Alla scoperta dell’alpinismoAmbiente, tecniche e tecnologie dell’arrampicata

Geologia

Presentazione realizzata da Giuliano Cramerotti

Introduzione

La geologia e l’alpinismo hanno come elementi che le accomunano l’interesse per il paesaggio, in particolare per quello montano, e per le rocce. I legame tra la cultura alpinistica e geologica sono presenti in numerosi contesti. Spesso i toponimi derivano dai nomi delle miniere, i nomi di minerali o di rocce sono derivati da quelli di montagne o a ricordo di geologi importanti. Tra i fondatori di associazioni alpinistiche compaiono famosi geologi e numerosi sono i geologi alpinisti. Del resto lo studio naturalistico e geologico di ambienti estremi come quelli dei massicci alpini non può essere condotto senza le conoscenze dell’arrampicata e l’amore per l’ avventura.

Rocce e minerali

Il termine roccia non è semplice da definire ma in generale possiamo dire che si fa riferimento ad un campione qualsiasi della crosta terrestre avente dimensioni che vanno dal decimetro a quelle di un massiccio montuoso. Una roccia inoltre è un corpo formatosi attraverso processi naturali e costituito da molti minerali della stessa specie o di specie diverse. Diventa inevitabile quindi definire prima di tutto che cosa sono i minerali.

I minerali sono sostanze composte da uno o più elementi chimici e hanno proprietà chimico-fisiche ben definite. Si classificano in base alla loro composizione chimica e alla loro struttura.

Minerali

Classificazione secondo il criteri chimico:

Elementi nativi (es: oro, argento, zolfo, diamante)

Solfuri (es: pirite FeS2, galena PbS, sfalerite ZnS)

Alogenuri (es: salgemma NaCl, fluorite CaF2, silvite KCl)

Ossidi (es: ematite Fe2O3)

Solfati (es: gesso CaSO4 *2H2O)

Carbonati (es: calcite CaCO3, dolomite)

Silicati (es: plagioclasio, pirosseni, olivina)

Prorietà fisiche:

DurezzaTenacitàDensitàColore LucentezzaSfaldaturaRadioattività

Minerali

Classificazione secondo l’abito cristallino:

I minerali sono per la maggior parte dei solidi cristallini e quindi gli atomi che li compongono sono geometricamente disposti nello spazio. Questa disposizione varia a seconda del tipo di minerale ma rimane costante nei cristalli dello stesso minerale. Questo si traduce nella costanza dell’angolo diedro e cioè cristalli dello stesso tipo presentano uguale angolo tra facce uguali e equivalenti. Da questo primo principio ( N. Stenone 1600) nascono poi tutti i criteri di simmetria presenti nei cristalli per cui vengono raggruppati nelle 32 classi che vanno a formare i sette sistemi cristallini.Quello dell’abito cristallino è quindi un criterio che permette la classificazione e l’identificazione dei minerali perché a volte lo stesso composto chimico può presentarsi con abito cristallino differente dando luogo a due minerali differenti per proprietà fisiche (es: la calcite e l’aragonite, il diamante e la grafite).

Elementi nativi

Solfuri

Alogenuri

Carbonari

Silicati

Quarzo

RoccePer classificare le rocce, una volta definite in base ai loro minerali essenziali, le si riunisce in famiglie in base al processo che le ha generate.

CLASSIFICAZIONE DELLE ROCCE

Rocce magmatiche

Rocce sedimentarie

Rocce metamorfiche

Rocce primarieSi formano per solidificazione di un materiale fuso (magma, lava)

Rocce secondarieSi formano attraverso un processo superficiale di erosione, trasporto e sedimentazione

Rocce trasformateSi formano attraverso un processo profondo di trasformazione per opera della Temperatura e della Pressione

Intrusive

Effusive

Intrusive

Effusive

Acide Intermedie Basiche

Graniti

Rioliti

Dioriti

Andesiti

Gabbri

Basalti

Clastiche: conglomerati, arenarie, siltiti, argilliti

Organogene: calcari organogeni ,carbone

Chimiche: calcari, evaporiti (salgemma,gesso)

Met. Regionale (P e T): filladi, scisti, gneiss

Met. Termico (T): marmo, quarziti

Met. Cataclastico (P): cataclasiti

GranitiI Graniti sono rocce magmatiche acide compatte costituite prevalentemente da cristalli di quarzo, feldspato e mica. La differente percentuale e tipologia dei minerali conferisce a queste rocce una notevole variabilità. Sono costitutive della crosta continentale e formano spesso il cuore di importanti massicci quali il Monte Bianco il Gottardo e nel Trentino la Cima d’Asta. Questi grandi ammassi granitici hanno origine dal raffreddamento di un magma che a sua volta deriva dalla fusione, in profondità, di altre rocce (anatessi).

