I MATERIALI DELLA CROSTA
TERRESTRE
Le rocce ignee
• Derivano tutte dalla
• Le differenti modalità
solidificazione di un
di raffreddamento
magma, che può
portano alla
avvenire al di sotto
formazioni di rocce
della superficie
con diverse strutture
terrestre (rocce
che permettono di
plutoniche o intrusive)
distinguerle
o al di sopra (rocce
facilmente
vulcaniche o effusive)
Come riconoscere una roccia IGNEA
Rocce ignee intrusive
una roccia ignea intrusiva è
caratterizzata da una STRUTTURA
OLOCRISTALLINA con l’evidente
presenza di cristalli ben formati
giustapposti uno accanto all’altro.
Il loro riconoscimento permette una
classificazione della roccia plutonica in
felsica (prevalenza di silicati di colore
chiaro come nel GRANITO) o in mafica
(prevalenza di minerali dal colore scuro
come nel GABBRO)
clic
Io sono un Granito
Io sono un Gabbro
Come riconoscere una roccia IGNEA
Rocce ignee effusive
una roccia ignea effusiva è caratterizzata
da varie strutture:
STRUTTURA PORFIRICA con l’evidente
presenza di pochi fenocristalli
riconoscibili fra microcristalli o in una
massa vetrosa (come nell’ANDESITE)
STRUTTURA MICROCRISTALLINA con
cristalli piccolissimi e non riconoscibili
STRUTTURA VETROSA (come
nell’OSSIDIANA)
STRUTTURA POMICEA caratterizzata
da pori e vacuoli
clic
Io sono una andesite
Io sono una ossidiana
Le rocce metamorfiche
• I vari tipi di rocce,
sottoposte alle
diverse temperature
e alle diverse
pressioni esistenti
all’interno della
crosta terrestre,
subiscono il
fenomeno del
metamorfismo
• Il metamorfismo
consiste nella
riorganizzazione dei
minerali esistenti e/o
nella formazione di
nuovi minerali, più
stabili alle nuove
condizioni di
temperatura e
pressione, senza che
la roccia stessa passi
allo stato fuso
Come riconoscere una roccia METAMORFICA
La struttura delle rocce metamorfiche è spesso FOGLIETTATA, i
cristalli sono disposti secondo piani o bande paralleli fra loro
Quando i piani sono molto fitti e
si staccano più o meno
facilmente, la struttura è
SCISTOSA (come nella
FILLADE, roccia che ha subito
un basso grado di
metamorfismo)
Io sono una Fillade
Quando i minerali sono disposti
in bande compatte ed alternate
di colore chiaro e scuro, la
struttura GNEISSICA (come
nello GNEISS, roccia che ha
subito un alto grado di
metamorfismo)
Io sono uno Gneiss
Le rocce Sedimentarie
Sono le rocce che derivano dai processi di
erosione fisica e chimica subiti da tutti i tipi di
rocce presenti sulla superficie terrestre. I
prodotti dell’erosione, subendo i processi di
trasporto sedimentazione e diagenesi, possono
dare origine a vari tipi di rocce sedimentarie
dalle strutture e dalle caratteristiche molto
diverse
Vengono classificate in:
ROCCE
DETRITICHE
ROCCE
CHIMICHE
ROCCE
ORGANOGENE
Come riconoscere una roccia SEDIMENTARIA
La roccia è formata da
granuli ben visibili
I granuli sono
formati da minerali
e frammenti di roccia
La roccia è DETRITICA
come
il CONGLOMERATO
I granuli sono
formati da
cristalli
giustapposti
La roccia è CHIMICA
come
l’ANIDRITE
I granuli sono
costituiti
da fossili
la roccia è
ORGANOGENA
Come il CALCARE
Fossilifero
Ciclo delle Rocce
• Le rocce sono costituite da minerali
• I minerali sono costituiti da
elementi chimici (atomi o ioni)
legati tra loro
Elementi chimici nella litosfera
• O: 50%;
• Si: 30%;
• Al: 8%;
• Fe: 5,0%;
• C, Na, K, Mg
costituiscono quasi il 99% e sono elementi maggiori.
• H, P, Ti, Mn ed altri tra 1% e 0,1% sono elementi
minori.
• Altri elementi presenti in quantità inferiori allo 0,1%
sono detti elementi in traccia.
I minerali nella litosfera
• sostanze inorganiche
• stato solido
• composizione definita e rappresentabili da
una formula chimica
• quasi sempre disposizione degli atomi
rigorosamente ordinata (struttura cristallina)
– cristalli, figure geometriche caratterizzate da
facce, spigoli e vertici.
• talvolta struttura molecolare caotica
(struttura amorfa).
Classificazione dei minerali
• I minerali (circa 3000 tipi) semplici o nativi se
formati da un solo elemento : es. C (cristallizza in 2
forme ossia diamante e grafite in relazione agli
intervalli di temperatura e pressione), S, Pt, Ag ecc.
