Presentazione Essenziale

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ROCCE

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Le rocce sono aggregati naturali di minerali di diversa natura e possono essere suddivise in:-Rocce eterogenee: formate da più minerali (ad esempio, il granito);-Rocce omogenee: formate da un solo minerale (ad esempio, il calcare).

CHE COSA SONO LE ROCCE?

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1) l'analisi sul terreno di un affioramento roccioso. Dall'affioramento, si prelevano campioni di roccia osservabili con lente di ingrandimento. 2) l'analisi con microscopio in laboratorio, si tagliano i campioni di roccia in sezioni sottili che verranno analizzati al microscopio in luce polarizzata, dotata di filtri che conferiscono, ai minerali presenti nella roccia, una colorazione particolare che ne facilita il riconoscimento di essi.

PER POTER CLASSIFICARE LE ROCCE, BISOGNA CONDURRE DUE TIPI DI ANALISI:

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TIPI DI ROCCE...

Le rocce possono essere suddivise in tre gruppi:-Rocce magmatiche o ignee;-Rocce sedimentarie;-Rocce metamorfiche. Questi tre gruppi di rocce generano tre tipi di processi.

I PROCESSI DI FORMAZIONE DELLE ROCCE

IL PROCESSO MAGMATICO coinvolge la crosta e il mantello superiore, dove le alte temperature provocano la fusione di rocce, generando il magma. Quando il magma si raffredda e solidifica, forma rocce magmatiche, che si suddividono in due categorie: Rocce intrusive e Rocce effusive.

Info

IL PROCESSO METAMORFICO si svolge nella crosta a varie profondità. Questo processo avviene quando le rocce preesistenti si trovano a temperatura o pressione molto elevate e diverse da quelle che hanno favorito la loro formazione. Così, mantenendosi allo stato solido, si formano le rocce metamorfiche.

IL PROCESSO SEDIMENTARIO avviene sulla superficie terrestre o in bacini marini e oceanici. Inizia con la degradazione meteorica delle rocce esposte agli agenti atmosferici. I detriti prodotti vengono poi trasportati e depositati dagli agenti atmosferici, come acqua o vento. Nel tempo, questi sedimenti si compattano e si cementano, formando rocce sedimentarie.

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All'interno della Terra, la temperatura e la pressione aumentano con la profondità. In condizioni particolari, le rocce raggiungono temperature che superano il loro punto di fusione elevato dalla pressione, così che le rocce possono fondersi e formare il magma, una miscela di silicati, ricchi di gas disciolti. Il magma, una volta formato, risale verso la superficie perché meno denso delle rocce circostanti. Man mano che risale, la temperatura diminuisce e il magma diventa più denso. Gli ioni degli elementi chimici si uniscono e formano dei reticoli cristallini attraverso il processo di cristallizzazione.

COME SI FORMANO LE ROCCE MAGMATICHE?

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ROCCE INTRUSIVE: si formano in profondità nella crosta terrestre e si raffreddano molto lentamente, permettendo la formazione di cristalli grandi e ben sviluppati, visibili a occhio nudo. Queste rocce hanno una tessitura granulare o faneritica.

ROCCE EFFUSIVE: si formano in superficie durante le eruzioni vulcaniche e si raffreddano rapidamente. I cristalli non avendo tempo per ingrandirsi, rimangono piccoli e producono una tessitura microcristallina o afanítica. Alcune rocce mostrano fenocristalli immersi in una matrice più fine, creando una tessitura porfirica.

A seconda della profondità a cui il magma si raffredda, si generano due tipi di rocce magmatiche:

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LA COMPOSIZIONE DELLE ROCCE MAGMATICHE

Le rocce magmatiche sono, inoltre, classificate in famiglie:

- La famiglia dei graniti;- La famiglia delle dioriti;- La famiglia dei gabbri;- La famiglia delle peridotiti;- La famiglia delle rocce alcane.

1) Rocce Sialiche o Felsiche.2) Rocce Intermedie3) Rocce Femiche o Mafiche4) Rocce Ultrafemiche o Ultramafiche:

dipende dal contenuto di silice nel magma e dai minerali formati durante la solidificazione. Le principali categorie di rocce magmatiche sono:

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ROCCIA EFFUSIVA

ROCCIA INTRUSIVA

LA FAMIGLIA DEI GRANITI

comprende rocce siliache intrusive come i graniti ed effusive come i rioliti. I graniti sono le rocce intrusive più diffuse, sono caratterizzate da un colore biancastro, rosato o rosso e da una struttura granulare abbastanza omogenea a grana da media a fine. Le rioliti sono meno diffuse rispetto ai graniti, sono di un colore chiaro e hanno una struttura porfica.