Rocce effusiveLe rocce magmatiche effusive un tempo chiamate vulcaniche sono caratterizzate da tre possibili strutture:- vetrosa - microcristallina- porfirica (macrocristalli immersi in una pasta microcristallina)

Rocce ClasticheQueste rocce sedimentarie si formano attraverso un insieme di processi quali:- erosione- trasporto- sedimentazione- litificazioneTali processi avvengono in superficie e possono dar luogo a rocce classificate in base alla granulometria dei frammenti che le compongono.

Dimensioni (mm)

Sedimento sciolto Roccia

>2,00 ghiaia conglomerato breccia

0,063-2,00 sabbia arenaria

0,004-0,063 silt siltite

<0,004 argilla argillite

CalcariSono rocce sedimentarie molto diffuse ed estremamente varie per caratteristiche e origini. Si possono suddividere nei seguenti gruppi:- calcari detritici- calcari organogeni- calcari di origine chimicaI calcari detritici sono costituiti da frammenti di precedenti depositi carbonatici o e/o da resti di fossili di natura carbonatica. I calcari organogeni non detritici sono rocce la cui impalcatura è interamente costituita da resti di organismi costruttori quali coralli e spugne, sono caratterizzati dalla presenza di numerosi pori. I calcari chimici si originano attraverso l’evaporazione di acque sature sia in ambiente marino (calcari micritici) che continentale (travertino). A volte i calcari non sono costituiti solo da calcite ma da altri minerali, le marne sono dei calcari contenenti minerali argillosi in percentuale variabile. Un caso particolare sono poi le dolomie che hanno una composizione differente (bicarbonato di Ca e Mg) la cui origine è ancora controversa ma che si ritiene abbiano origine da calcari successivamente dolomitizzati in determinate condizioni di temperatura e pressione. Queste rocce sono particolarmrnte diffuse nella regione dolomitica e prendono il nome da Déodat de Dolomieu lo studioso che per primo nel 1788 ne scopri le caratteristiche.

Rocce metamorficheQueste rocce derivano dalla trasformazione di rocce preesistenti in ambienti profondi ad opera della temperatura (T) e della pressione (P). Scendendo in profondità la T e la P aumentano determinando condizioni di instabilità dei minerali, questo comporta inizialmente un orientamento dei minerali (scistosità) e successivamente una ricristallizzazione dei minerali presente nonché la formazione di neominerali tipici delle rocce metasmorfiche (granati, epidoti, talco, miche, ecc.).

T e P possono agire insieme oppure separatamente. A seconda dell’intensità con cui i due fattori agiscono si possono distinguere tre differenti tipi:- metamorfismo regionale (P,T)- metamorfismo termico di contatto (T)- metamorfismo cataclastico (P)Nel primo l’azione combinata dei due fattori avviene su grande scala e produce rocce come le filladi, i micascisti, gli gneiss. Nel secondo è il grande calore emanato dalle masse magmatiche che produce nelle rocce un intensa ricristallizzazione (marmi, quarziti). Il terzo è associato alle zone di faglia dove le enormi tensione di compressione generano un intensa frantumazione delle rocce e dei minerali che le compongono.

Montagne e loro origini

La definizione di montagna da un punto di vista geografico è abbastanza intuitiva. Sotto l’aspetto geologico invece le montagne si differenziano molto tra loro e possiamo elencare i diversi aspetti:- litologici- genetici- morfologici

L’aspetto litologico evidenzia la composizione delle rocce che può essere monotona (solo calcarea o granitica per esempio) o estremamente varia (presenza di una successione litologica eterogenea). La genesi si riferisce all’insieme dei processi geologici primari che portano alla formazione dei rilievi montuosi. Per brevità accenniamo solamente ai rilievi di origine orogenetica. L’aspetto morfologico è causato dall’azione selettiva degli agenti morfologici (acque, vento, ghiaccio, ecc.) sui materiali e le strutture geologiche presenti. Quindi in generale le montagne sono il risultato di tre differenti periodi della storia geologica:A - quello litigenetico, responsabile della formazione delle rocceB- quello orogenetico, che ha portato al sollevamento dei materialiC- quello morfogenetico, responsabile del paesaggio attuale

LitologiaPer l’alpinista i rilievi più adatti sono quelli costituiti da rocce dure e coese. Appartengono a questa tipologia soprattutto i massicci calcarei e granitici anche per la loro ampia diffusione sia nell’orogene andino che in quello alpino. Caratteristiche di queste montagne sono le pareti scoscese e a picco, ma accanto a duomi imponenti si ergono guglie e torri che rendono il paesaggio suggestivo. Le Dolomiti ben riassumono questi aspetti e sono da secoli oggetto di interesse geologico e alpinistico .

