LE ROCCE
SEDIMENTARIE
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Le ROCCE SEDIMENTARIE
ROCCE SEDIMENTARIE
Le rocce sedimentarie possono derivare:
¾ dalla litificazione di sedimenti
sciolti derivanti dalla
disgregazione meccanica o chimica
di rocce preesistenti;
Rocce sedimentarie
CLASTICHE
(o TERRIGENE)
¾ dalla precipitazione di sali da
soluzioni sature, con o senza il
contributo di organismi animali o
vegetali
Rocce sedimentarie
ALLOCHIMICHE e
ORTOCHIMICHE
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Le ROCCE SEDIMENTARIE
I COSTITUENTI delle rocce SEDIMENTARIE
¾ Componenti TERRIGENI. Materiale derivante dalla
disaggregazione meccanica e trasformazione chimica di rocce
emerse all’esterno del bacino di sedimentazione e trasportato nel
bacino di sedimentazione come solido.
¾ Componenti ALLOCHIMICI. Materiale precipitato da soluzioni
o secreto da organismi all’interno del bacino e poi trasportato
come solido prima della deposizione finale nel bacino stesso.
¾ Componenti ORTOCHIMICI. Materiale che deriva dalla
precipitazione chimica diretta all’interno del bacino di
sedimentazione e che non viene successivamente trasportato
dopo la deposizione.
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Le ROCCE SEDIMENTARIE
:
:
:
:
:
rocce TERRIGENE (o clastiche) (es. arenarie)
rocce ALLOCHIMICHE (es. calcari)
rocce ORTOCHIMICHE (es. gessi, travertini)
rocce allochimiche impure (es. marne)
rocce ortochimiche impure (es. gessi argillosi)
Terrigene
(65% circa delle
rocce sedimentarie)
Chimiche
impure
(25%)
Chimiche(10%)
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Folk, 1980. Petrology of Sedimentary
Rocks. Hemphill Publishing Co.
T
A
O
Ai
Oi
Le rocce sedimentarie TERRIGENE
Rocce sedimentarie TERRIGENE:
IL CICLO SEDIMENTARIO
1) Degradazione delle rocce madri
e produzione di sedimenti
2) Trasporto e sedimentazione
3) Seppellimento e diagenesi
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Le rocce sedimentarie TERRIGENE
1a) Degradazione fisica
− CRIOclastismo (cicli gelo – disgelo)
− TERMOclastismo (sbalzi termici notte-giorno)
1b) Alterazione chimica
Trasformazione dei minerali e loro parziale
solubilizzazione per fenomeni di dissoluzione,
idrolisi ecc. prodotti dall’acqua
Es. alterazione chimica del K-feldspato
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Le rocce sedimentarie TERRIGENE
2) Trasporto e sedimentazione
Diversi possibili AMBIENTI di sedimentazione
CONTINENTALI
MARINI
Ambienti di
sedimentazione
CONTINENTALI
Fluviale
Glaciale
Eolico
Fluviale (delta)
Glaciale (morene)
Eolico (dune)
Litorale (spiagge)
Litorale
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Le rocce sedimentarie TERRIGENE
3) Diagenesi
Insieme di trasformazioni fisiche, chimiche e biochimiche che portano un sedimento sciolto a
diventare una roccia compatta
a)
b)
c)
COMPATTAZIONE
CEMENTAZIONE (= apporto di nuovo materiale)
DISSOLUZIONE (= eliminazione di materiale)
3a) COMPATTAZIONE: è il risultato della
riduzione dei pori del sedimento in riposta
all’aumento di pressione dovuto al carico dei
sedimenti sovrastanti
Riduzione del volume
complessivo della roccia
La POROSITA’ è la percentuale del
volume totale di un sedimento che
consiste di spazi vuoti
3b) CEMENTAZIONE: è l’occlusione più o
meno totale dei pori del sedimento per mezzo
della cristallizzazione di un nuovo minerale
(cemento)
Il volume complessivo della roccia non cambia
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Le rocce sedimentarie TERRIGENE
Approfondimento
3b) CEMENTAZIONE
CEMENTO = materiale intergranulare di
precipitazione, in genere costituito da
quarzo, calcite e/o ossidi di ferro
MATRICE = materiale intergranulare di
sedimentazione, con dimensioni inferiori a
quella dei granuli
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Le rocce sedimentarie TERRIGENE
La STRATIFICAZIONE è la struttura sedimentaria più
comune, ed è legata all’accumulo di STRATI di sedimenti in
episodi deposizionali successivi
Evento
deposizionale
4
Evento
deposizionale
3
Evento
deposizionale
2
Evento
deposizionale
1
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Le rocce sedimentarie TERRIGENE
Stratificazione incrociata: tipica delle dune di
sabbia e di alcuni depositi fluviali.
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Le rocce sedimentarie TERRIGENE
La stratificazione è una struttura
evidente a tutte le scale!
