La sfera delle rocce
1.
3.
Le rocce della litosfera;
2. I minerali;
Il modellamento della superficie
terrestre.
Alessia Bruno
IpH
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Il nostro pianeta, è composto
dall’esterno verso l’interno da:
crosta (che è occupata principalmente
da silicio, alluminio e agnesio)
mantello e nucleo( suddiviso in nucleo
interno che è solido, ed è composto
principalmente da ferro e nucleo
esterno che è liquido).
L’atmosfera, invece è una sfera di gas,
che circonda la terra.
La crosta e la parte superiore del
mantello, entrambe solide,formano la
litosfera.
Al di sotto di essa si trova lo strato
fluido del mantello, denominato
astenosfera.
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Le Rocce
Per roccia si intende un aggregato
di minerali cristalini e/o amorfi.
Infatti si possono classificare per
quanto riguarda la grandezza dei
cristalli: in macrocristalline e
microcristalline. A secondo dalla
loro origine,le rocce sono distinte in:
rocce magmatiche, rocce
sedimentarie, rocce metamorfiche.
Le rocce magmatiche: sono generate
dal raffreddamento del magma e
costituiscono la maggior parte della
crosta e del mantello.
Le rocce sedimentarie: sono
originate dai detriti organici,
inorganici e sali minerali. Sono le
rocce più diffuse nella crostra
terrestre.
Le rocce metamorfiche: sono il
risultato di metamorfosi, per agenti
atmosferici, di rocce magmatiche e
sedimentarie.
Le rocce macrocristalline: sono
quelle che hanno i cristalli grandi e
visibili ad occhio nudo.
Le rocce microcristalline: sono
quelle con i cristalli piccolissimi,
visibile solo grazie ad un microscopio.
Le Rocce magmatiche
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Le rocce magamtiche, derivano dal raffreddamento del magma, che è un materiale roccioso
allo stato fuso, che solidificandosi forma le rocce ignee.
Esse si distinguono in intrusive ed effusive: le intrusive sono quelle che hanno origine, da
magmi solidificati all’interno della crosta terrestre; invece quelle effusive sono quelle che
derivano da magmi solidificati all’esterno della crosta terrestre.
Esiste un composto chimico, che è l’ossido di silicio (SiO2), più comunemente chiamato
silice, che è fondamentale per la classificazione delle rocce magmatiche,che possono
essere acide, basiche e neutre.
Le rocce acide sono dette sialiche per l’alto contenuto di silicio e alluminio,infatti il
contenuto di silicio è maggiore al 65%. Tra le rocce acide più comuni ci sono i graniti.
Le rocce basiche hanno un contenuto minore al 52% e sono dette femiche per l’alto
contenuto di ferro e magnesio. Tra le rocce basiche più comuni ci sono i basalti.
Le rocce neutre hanno un contenuto di silicio tra il 65 e il 52%.
Crosta continentale e crosta
oceanica
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I graniti e i Basalti, non si
distinguono solo per l’origine, la
dimensione dei cristalli, l’acidità e il
colore; ma anche perché: i graniti
costituiscono la crosta continentale
e i basalti costituiscono la crosta
oceanica.
La crosta oceanica, è più pesante e
sottile.
La crosta continentale, è più leggera
e spessa.
Casi particolari di roccie
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I magmi acidi da cui derivano i
graniti, sono più densi e viscosi di
quelli basici. Per questo riescono più
difficilmente a risalire in superficie
e a consolidarsi all’esterno: la loro
consolidazione avviene soprattutto
all’interno, dove raffredandosi,
possono formare masse rocciose
voluminose chiamate Plutoni.
Il porfido, è una roccia effusiva,
dove si osservano dei grossi cristalli
detti fenocristalli, circondati da una
massa vetrosa o microcristallina.
L’ossidiana, ha un aspetto vetroso
per, l’alta velocità di
raffreddamento e l’alta viscosità del
magma acido, che hanno bloccato la
formazione dei cristalli, dando
origine a una massa vetrosa.
Collegamento con la geografia
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Il granito, è molto frequente in
Italia nelle regioni alpine, più
precisamente: nel monte bianco,
nell’Adamello e nella Sila. Negli USA
sono frequenti: nelle montagne
rocciose.