ROCCIA INTRUSIVA

ROCCIA EFFUSIVA

comprende rocce intermedie intrusive come le dioriti ed effusive come le andesiti. Le dioriti sono grigio scure, con struttura granulare a grana, da media a grossa, prive di quarzo. Anche le andesiti sono grigio scure e hanno una struttura porfica.

LA FAMIGLIA DELLE DIORITI

ROCCIA INTRUSIVA

ROCCIA EFFUSIVA

comprende rocce femiche intrusive come i gabbri ed effusive come i basalti. I gabbri, sono verde scuri o neri, e hanno una struttura granulare. I basalti, sono le rocce effusive più diffuse e sono situate nei fondali oceanici. Anch'essi sono di color verde scuri o nere e sono a grana fine.

LA FAMIGLIA DI GABBRI

ROCCIA EFFUSIVA

ROCCIA INTRUSIVA

comprende le rocce ultrafemiche intrusive come le peridontiti ed effusive come le picriti. Le peridotiti sono di colore verde piuttosto scuro. Sono rare sulla superficie terrestre, ma formano la parte superiore del mantello. Le picriti sono rocce molto rare.

LA FAMIGLIA DELLE PERIDOTITI

ROCCIA INTRUSIVA

ROCCIA EFFUSIVA

comprende le rocce intermedie, intrusive come le sieniti ed effusive come le trachiti. Le sieniti sono di colore violaceo e hanno una stuttura granulare. Le trachiti, invece, sono di colore grigio chiaro e hanno una struttura porfirica.

LA FAMIGLIA DELLE ROCCE ALCALINE

L'origine del magma dipende dalla temperatura, pressione e la presenza di volatili come l'acqua, che abbassano il punto di fusione delle rocce.

Vi sono due principali tipi di magma:

1) Il magma primario o basaltico: si origina nel mantello superiore. Questo magma, molto fluido e caldo, può fuoriuscire in superficie come lava, formando rocce effusive come i basalti. 2) Il magma secondario o granitico: si sviluppa nella crosta continentale attraverso la fusione parziale delle rocce crostali. Questo magma è più viscoso e forma corpi intrusivi come i graniti, rimanendo spesso sotto la superficie.

IL MAGMA

LA SOLIDIFICAZIONE DEL MAGMA

Il geologo Norman L. Bowen analizzò la solidificazione del magma e sviluppò la serie di Bowen, che spiega l'ordine di cristallizzazione dei minerali durante il raffreddamento del magma. Per primo cristallizza l'olivina, che poi si trasforma in pirosseno, da quale si forma l'anfibolo e la biotite (serie discontinua). Contemporaneamente, il plagioclasio, con il raffreddamento, si impoverisce di calcio e diventa ricco di sodio (serie continua).Con il proseguire del raffreddamento, il magma diventa progressivamente più ricco di silice, formando feldspato potassico, muscovite e quarzo. Tuttavia, la cristallizzazione può deviare dall'ideale di Bowen: i minerali densi possono separarsi e modificare la composizione del magma (cristallizzazione frazionata). La differenziazione magmatica spiega come da un singolo magma possano derivare diversi tipi di rocce magmatiche.

I sedimenti permettono la classificazione delle rocce sedimentarie in: rocce clastiche (o detritiche), chimiche e organogene.

1) Sedimenti terrigeni, i quali sono formati da particelle dette clasti.2) Sedimenti chimici, che si originano dalla deposizione di sali in soluzione, influenzati da variazioni di temperatura o chimica del fluido.3) Sedimenti biogeni o biocostruiti, i quali sono prodotti da organismi viventi, che con i sali dall'acqua costruiscono gusci e scheletri, dai quali si formanno rocce biogene. Questo processo è detto litificazione e avviene per: - Compattazione;- Cementazione.

I sedimenti da cui si originano le rocce sedimentarie sono distinti in:

LE ROCCE SEDIMENTARIE

Le marne e le rocce piroclastiche, fanno parte delle rocce clastiche. Le marne contengono argille e le rocce piroclastiche materiali vulcanici. Mentre, i frammenti vulcanici danno origine ai tufi.

1) I conglomerati, formati da clasti di ghiaia e sabbia o limo, tra i granuli più grandi. 2) Le arenarie sono formate da clasti delle dimensioni della sabbia cementata dalla litificazione.3) I siltiti e argilliti, sono costituite da particelle fini, non visibili a occhio nudo.