• I minerali si definiscono composti se sono formati da
più elementi; la maggior parte delle rocce
litosferiche. Si dividono in 7 classi:
SOLFURI (pirite),
OSSIDI e IDROSSIDI (ematite),
CARBONATI (calcite, dolomite),
ALOGENURI (salgemma),
SOLFATI (gesso),
FOSFATI (apatite),
SILICATI (quarzo), i più abbondanti
I cristalli
• Le particelle si dispongono
ai vertici di un reticolato
ordinato
• si ripete in modo
omogeneo lungo le tre
direzioni dello spazio
– cella elementare
• 7 sistemi cristallini
– ciascun minerale ne
possiede uno fisso
•Cubico
•Esa-trigonale
•Monoclino
•Tetragonale
•Rombico
•Triclino
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Caratteristiche fisiche dei
cristalli
• colore
• lucentezza
• densità
• durezza (scala di
Mohs: 10 gradi)
• temperatura di
fusione
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Classificazione dei minerali:
minerali non silicatici
• OSSIDI e IDROSSIDI: metalli più O e metalli più -OH
ematite Fe2O3, quarzo SiO2, bauxite (Al2O3. 3H2O)
• SOLFURI: vari metalli + S, sali di acido solfidrico H2S
pirite FeS2,, blenda ZnS,
• ALOGENURI: vari metalli + alogeni (Cl, F, Br), sali di
alogeni
salgemma NaCl, fluorite CaF2,
Minerali non silicatici
• CARBONATI: Sono i sali dell'acido carbonico
(H2CO3).
carbonato di calcio (calcite CaCO3 ,
dolomite CaMg (CO3)2
• SOLFATI: Sono i sali dell'acido solforico
(H2SO4)
solfato di calcio biidrato (gesso CaSO4 x
2H2O), solfato di calcio anidro (anidrite
CaSO4 )
• FOSFATI: sali dell’acido fosforico H3PO4
Fapatite, Clapatite, Oapatiti, Ohapatiti
(fosfati)
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SILICATI
• struttura tetraedrica
• costituiscono da soli più dell'80% della
crosta terrestre
• SiO44- anione silicato
• caratterizzati dalla presenza di tetraedri
corrispondenti al gruppo (SiO4)4-
Nesosilicati
dal greco nesos = isola
•
(SiO4)4- tetraedri isolati uniti solo
da cationi
– olivina: + Mg 2+ e Fe 2+ verde,
alto peso specifico
– granati
•
,
granato
Sorosilicati e Ciclosilicati
• due tetraedri accoppiati
– presentano un atomo di
ossigeno in comune
• anelli costituiti da 3, 4, 6
tetraedri.
– due ossigeni in comune
ciascuno.
– berillo (smeraldo, acquamarina)
– tormaline
tormalina
Inosilicati
• Da inos=fibra
• Tetraedri in catene semplici
Pirosseni (augite, giadeite)
silicati Fe-Mg
• o in doppie catene, Anfiboli
(orneblenda): O e OH tra le catene, si
rigonfiano come le argille
silicati Ca-Fe-Mg
Fillosilicati
• Da Fillon = foglio
• 3 O impegnati, 1 libero
• Tetraedri a strati,struttura
a sandwich
• Talco, miche, cloriti e minerali
argillosi(caolino)
• minerali sottilmente stratificati
facilmente sfaldabili in lamine
–
Tectosilicati
• Da tectos= edificio
• Tetraedri collegati sui 4 vertici, tutti O
impegnati
• Feldspati se alcuni atomi di Si (+4 )
sono sostituiti da Al (+3)
(silicoalluminati)
• Dai feldspati derivano la >parte delle
argille
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Composizione
mineralogica delle rocce
– Le rocce magmatiche sono costituite da: feldspati
(oltre il 50% dei minerali di queste rocce) quarzo,
plagioclasio, miche, anfiboli, pirosseni, olivina
– Le rocce sedimentarie sono costituite da quasi tutti i
precedenti minerali con aggiunta di calcite, dolomite
e gesso
– Le rocce metamorfiche sono costituite da tutti i
precedenti minerali con aggiunta di altri minerali
caratteristici (granato, serpentino, ecc.)
Distribuzione delle rocce
sulla crosta superficiale
• magmatiche 95%,
• metamorfiche 4%.
• sedimentarie 1%
• (analisi di oltre 5000 campioni di rocce
rappresentative di tutte le aree
geografiche)
rocce
magmatiche
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rocce sedimentarie
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Atmosfera
Il ciclo LITOGENETICO
GAS
Rocce
effusive
sollevamento
sollevamento
Metamorfismo
di contatto
Rocce
intrusive
Rocce
intrusive
Intrusione
e raffreddamento
sedimenti
Metamorfismo
di contatto
Magmi
acidi
Compattazione e cementazione
sollevamento
Rocce
sedimentarie
fusione
Rocce
metamorfiche
Crosta
categorie di rocce
VULCANICHE
SEDIMENTARIE
GRANITI
CLASTICHE
DIORITI
BIOGENE
GABBRI
CHIMICHE
METAMORFICHE
MET. REGIONALE
di basso grado
di medio grado
di alto grado
MET. DI CONTATTO
MET. DA CROLLO
Magmi
basici
Mantello