Come nascono e si trasformano le rocce

Anna Onofri

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Le origini

� Questa è la Terra su cui noi tutti viviamo.

� Sembra qualcosa che non è mai cambiata nel tempo….

� …e invece ha avuto un inizio e nel tempo ècambiata tanto…

� …e sta ancora cambiando.

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Le origini

� Tutto è cominciato in una nube di gas e frammenti di roccia sospesi nello spazio…

� … che si è trasformato nel nostro sistema solare con il Sole che brilla al centro e i pianeti che gli girano attorno…

…ci siamo anche noi!

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Le origini

La Terra inizialmente era molto calda, una enorme palla di roccia fusa a

causa del calore.

E per molto tempo ha continuato a crescere perchè grandi meteorecadevano su di essa.

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Le origini

� Con il passare del tempo si èraffreddata e si è formata una crosta fredda e dura sulla quale viviamo.

� È dovuto trascorrere molto tempo per diventare il bel pianeta che conosciamo.

� Ma non per questo ha smesso di trasformarsi.

� Noi non ce ne accorgiamo perché i cambiamenti avvengono in migliaia o milioni di anni.

La struttura della Terra

� la Litosfera, costituisce la parte più esterna e comprende la crosta terrestre, la crosta oceanica e l'idrosfera.

� il Mantello, al di sotto della litosfera, comprende l'astenosfera e la mesosfera

� il Nucleo Esterno, tra il mantello e il nucleo interno è allo stato fuso

� il Nucleo Interno, al centro della Terra si presenta allo stato solido

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La Crosta (o Litosfera) è costituita da Rocce

� Minerali sono solidi naturali con un elevato ordinamento a scala atomica ed una definita (ma non fissa) composizione chimica.

� Rocce sono aggregati naturali di minerali legati tra loro da forze di coesione a carattere permanente e formati tramite uno o piùprocessi geologici.

MINERALI E ROCCE SONO DUE OGGETTI BEN DISTINTI TRA LORO!

Ambiente di formazione di diverso tipo: magmatico, sedimentario e metamorfico.

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I MINERALI

� I minerali sono sostanze solide omogenee, inorganiche, esprimibili mediante una formula (in quanto possiedono una particolare composizione chimica), limitati da facce piane aventi abito geometrico.

� Ogni minerale è formato da particelle elementari (atomi , ioni o molecole) ordinate in modo regolare nelle tre direzioni dello spazio, tanto da fare assumere al minerale una struttura cristallina.

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I CRISTALLI

� I cristalli sono corpi poliedrici ( cubi, ottaedri, prismi, ecc..) di forma regolare e dotati di spigoli, facce, piani, disposti secondo determinati assi e angoli, i quali determinano il grado di simmetria del cristallo.

� Per quanto riguarda la forma sono cubici, ad es., i cristalli di salgemma (NaCl) e della pirite (FeS) mentre sono prismatici i cristalli di quarzo (SiO2). I feldspati, che si formano dalla solidificazione dei magmi, possono cristallizzare in forma cubica o esagonale. Alcuni minerali possono essere amorfi in quanto non formano il reticolo cristallino.

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CLASSIFICAZIONE DEI MINERALI

� I minerali (circa 3000 tipi) possono essere semplici o nativi se sono formati da un solo elemento chimico: es. carbonio (cristallizza in 2 forme ossia diamante e grafite in relazione agli intervalli di temperatura e pressione), lo zolfo, il platino, l’argento ecc.

� I minerali si definiscono composti se sono formati da più elementi chimici e costituiscono 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). Questi ultimi sono i minerali più abbondanti e sono formati da silicio, ossigeno ed altri elementi chimici.

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Le rocce

La storia della Terra è scritta nelle rocce che la ricoprono e che formano la crosta.

Ma ogni singolo sasso ha una storia personale da raccontare, una storia straordinaria…

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Le rocce

Le rocce vengono suddivise in base a come si sono formate:

le rocce =>sedimentarie

<= le rocce magmatiche

le rocce =>metamorfiche

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Il processo magmatico

� Le rocce magmatiche sono quelle che si formano dal raffreddamento di un magma.

� Il magma (silicati e vapore acqueo e gas) èla roccia che è diventata liquida per il calore (600°C-1600°C).

� L’insieme dei fenomeni che portano alla formazione di una roccia magmatica si chiama processo magmatico.