Le rocce clastiche, derivano dall'accumulo di frammenti di altre rocce e si classificano in base alla granulometria (dimensione delle particelle). Tra le rocce clastiche vi sono:

LE ROCCE CLASTICHE O DETRITICHE

1) Le Evaporiti: derivano dalla precipitazione di sali in bacini d'acqua dolce o salata in regioni a clima arido. 2) I Calcari inorganici: si formano dalla precipitazione di carbonato di calcio, in ambienti di sorgenti o cascate.3) Le Rocce silicee: formate dalla precipitazione di silice, spesso in sorgenti termali vulcaniche. 4) Le Rocce residuali: derivano dall'accumulo, senza trasporto, di ossidi di ferro e alluminio che non sono stati disciolti nelle acque piovane.

LE ROCCE CHIMICHE

Le rocce chimiche si formano tramite la precipitazione di sali in soluzione in acque. I principali tipi di rocce chimiche sono:

1) Le rocce organogene carbonatiche, formate dall'accumulo di gusci calcarei, costituiti da carbonato di calcio, di organismi vissuti in periodi lontani.2) Le rocce organogene silicee, comprendono le selci, derivate dall'accumulo di gusci silicei di alghe e protozoi unicellulari. 3) Le rocce fosfatiche, come le fosforiti, ricche di fosforo e formate da scheletri o escrementi di animali. 4) I depositi organici: includono carboni fossili e idrocarburi, usati come combustibili fossili.

LE ROCCE ORGANOGENE

derivano dall'accumulo di sedimenti prodotti da vari tipi di organismi viventi. Ci sono vari tipi di rocce organogene, quali:

si distinguono in:

GLI AMBIENTI DI SEDIMENTAZIONE

1) Ambienti di sedimentazione continentali che comprendono gli ambienti alluvionali o fluviali, ambienti desertici, ambienti lacustri e ambienti glaciali.2) Ambienti di sedimentazione costieri o di transizione sche comprendono: ambienti deltizi o di estuari, ambienti di spiaggia o di litorale.3) Ambienti di sedimentazione marini che comprendono ambienti di piattaforma continentale, ambienti di scogliera, ambienti di scarpata, ambienti abissali.

Quando le rocce subiscono un aumento di temperatura e pressione nella crosta terrestre, i loro minerali diventano instabili e se ne formano altri più adatti alle nuove condizioni. Durante questo processo, chiamato metamorfismo, le rocce si mantengono allo stato solido, anche se esso avviene in presenza di fluidi che facilitano il meccanismo di trasformazione. In base alle condizioni, si distingue: - Il metamorfismo di basso grado: temperature e pressioni basse, cambiamenti limitati. -Il metamorfismo di alto grado: temperature e pressioni alte, cambiamenti profondi. - Il metamorfismo di medio grado: condizioni intermedie.

LE ROCCE METAMORFICHE

La classificazione delle rocce metamorfiche si articola in:

- Rocce di derivazione argillosa: gli argilloscisti, filladi, micascisti e paragneiss. - Rocce di derivazione arenacea: i quarziti. - Rocce di derivazione carbonaticasono: i marmi e le calcescisti. - Rocce di derivazione magmatica sialica: ortogneiss e granuliti. - Rocce di derivazione magmatica femica e ultrafemica: i cloritoscisti, anfiboliti, serpentiniti, prasiniti ed eclogiti.- Rocce particolari: le miloniti e le migmatiti.

La loro struttura varia a seconda delle temperature e pressioni a cui sono sottoposte. 1) Elevate temperature: si creano strutture massicce con cristalli più grandi, come il marmo. 2) Elevate pressioni orientate: si formano strutture scistose tipica di filladi e micascisti.

1) Metamorfismo di contatto: avviene quando il magma risale attraverso la crosta. Le alte temperature provocano la ricristallizzazione dei minerali, ma le pressioni basse non generano scistosità. 2) Metamorfismo cataclastico o dinamico: causato da forti attriti lungo le faglie, con alte pressioni che frantumano le rocce e talvolta il calore locale deforma le rocce. 3) Metamorfismo regionale: è il più diffuso, si verifica su grandi aree durante la formazione di catene montuose. Le rocce subiscono intense pressioni orientate e vengono trasformate in serie metamorfiche crescenti.

principali sono:

I TIPI DI METAMORFISMO

- Facies delle zeoliti: bassa temperatura e pressione. - Facies degli scisti verdi: bassa temperatura, pressione da media a elevata. - Facies delle anfiboliti: temperatura e pressione medie. - Facies degli scisti blu: temperatura moderata, pressione elevata. - Facies delle eclogiti: temperatura medio-alta, pressione elevata. - Facies delle granuliti: alta temperatura, pressione variabile.

Nel metamorfismo di contatto, si ha la facies delle cornubianiti, influenzata solo dalla temperatura.

La presenza di alcune associazioni di minerali (definite paragenesi), permette di raggruppare le rocce in facies metamorfiche, caratterizzate da determinate condizioni di temperatura e pressione in cui ha avuto luogo il metamorfismo. Le principali facies del metamorfismo regionale sono: