19 La formazione dei sedimenti_11

Alfonso Bosellini
I materiali
della Terra solida
Capitolo 5
Processo sedimentario e rocce sedimentarie
La formazione
dei sedimenti
Lezione 11
Alfonso Bosellini – I materiali della Terra solida - © Italo Bovolenta editore 2012
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5.1
La degradazione meteorica
Si definisce degradazione meteorica
l’insieme delle interazioni tra l’atmosfera, l’idrosfera
e la parte più superficiale della litosfera che producono
il disfacimento e la frantumazione delle rocce.
La degradazione produce frammenti dalle dimensioni più svariate,
da giganteschi macigni a particelle non visibili a occhio nudo.
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5.1
La degradazione meteorica
La degradazione può essere:
degradazione fisica o meccanica
(prevalente nelle aree a clima freddo e arido),
che provoca la disgregazione delle rocce;
degradazione chimica,
(prevalente nelle zone a clima caldo e umido),
che provoca l’alterazione o la dissoluzione delle rocce.
I processi fisici e chimici agiscono insieme,
agevolandosi l’un l’altro.
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5.1
La degradazione meteorica
Risultato della degradazione è la formazione di sedimenti.
Frammenti sciolti di rocce preesistenti
(fango, sabbia, ghiaia)
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5.1
La degradazione meteorica
Risultato della degradazione è la formazione di sedimenti.
Piroclasti eiettati dall’attività esplosiva dei vulcani
(tufi, cineriti, ignimbriti)
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5.1
La degradazione meteorica
Risultato della degradazione è la formazione di sedimenti.
Cristalli di minerali precipitati direttamente in acqua
(aragonite, gesso, salgemma)
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5.1
La degradazione meteorica
Risultato della degradazione è la formazione di sedimenti.
Resti minerali di organismi
(conchiglie, spicole, gusci, scheletri)
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5.2
Alterazione chimica delle rocce
I processi di alterazione chimica o disfacimento
provocano, per azione di agenti esterni, il cambiamento
della composizione mineralogica o chimica delle rocce.
Si formano così nuovi minerali,
detti minerali di alterazione.
I principali agenti dell’alterazione chimica sono:
l’ossigeno (O2);
l’acqua (H2O);
il diossido di carbonio (CO2).
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5.2
Alterazione chimica delle rocce
L’ossigeno tende a reagire con i cationi metallici presenti
nella roccia (Al3+, Mg2+, Fe2+, Fe3+) formando ossidi e idrossidi.
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5.2
Alterazione chimica delle rocce
L’acqua può:
sciogliere e trasportare lontano i minerali
presenti nelle rocce
(i minerali più solubili sono il salgemma, NaCl, e il gesso CaSO4·2H2O);
trasformare sali anidri in sali idrati (idratazione)
(per esempio l’idratazione dell’anidrite, CaSO4, in gesso, CaSO4·2H2O);
contenere sostanze disciolte (come CO2)
che reagiscono con i minerali della rocce
(il carbonato di calcio CaCO3, reagisce con il diossido di carbonio, CO2,
e si trasforma in idrogenocarbonato di calcio Ca(HCO3)2).
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5.2
Alterazione chimica delle rocce
L’acqua può decomporre i silicati.
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5.2
Alterazione chimica delle rocce
Il diossido di carbonio può decomporre i minerali argillosi
formando silice e idrossidi di ferro e alluminio.
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5.2
Alterazione chimica delle rocce
Mentre la silice viene dilavata,
gli ossidi e gli idrossidi di ferro e alluminio, meno solubili,
rimangono in posto formando lateriti e bauxiti.
La laterite è un deposito di ossidi
e idrossidi di ferro e alluminio; il colore rosso
è dovuto all’ossido ferrico (Fe2O3)
e all’idrossido ferrico (Fe(OH)3).
La bauxite deriva dall’alterazione della
laterite per ulteriore soluzione del ferro;
è un sedimento biancastro formato
da ossidi di alluminio idrati (Al2O3·nH2O).
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5.3
Disgregazione fisica delle rocce
Il più importante degli agenti
della disgregazione fisica delle rocce è il calore.
I processi di disgregazione fisica causati dalle variazioni
di temperatura sono detti fenomeni termoclastici.
Le forti escursioni termiche provocano frequenti
e consistenti variazioni di volume dei minerali
e conseguente disgregazione delle rocce.
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5.3
Disgregazione fisica delle rocce
La disgregazione termoclastica procede dall’esterno
determinando il distacco di lamine o foglietti di roccia
di spessore variabile dal millimetro ad alcuni centimetri,
per un fenomeno detto esfoliazione.
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5.3
Disgregazione fisica delle rocce
Nelle regioni a clima freddo e di alta montagna
l’acqua presente nei pori e nelle fessure delle rocce,
gelando, aumenta di volume e può fratturarle
per un fenomeno detto crioclastismo o gelivazione.
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5.3
Disgregazione fisica delle rocce
Negli ambienti desertici, il vento trasporta
granuli di pulviscolo e di sabbia, che provocano sulle rocce
un effetto abrasivo, detto corrasione,
in grado di scolpirle in forme bizzarre e curiose.
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5.4
Azione degli organismi sulle rocce
I viventi producono secrezioni legate alle normali
funzioni vitali, che attaccano chimicamente i minerali.
Dopo la loro morte,
in seguito ai processi di decomposizione,
si liberano sostanze, come
acidi umici, diossido di carbonio e ammoniaca,
che reagiscono con i minerali delle rocce
e ne provocano l’alterazione chimica.
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5.4
Azione degli organismi sulle rocce
Le piante, tramite le radici, operano sia un’azione
di disgregazione meccanica sia un’azione chimica.
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5.4
Azione degli organismi sulle rocce
Alcuni molluschi marini (detti litodomi) vivono nelle rocce,
in fori scavati con sostanze acide per crearsi un rifugio.
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5.4
Azione degli organismi sulle rocce
Licheni, muschi e batteri penetrano, con le loro propaggini
tra i granuli di minerale che compongono le rocce.
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