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Le rocce sedimentarie TERRIGENE
ROCCE TERRIGENE (o CLASTICHE)
In base alla granulometria
vengono distinte in:
¾ RUDITI (> 2mm)
¾ ARENITI (0.064-2 mm)
¾ LUTITI (< 0.064 mm)
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Le rocce sedimentarie TERRIGENE
RUDITI
Le rocce clastiche con granulometria media superiore a 2 mm si
chiamano RUDITI e possono essere ulteriormente suddivise in:
¾ CONGLOMERATI: con elementi prevalentemente arrotondati
¾ BRECCE: costituite prevalentemente da elementi a spigoli vivi
Conglomerato
Conglomerati e brecce
possono essere:
¾ MONOGENICI =
clasti di un unico tipo
¾ POLIGENICI = clasti
di tipo diverso
Breccia
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Monogenica
Poligenica
Le rocce sedimentarie TERRIGENE
RUDITI
Conglomerati e brecce possono avere strutture:
¾ MATRICE-SOSTENUTE = prevalenza di matrice rispetto ai clasti
grano-sostenute
matrice-sostenute
¾ CLASTO-SOSTENUTE = prevalenza di clasti rispetto alla matrice
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Le rocce sedimentarie TERRIGENE
ARENITI
Le rocce clastiche con granulometria media compresa tra 0.064
mm e 2 mm si chiamano ARENARIE.
Il quarzo è un minerale molto comune nelle
arenarie, perché è poco alterabile e molto durevole.
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Le rocce sedimentarie TERRIGENE
ARENITI
Le ARENARIE possono essere suddivise, sulla base della natura
dei componenti clastici in:
a) ARENARIE QUARZITICHE (solo Qtz)
b) ARCOSE (prevalenza di feldspati)
c) LITARENITI (prevalenza di frammenti
di roccia)
Q = quarzo
F = feldspati + frammenti di gneiss e granito
RF = tutti gli altri frammenti di roccia
Classificazione delle areniti con matrice < del 15%. La classificazione prevede
la rimozione di matrice e cemento e il ricalcolo dei componenti a 100.
a)
b)
c)
Ulteriore classificazione delle
LITARENITI
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Le rocce sedimentarie TERRIGENE
ARENITI
La quantità di matrice è un altro parametro importante nella loro classificazione.
%
e
c
i
r
t
ma
ARENARIE – GROVACCHE - PELITI
% matrice
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Le rocce sedimentarie TERRIGENE
PELITI
Le rocce clastiche con granulometria media inferiore a 0.064 mm sono chiamate PELITI o
LUTITI.
Rappresentano la maggioranza delle rocce silicoclastiche presenti sulla Terra e si
possono suddividere ulteriormente in:
• SILTITI: formate prevalentemente da
materiale della taglia del silt (62-4 μm);
• ARGILLITI: sono costituite
prevalentemente da minerali argillosi
con elementi di taglia < 4 μm
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Le rocce SEDIMENTARIE ALLOCHIMICHE
ROCCE ALLOCHIMICHE
Si dividono in carbonatiche e silicee
ALLOCHIMICHE CARBONATICHE
costituenti principali
calcite
‹
CALCARI:
CaCO3
‹
DOLOMIE: dolomite CaMg(CO3)2
Allochimiche
carbonatiche
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Le rocce SEDIMENTARIE ALLOCHIMICHE
•
ALLOCHIMICHE CARBONATICHE
COMPONENTI:
ALLOCHIMICI
• Bioclasti (grani di origine
scheletrica)
MATRICE
(Micrite)
CEMENTO
(Sparite)
• Intraclasti (grani di origine
detritica)
• Peloidi
• Ooliti
• Pisoliti
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Le rocce SEDIMENTARIE ALLOCHIMICHE
•
ALLOCHIMICHE CARBONATICHE
INTRACLASTI
OOLITI
BIOCLASTI
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Le rocce SEDIMENTARIE ALLOCHIMICHE
Classificazione rocce allochimiche carbonatiche: FOLK, 1980
¾
¾
¾
¾
BIOSPARITE o BIOMICRITE: bioclasti + cemento spatico, o calcare micritico;
OOSPARITE o OOMICRITE: ooliti + cemento spatico o calcare micritico;
INTRASPARITE o INTRAMICRITE: + intraclasti carbonatici + cemento spatico o calcare micritico;
PELSPARITE o PELMICRITE: pellets fecali + cemento spatico o calcare micritico.
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Le rocce SEDIMENTARIE ALLOCHIMICHE
Classificazione rocce allochimiche carbonatiche: DUNHAM, 1962
Le rocce sono suddivise in grano-sostenute in cui i grani sono in contatto l’uno con l’altro, e
in fango-sostenute in cui i grani sono dispersi nella matrice.