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Il processo magmatico

Il magma può avere due origini:

può provenire dagli strati più profondi della Terra, sotto la crosta, dove ancora c’è la roccia fusa dell’origine della Terra stessa …

… questo magma si dice magma primario ed esce sul fondo dell’oceano dove la crosta è più sottile.

Differenze tra magma e lava

� Dal punto di vista geochimico il magma èdistinto dalla lava, poiché questo possiede ancora la componente gassosa disciolta, il magma è presente in situazioni ipogee, dal momento che quando il magma fuoriesce dalla crosta, attraverso apparati vulcanici, diviene lava, perdendo alcuni suoi componenti volatili, quali acqua e gas disciolti, non essendoci più le condizioni di pressione sufficienti a mantenerli in soluzione nella massa fusa.

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Il processo magmatico

Oppure può crearsi per fusione di una roccia che giàesiste: magma secondario.Certo è necessario tanto calore per sciogliere una roccia, ma come noi in inverno ci scaldiamo sfregandoci le mani, così i movimenti della crosta creano il calore necessario.

Classificazione

� La solidificazione del magma può avvenire in tre diverse condizioni.

1. ROCCE MAGMATICHE INTRUSIVE

2. ROCCE MAGMATICHE EFFUSIVE3. ROCCE MAGMATICHE IPOABISSALI

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Il processo magmatico:la classificazione

� Rocce magmatiche intrusive:si formano per raffreddamento lento (anche milioni di anni) all’interno della crosta ed hanno cristalli ben visibili e di dimensioni simili tra loro.

� Rocce magmatiche effusive:si formano per raffreddamento veloce all’esterno della crosta della lava (magma senza gas) più frequente stato amorfo.

Il processo magmatico: le rocce intrusive

� Rocce ipoabissali (o filoniane)� si raffreddano all' interno della crosta

terrestre, a metà tra la superficie e il camino vulcanico. Il magma incontra una spaccatura nel terreno e penetra; quando si ferma, inizia a solidificarsi insieme alle rocce circostanti.

� Sono intermedie tra le rocce effusive e quelle intrusive.

� Una roccia filoniana è il porfido, (pavimentazione stradale -il classico pavé 19

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Il processo magmatico: le rocce intrusive

� La maggior parte dei magmi non riescono a uscire dalla crosta terrestre.

� Rimanendo imprigionati in profondità si raffreddano lentamente e formano le rocce magmatiche intrusive.

� Sono caratterizzate da cristalli di dimensioni simili di qualche millimetro ben visibili a occhio nudo.

GRANITO

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Struttura olocristallina

FEDSPATO= BIANCHIMICA NERAQUARZO= TRASLUCIDO

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Il processo magmatico:le rocce effusive

� I magmi che escono in superficie o sotto il mare lo fanno attraverso delle strutture che si chiamano vulcani.

� Trovandosi improvvisamente a temperature molto più basse si raffreddano rapidamente e formano le rocce magmatiche effusive.

� Struttura vetrosa

� Struttura porfirica (fenocristalli in pasta di fondo)

ossidiana

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pomice

basalto

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Composizione rocce magmatiche

� FELDSPATI 59%

� PIROSSENI ANFIBOLI OLIVINE 16,8%� QUARZO 12%

� MICHE 3,8%� ALTRI 7,9%

� ASSOCIAZIONI CARATTERISTICHE DIMINERALI

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SIALICHE -graniti

INTERMEDIE-dioriti

FEMICHE -gabbri

ULTRAFEMICHE- peridotiti

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Il processo sedimentario

� Le rocce sedimentarie si formano attraverso una serie di azioni che assumono il nome di processo sedimentario:

� La prima di queste azioni si chiama erosione e consiste nella

demolizione di una roccia che giàesiste.

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Il processo sedimentario: l’erosione

� L’erosione può essere ad opera dell’acqua che scava…

� …o ad opera del vento…

� …o ad opera dell’acqua che scioglie la roccia.

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Il processo sedimentario: il trasporto

La seconda azione del processo sedimentario è il trasporto.

Questo avviene attraverso i torrenti…

…o ad opera del vento.

…ed i fiumi…

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Il processo sedimentario: la deposizione

La terza azione del processo sedimentario è la deposizione o sedimentazione.

accade nel mare a formare la sabbia

o nelle acque di un lago o di uno stagno.

Quando l’acqua o il vento cessano di correre, i sassi e i granelli di roccia che trasportano cadono in basso:

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Il processo sedimentario: la deposizione

A volte accade che la deposizione sia di tipo chimico.Viene cioè depositato qualcosa che nell’acqua è disciolto.

