gli agenti erosivi producono nuovi frammenti rocciosi e asportano i detriti di roccia già degradata prende il nome di erosione. Alfonso Bosellini – I materiali della Terra solida - © Italo Bovolenta editore 2012

5. 6 Dai sedimenti alle rocce sedimentarie Il trasporto è il processo che subiscono i clasti, ad opera degli agenti di trasporto (forza di gravità e moti dei fluidi). La durata del trasporto influenza forma, dimensioni e composizione mineralogica del sedimento. clasti a spigoli vivi clasti a spigoli arrotondati clasti di grandi dimensioni clasti di piccole dimensioni trasporto breve trasporto prolungato Alfonso Bosellini – I materiali della Terra solida - © Italo Bovolenta editore 2012

5. 6 Dai sedimenti alle rocce sedimentarie La sedimentazione è il processo che porta i clasti a depositarsi in particolari aree della superficie terrestre, dette ambienti di sedimentazione, quando gli agenti di trasporto perdono energia. La sedimentazione può avvenire anche per precipitazione di sostanze chimiche presenti in soluzione nelle acque marine e lacustri. Tutti questi materiali si dispongono solitamente a strati gli uni sopra gli altri. Alfonso Bosellini – I materiali della Terra solida - © Italo Bovolenta editore 2012

5. 6 Dai sedimenti alle rocce sedimentarie Dopo la deposizione il sedimento incoerente e molle viene a poco sepolto da altri materiali (seppellimento), conseguente graduale aumento della temperatura e della pressione. In seguito al seppellimento si verifica la diagenesi, l’insieme dei processi fisici, chimici e biologici (compattazione, espulsione di acqua interstiziale, circolazione e precipitazione di minerali cementanti, ricristallizzazione, bioturbazione) che provocano la litificazione del sedimento sciolto e la sua trasformazione in roccia vera e propria. Alfonso Bosellini – I materiali della Terra solida - © Italo Bovolenta editore 2012

5. 6 Dai sedimenti alle rocce sedimentarie Due sono le fasi più importanti della diagenesi: la compattazione del sedimento sciolto con riduzione degli spazi vuoti tra i clasti; la cementazione dei clasti per deposizione delle sostanze chimiche disciolte nelle acque che circolano nel sedimento. Sedimento sciolto COMPATTAZIONE CEMENTAZIONE Alfonso Bosellini – I materiali della Terra solida - © Italo Bovolenta editore 2012

5. 7 Proprietà fondamentali delle rocce sedimentarie Le rocce sedimentarie possiedono tre proprietà basilari: composizione mineralogica; tessitura; struttura. Alfonso Bosellini – I materiali della Terra solida - © Italo Bovolenta editore 2012

5. 7 Proprietà fondamentali delle rocce sedimentarie La composizione mineralogica consiste nella percentuale relativa dei minerali costituenti una roccia. Arenaria quarzosa Arenaria micacea Arenaria feldspatica Alfonso Bosellini – I materiali della Terra solida - © Italo Bovolenta editore 2012

5. 7 Proprietà fondamentali delle rocce sedimentarie La tessitura riguarda le dimensioni dei granuli (granulometria), e altre proprietà, quali il loro selezionamento (classazione) e la loro forma (morfometria). Arenarie con diversa tessitura: dimensione, forma, arrotondamento e assortimento dei granuli, presenza o meno di cemento, grado di compattazione. Alfonso Bosellini – I materiali della Terra solida - © Italo Bovolenta editore 2012

5. 7 Proprietà fondamentali delle rocce sedimentarie La struttura rappresenta i rapporti spaziali tra i costituenti le rocce su scala media. La struttura sedimentaria descrive le strutture formate durante la deposizione come stratificazione, laminazione, stratificazione e laminazione incrociate, lineazioni da correnti, impronte alla base degli strati, ecc. La struttura si definisce primaria, se si è formata durante la sedimentazione, e secondaria se si è formata durante la diagenesi Alfonso Bosellini – I materiali della Terra solida - © Italo Bovolenta editore 2012

5. 7 Proprietà fondamentali delle rocce sedimentarie La struttura più appariscente e tipica delle rocce sedimentarie è la stratificazione, cioè la loro disposizione in una pila o successione di strati Lo strato è uno spessore di roccia sedimentaria con base e sommità distinguibili. Il confine tra due strati è detto superficie di stratificazione. Alfonso Bosellini – I materiali della Terra solida - © Italo Bovolenta editore 2012

5. 7 Proprietà fondamentali delle rocce sedimentarie Le rocce sedimentarie si possono distinguere a seconda dell’ambiente in cui si sono accumulate o del loro processo genetico: Rocce terrigene Rocce carbonatiche Evaporiti Rocce silicee Altri gruppi minori sono le rocce fosfatiche, le rocce manganesifere, le rocce ferrifere e i carboni. Alfonso Bosellini – I materiali della Terra solida - © Italo Bovolenta editore 2012