¾ GRAINSTONE: non esiste matrice e quindi nei vuoti intergranulari si è depositato cemento
¾ PACKSTONE: tra i grani esiste una piccola percentuale di micrite
¾ WACKESTONE: le particelle sono disperse nella matrice
¾ MUDSTONE: micriti pure
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Le rocce SEDIMENTARIE ALLOCHIMICHE
I calcari costituiscono le
pietre da costruzione e/o
ornamentali più usate in
assoluto a causa della
loro compattezza e facile
lavorabilità
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Le rocce SEDIMENTARIE ALLOCHIMICHE
ALLOCHIMICHE SILICEE
I costituenti minerali:
- quarzo
- opale
SiO2 • n H2O (amorfo)
- calcedonio
SiO2 (criptocristallino - fibroso)
Agata
Opale bianco, Brosso,Torino © J. Weissman
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Le rocce SEDIMENTARIE ALLOCHIMICHE
ALLOCHIMICHE SILICEE
RADIOLARITI: formate dall’accumulo di radiolari (organismi
planctonici silicei).
DIASPRI: radiolariti di colore rossastro per la presenza di ematite.
Immagini SEM di radiolari,
© 1999-2006 G.L.Pesce
SELCI: rocce molto dure e compatte formate da quarzo. Si
trovano sotto forma di noduli e liste all’interno di rocce
carbonatiche.
SA286
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Le rocce SEDIMENTARIE ALLOCHIMICHE
ALLOCHIMICHE IMPURE
calcari marnosi e
marne calcaree
marne
marne argillose e
argille marnose
MARNE : miscele di componenti terrigeni (argilla + silt)
e di componenti allochimici carbonatici.
Le marne argillose sono impiegate nella produzione
dei CEMENTI PORTLAND.
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Le rocce SEDIMENTARIE ORTOCHIMICHE
ROCCE ORTOCHIMICHE
Le rocce ORTOCHIMICHE sono derivate da precipitazione diretta
dall’acqua di mare e/o circolanti; sono rappresentate da:
calcari micritici, dolomie, anidriti, diaspri, evaporiti, alabastri e
travertini (Folk, 1980).
Rocce ortochimiche di
ambiente CONTINENTALE
Rocce ortochimiche di
ambiente MARINO
Travertini
Alabastri calcarei
Calcari micritici
Dolomie
Evaporiti
Alabastri gessosi
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Le rocce SEDIMENTARIE ORTOCHIMICHE
Ortochimiche CONTINENTALI
I TRAVERTINI derivano dalla precipitazione
del carbonato di Ca in zone di sorgenti o
cascate.
La porosità del travertino è legata alla
deposizione del CaCO3 su resti vegetali.
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Le rocce SEDIMENTARIE ORTOCHIMICHE
Ortochimiche CONTINENTALI
Gli ALABASTRI CALCAREI derivano dalla precipitazione del carbonato di Ca in zone di
sorgenti, cascate, grotte.
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Le rocce SEDIMENTARIE ORTOCHIMICHE
Rocce ortochimiche di ambiente MARINO e CONTINENTALE
Le EVAPORITI derivano dalla precipitazione di minerali da soluzioni
concentrate per evaporazione in bacini isolati (prevalentemente derivate
da acque marine, e solo in maniera subordinata da acque continentali).
L’importanza delle rocce evaporitiche è sicuramente minima nelle Scienze
della Terra a causa della loro scarsità. Sono però degne di nota per la
loro importanza economica.
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Le rocce SEDIMENTARIE ORTOCHIMICHE
EVAPORITI
I minerali che precipitano nelle evaporiti sono un centinaio sebbene i
più abbondanti nella sequenza di evaporazione siano solo una decina.
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Le rocce SEDIMENTARIE ORTOCHIMICHE
ALABASTRI GESSOSI
Gesso: solfato di Ca idrato
(CaSO4·2H2O)
Ecomuseo dell’alabastro, Volterra, © S. Benzi.
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Rocce SEDIMENTARIE
DISTRIBUZIONE delle
rocce SEDIMENTARIE
in Italia
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Alcune rocce sedimentarieTERRIGENE di interesse per i Beni Culturali
PIETRA SERENA
PIETRA DI VICO
Arenaria quarzoso-feldspatica
Arenaria quarzoso-feldspatica
ARENITI
Firenze – Edifici storici
(rivestimenti)
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Alcune rocce sedimentarie ALLOCHIMICHE di interesse per i Beni Culturali
CALCARE BOTTICINO (bio-intra-micrite)
Roma – Altare della Patria
CALCARI
Torino – via Roma
(rivestimenti)
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Alcune rocce sedimentarie ALLOCHIMICHE di interesse per i Beni Culturali
ROSSO VERONA (bio-micrite)
Venezia – Palazzo Ducale
(colonne)
Venezia – Basilica S.Marco
(mosaici pavimentazione)
CALCARI
Siena – Duomo
(pavimentazione)
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Alcune rocce sedimentarie ORTOCHIMICHE di interesse per i Beni Culturali
GESSI
GESSO SELENITICO
Bologna – Basilica di S. Stefano
(capitelli)
Bologna – Torre Altabella
(basamento)
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