Inoltre ci sono dei graniti particolari
chiamati Rioliti, che sono molto
frequenti oltre che nelle isole Eolie,
anche in toscana, Sardegna e nei
colli Euganei.
I basalti, sono frequenti nelle
regioni vulcaniche. In Italia sono
frequenti in Sicilia: nelle isole Eolie
e nell’area dell’Etna. Invece si
trovano basalti pure nelle isole
Hawaii, in Islanda e in alcuni vulcani
sottomarini dell’oceano atlantico.
Le rocce sedimentarie
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L e rocce col tempo e con gli agenti
atmosferici, si corrodono e si
frantumano, i detriti si vanno a
depositare sui bacini dei laghi e dei
mari. Così si formano strati di
materiali, chiamati sedimenti. Questi
strati col passare del tempo si
compattano e così inizia il processo di
litificazione che trasforma questi
sedimenti in rocce sedimentarie.
Si dice che abbiamo più rocce
magmatiche ma come si spiega il fatto
che vediamo più rocce sedimentarie?
Nell’era primitiva, c’erano solo rocce
magmatiche, ma poi con la creazione
dei sedimenti si è formato un sottile
strato di rocce sedimentarie. Per
questo, anche se sono di più le rocce
magmatiche, vediamo di più le rocce
sedimentarie che le coprono.
Classificazione delle rocce sedimentarie
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Le rocce sedimentarie sono suddivise in
base all’origine in :
Rocce di origine clastica(che derivano
dall’accumulo di detriti), Si possono
suddividere in base alla grossezza dei
clasti: Conglomerati se i clasti sono
grossolani, Arenarie se i clasti sono più
minuti con diametro inferiore a i 2mm.
Argilliti se i clasti hanno diametro
inferiore a 0,4mm.
Rocce di origine organogena (in cui i
frammenti sono costituiti principalmente
da gusci e scheletri di organismi fossili)
Rocce di origine chimica
(che si sono formate in seguito a
precipitazioni di sali minerali) Alcuni tipi
sono: Il travertino (che si forma lungo i
corsi d’acqua), l’alabastro, le stalattiti e
le stalagmiti (rocce calcaree), il salgemma
(ossia il cloruro di sodio che sedimenta in
seguito all’evaporazione di acqua marina).
Il Tufo
ha origine da sedimenti di rocce
magmatiche, quindi deriva dall’incrociarsi
di attività vulcanica e sedimentaria.
Le rocce metamorfiche
Le rocce metamorfiche,si formano quando
rocce preesistenti sono sottoposte a
pressioni e temperature altissime,
talmente alte da essere trasformate.
Questo cambiamento è dovuto all’aumento
di pressione e di temperatura, in seguito
alla loro “sepoltura” in profondità.
Le rocce metamorfiche sono suddivise in due
gruppi:
 Il Metamorfismo regionale: è causato da
spinte prodotte dalle placche litosferiche,
che riguarda grandi masse rocciose, le
quali scontrandosi sprofondano. Un
esempio di metamorfismo regionale sono:
gli gneiss(che derivano dal granito), e le
ardesie(che derivano dalle argilliti).
 Il Metamorfismo di contatto: è causato
dal contatto con magmi incandescenti e
riguarda lo strato roccioso più vicino alla
fonte di calore. Un esempio di rocce
metamorfiche di conttatto sono: il
marmo(che deriva dal calcare) e gli ofioliti
(che derivano da rocce basiche).
Il ciclo delle rocce
Col passare del tempo e con gli agenti atmosferici le rocce hanno un ciclo
“vitale”, il cosidetto ciclo delle rocce. Ad esempio: una roccia magmatica,
col passare del tempo si sgretola e dai sedimenti diventa una roccia
sedimentaria, in seguito con gli agenti atmosferici e la pressione diventa
una roccia metamorfica.
I minerali
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I minerali sono:corpi solidi inorganici
naturali, aventi una precisa
composizione chimica, i cui atomi sono
disposti in maniera ordinata e ciò è
chiamato reticolo cristallino.
I minerali più comuni sono: il quarzo, la
calcite, la mica e il feldespato.
I minerali si formano in seguito al
raffreddamento di una massa fusa o in
seguito all’evaporazione di una
soluzione.
Nel processo di cristallizzazzione dei
minerali, si formano dei germi, che
man mano si ingrandiscono, perciò
avendo poco spazio si sovrappongono e
formano dei minerali con numerose
sfaccettature e con una forma
geometrica non regolare.
Classificazione dei
minerali
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In minerali si possono suddividere
in base alla composizione chimica:
silicati e non silicati.
Inoltre si possono riconoscere
grazie alla forma cristallina.
caratteri chimici, quali
l’eventuale reazione con l’acido
cloridico.
caratteri fisici quali, , la densità,
il colore, la solubilità, la durezza
(valutata grazie alla scala di
mohs, che vengono ordinati da
quelli più teneri a quelli più duri).
Il reticolo cristallino dei minerali
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La conseguenza della regolarità con cui
gli atomi sono disposti nello spazio è la
forma regolare macroscopica
cristallina di un minerale.
Nel salgemma,i cui atomi sono ioni,
come dice la legge fisica, la regolarità
è dovuta all’equilibrio tra le forze di
attrazzione tra segni opposti e le
forze di repulsione tra segni uguali. In
questo caso questa unità strutturale
di base dà la forma di un cubo, che
mammano legandosi dà natura al
reticolo cristallino.
Onde le attrazzioni sono più deboli i
cristalli si possono rompere a forma di
piani, questa si chiama sfaldatura.
Reticolo cristallino dei silicati
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I silicati hanno un’unità di base a
forma di tetraedo (un solido con facce
uguali a forma di triangoli equilateri),
perché sono costituiti da un atomo di
silicio e quattro di ossigeno (SIO4).
I silicati possono essere classificati in
base alla disposizione e al modo in cui
sono uniti i tetraedi:
I Nesosilicati, hanno una struttura con
tetraedi isolati, ad esempio il topazio;.
Gli inosilicati, hanno una struttura di
tetraedi uniti in catene semplici o
doppie, ad esempio l’amianto;
I filosilicati, hanno una struttura con
tetraedi uniti a formare piani, ad
esempio il talco;
I tectosilicati, hanno una struttura
con tetraedi uniti per i quattro vertici,
ad esempio il quarzo.
Diamante e Grafite
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Il diamante e la grafite hanno la
stessa composizione chimica, ma sono
apparentemente diversi poiché hanno
una diversa disposizione degli atomi.
Il diamante ha una durezza
elevatissima (infatti ha il valore
massimo di durezza nella scala di
mohs). La sua struttura è costituita da
un solo reticolo nel quale ogni atomo di
carbonio è legato ad altri quattro
atomi di carbonio.
La grafite è esattamente l’opposto del
diamante per quanto riguarda la
durezza. Gli atomi di carbonio sono
disposti su piani paralleli ed ogni
atomo di carbonio è legato ad altri tre
atomi di carbonio.
Il modellamento della
superficie terrestre
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La superficie della crosta terrestre è
modellata grazie a due forze opposte:
le forze esogene e quelle endogene.
Le forze Esogene, prendono forza dal
sole, agiscono attraverso l’azione
erosiva delle acque correnti, dei
ghiacciai, delle piogge e del vento.
Le forze endogene, prendono forza
dal calore interno della terra,
generano i movimenti delle placche e
ne causano il sollevamento.
Le rocce si degradano perché…
Le rocce vengono degradate dalle forze: fisiche
e chimiche degli agenti atmosferici.
 In seguito alla disgregazione fisica i
frammenti sono costituiti dagli stessi
minerali della roccia di origine da cui sono
stati staccati.
 Nell’azione chimica l’acqua piovana,
leggermente acida per la presenza di
anidride carbonica, provoca la dissoluzione
delle rocce carbonatiche, trasformandoli da
carbonati insolubili a bicarbonati solubili. Il
tipico paesaggio che ne deriva e il paesaggio
carsico.
 Inoltre l’acqua piovana provoca anche
l’idrolisi della maggior parte dei silicati
trasformati in in Sali solubili e in minerali
argillosi.
 L’azione chimica dell’ossigeno su alcuni
componenti delle rocce, in particolare sul
ferro dei silicati, è detta ossidazione del
ferro presente in molti minerali, formando
con l’acqua ossidi e idrossidi di ferro dal
tipico colore rossastro.
Il modellamento del paesaggio grazie
all’acqua e ai ghiacciai
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L’azione delle acque correnti erode i fianchi delle
valli che assumono una forma a V. I materiali che
sovrabbondano dai fiumi nel corso delle inondazioni
formano le pianure alluvionali.