Così accade anche in certe situazioni particolari come nelle grotte dove viene depositata la calcite nella forma di stalattiti e stalagmiti.

Avete presente le saline? Facendo evaporare

l’acqua del mare questa rilascia il sale che noi poi

usiamo per condire e cucinare.

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Il processo sedimentario: la diagenesi

� La deposizione di una sabbia o di un fango non basta per creare una roccia sedimentaria.

� I granelli che la formano devono venire compressi e legati (cementati) tra loro, questo processo si chiama diagenesi.

� Questo accade quando il peso dei sedimenti schiaccia e comprime le sabbie o i fanghi che stanno sotto e nel corso di milioni di anni diventano roccia dura.

Caratteristiche Rocce Sedimentarie

� Stratificazione : ogni strato corrisponde ad un evento sedimentario

� Cambiamento condizioni: nuovo strato

Caratteristiche Rocce Sedimentarie

� Struttura: strati o compatta

� Inclusioni fossili (animali o vegetali)

Dolomiti:Gli strati di Werfen caratterizzano la zona attorno a Campill fino a Juac, nonché il basamento delle Odle di Eores e di Funes, e affiorano in superficie anche nei pressi di Santa Cristina e di Colfosco.

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Il processo sedimentario

� Le rocce sedimentarie vengono classificate in questo modo:

� Rocce clastiche (o detritiche) se sono costituite da piccoli granuli di pietra come le sabbie;

� Rocce organogene se sono costituite da gusci o da resti di organismi;

� Rocce chimiche o rocce evaporitichese si sono formate per la deposizione dei sali disciolti nell’acqua.

Rocce clastiche

� Clasti (frammenti) incoerenti o cementati

� Da degradazione fisica� Classificate in base alle dimensioni dei

granuli� Ghiaie (conglomerati)� Sabbie (arenarie)� Silt (siltiti)� Argille (argilliti)

Rocce da deposito chimico

� Sostanze depositate mediante processi chimici

� Evaporiti (salgemma, gesso, anidrite)

� Calcari inorganici (travertino, stalattiti, stalagmiti)

� Rocce silicee (selce, diaspro)

� Rocce residuali : per accumulo di minerali poco solubili (bauxite, lateriti)

Rocce organogene

� Da sedimenti di esseri viventi (scheletri, gusci, vegetali)� Carbonatiche (calcari,

dolomie)� Silicee (diatomiti e

radiolariti)� Fosfatiche (fosforiti)

dolomite

Tripoli Sicilia

fosforiti

BRECCIA GHIAIA

TRAVERTINO

PUDDINGAARENARIA

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Il processo metamorfico

� Con il processo sedimentario e magmatico abbiamo visto che dalla distruzione o dalla fusione di una roccia se ne possono creare altre.

� A volte però le rocce si trasformano. Come la morbida argilla che una volta scaldata dentro un forno diventa mattone, vaso o piatto: completamente diversa da ciò che era.

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Il processo metamorfico

� Così se una roccia come il calcare si trova nelle vicinanze di un magma…

� … certo non riesce a fondere completamente e diventare un magma, ma modifica la propria struttura

� È così che nasce il marmocome quello di Carrara che Michelangelo ha scolpito …

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Il processo metamorfico

� A volte sono le forze enormidell’interno della Terra che deformano e schiaccianouna roccia… fino a renderla di fatto un’altra cosa.

� Ed ecco che un Granito (magmatica intrusiva)…

� … che diventa un Gneiss(roccia metamorfica).

Processo Metamorfico

� Regioni crostali più attive (innalzamenti, corrugamenti della crosta,fratture)� Metamorfismo di contatto (alte temperature)� Metamorfismo cataclastico (alte pressioni)� Metamorfismo regionale (alte pressioni e

temperature) in ampie zone

� Anatessi

Processo Metamorfico

� Alterazioni della struttura� Ricristallizzazione� Lineazione e

foliazione (scistosità)

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Il ciclo litogenetico

Ogni roccia può trasformarsi in una roccia di un altro tipo o in una nuova roccia dello stessa famiglia, questa continua trasformazione

prende il nome di ciclo litogenetico(dal greco: lithos = pietra e genesis = nascita).

Roccesedimentarie

Roccemagmatiche

Roccemetamorfiche

Fusione

Fusione

Erosione, trasporto

Erosione, trasporto

Deformazione, riscaldamento

Deform

azione, riscaldamento

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