A volte il fiume nel suo discendere a valle forma
ampie curve dette meandri. Quando un meandro si
sviluppa eccessivamente il fiume può escluderlo dal
corso d’acqua costituendo un meandro abbandonato
che prende il nome di lanca. La lanca è in pratica
una pozza d’acqua stagnante a forma di semiluna
isolata dal resto del fiume.
Quando i detriti del fiume aumentano nel tempo e
la terra avanza verso il mare si forma una foce a
delta; invece quando la corrente del mare rimuove
ed allontana i detriti la foce è detta ad estuario.
L’azione dei ghiacciai erode i fianchi delle valli che
prendono una forma ad U.
La pressione esercitata dai materiali trasportati
dai ghiacciai formano le morene.
Tale fenomeno assume particolare rilevanza nei
paesi nordici dove l’azione erosiva dei ghiacciai si
spinge sino al mare in precedenza scavati dai fiumi,
formando dei solchi vallivi ove penetra l’acqua
marina che vengono denominati fiordi.
L’azione di modellamento del
vento e del mare
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L’azione di modellamento del vento è
più forte nel deserto perché questo è
un ambiente arido, privo d’acqua e
dove la disgregazione delle rocce è
dovuta a processi fisici.
La caratteristica più diffusa del
paesaggio desertico sono le dune.
Queste sono delle increspature alte
sino a qualche centinaio di metri
formate dall’azione del vento sui
granelli di sabbia trasportati per
scivolamento.
Se ci spostiamo verso il mare notiamo
che in prossimità di coste alte e
rocciose l’azione erosiva delle onde
forma una parete scoscesa detta
falesia. Invece sulle coste basse
prevale il deposito dei detriti
formando le spiagge.
Le frane
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La frana è un processo geologico che
avviene quando materiali rocciosi si
staccano da un versante montuoso e si
muovono per gravità verso valle.
Esistono tre tipi di frana: frana di
crollo, frana di scivolamento e frana a
soliflusso, la quale ultima è una sorta
di franamento graduale nel lungo
tempo.
La maggiore o minore predisposizione
del terreno al pericolo di frane
dipende dalla collocazione degli strati
rocciosi; se essi sono paralleli al pendio
favoriscono le frane – strati a
franapoggio – se al contrario sono
disposti in maniera opposta, cioè
perpendicolarmente rispetto al pendio,
rendono più stabile il terreno e meno
soggetto a fenomeni di franamento –
strati a reggipoggio.
Il suolo
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Il suolo è il prodotto dell’attività
chimica e fisica delle rocce. Esso è
formato da un complesso di sostanze
minerali, organiche, di aria, di acqua
e di sali disciolti. In un suolo fertile
abbiamo una componente minerale
formata da particelle di sabbia,
argilla, acqua ed aria, e da una
componente organica costituita da
batteri, muffe, radici di piante,
animali invertebrati. In aggiunta c’è
da considerare l’humus, costituito
da resti di animali e piante.
Gli orizzonti del suolo
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Il suolo è costituito da tre orizzonti
che differiscono per composizione e
caratteristiche fisiche. La successione
verticale di questi strati costituisce il
profilo del suolo. Essi sono suddivisi in
A, B e C.
L’orizzonte A è situato
immediatamente sotto la superficie ed
è scuro per l’abbondante presenza di
humus.
L’orizzonte B è più chiaro perché è
povero di humus e ricco di sali solubili.
Inoltre è ricco di particelle argillose
trascinate dall’acqua.
L’orizzonte C contiene materiale
detritico proveniente dalla roccia
madre.
Il suolo oceanico
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A differenza delle terre emerse il
suolo sottomarino è costituito, come
una enorme discarica, dei detriti di
sabbia, fango e ghiaia che i fiumi vi
trasportano. Man mano che il suolo è
vieppiù immerso, da sabbioso al
principio, diventa sempre più fangoso.
Ancora, a causa delle tempeste
marine, i sedimenti in precedenza
depositati sulla così detta piattaforma
continentale, precipitano dalle
scarpate continentali nei profondi
abissi pianeggianti.
Quando accede una frana sottomarina,
molto spesso è quasi liquida, poiché è
costituita da: fango, sabbia ed acqua
amalgamati, questa massa precipitante
è denominata corrente di torbita.