Sopra la Marmolada a fianco le Torri Del Vaiolèt nelle Dolomiti della Val di Fassa

GenesiLa formazione di catene montuose come quelle alpine viene chiamata orogenesi. Questo termine è usato per indicare l’insieme dei fenomeni geologici che danno origine alle catene montuose a pieghe. Appartengono a questa categoria, oltre alle Alpi, le Ande e le Montagne Rocciose in America e tutte le catene montuose che si estendono est-ovest a partire dal Marocco fino all’Himàlaya.I due grandi orogeni alpini e andini sono geologicamente recenti (la loro origine ha inizio circa 100 milioni di anni fa) e sono conseguenza delle enormi tensioni causate dal moto delle placche litosferiche, gli enormi sforzi compressivi hanno causato la deformazione e il sollevamento di enormi pacchi crostali portando in superficie depositi marini spessi centinaia di metri.

Schema dell’orogenesi andina Schema dell’orogenesi alpina

Genesi delle rocce dolomiticheAlcuni massicci dell’area dolomitica rappresentano delle antiche scogliere coralline formatesi centinaia di milioni di anni fa in un mare tropicale. Queste montagne conservano a volte ancora i tratti degli atolli originali, compaiono comunità organogene a coralli, spugne, alghe e si rinvengono i segni della crescita laterale (progradazione). Esempi tipici sono i massicci del Catinaccio, del Latemar e della Marmolada

MorfologiaL’incomparabile bellezza del paesaggio dolomitico è il risultato dell’erosione e della degradazione prodotte dagli agenti atmosferici(acqua, vento, ghiacci) negli ultimi 10.000 anni. Intervengono pertanto varie forme di erosione:- ACQUA - VENTO - GHIACCI

- AZIONE GELO/DISGELO e termoclastismo

L’azione dell’acqua su rocce solubili come i calcari determina un insieme di forme denominate carsiche, che comprendono maxiforme come le doline, inghiottitoi, pozzi, grotte e microforme come i campi solcati e le vaschette di corrosione. Il vento trasportando la sabbia determina un ‘azione abrasiva sulle rocce, scolpendole in maniera selettiva a seconda della loro resistenza. La corrasione operata dal vento su rocce coerenti genera varie forme di nicchie e torri.L’azione dei ghiacciai si esplica grazie all’enorme pressione esercitata dalla massa di ghiaccio e alla presenza di materiali litoidi in essa inglobati, ne derivano differenti azioni erosive che prendono il nome di esarazione. Il risultato finale è un insieme di rocce striate e montonate ma soprattutto di grandi valli glaciali dalla caratteristica forma ad U e da circhi e creste glaciali.Il gelo e disgelo e il termoclastismo sono responsabile della disgregazione meccanica delle rocce prive di copertura vegetale, conseguenza di questi fenomeni sono l’accumulo alla base dei rilievi di enormi quantità di detriti eterogenei che prendono il nome di detrito di falda.

Campi solcati su calcare Vaschette di corrosione Nicchie di corrasione

Detrito di falda alla base delle Tre Cime Di Lavaredo formate da strati di dolomia appartenenti alla formazione della Dolomia Principale.

Morfologia

Morfologia glaciale

In alto a sinistra: rocce montonate e striate.In alto a destra: ghiacciaio con morene laterali e centrali, circhi e creste glaciali.In basso: valle glaciale ad U scavata da un ghiacciaio vallivo.

La successione stratigraficaLa sequenza, dal basso verso l’alto, degli strati rocciosi di una regione geologica rappresenta la successione stratigrafica, le rocce più antiche in una successione ideale si trovano alla base mentre quelle più recenti al tetto. Quella illustrata a fianco è relativa alla regione dolomitica, si nota la relazione della successione con la scala dei tempi (ere, periodi, epoche), sono anche indicate le relazioni spaziali tra le differenti formazioni e la scala assoluta delle età. La successione stratigrafica permette di ricostruire la sequenza cronologica degli avvenimenti geologici di una regione quindi la sua storia. La presenza dei fossili è di grande importanza sia per la datazione relativa (fossili guida) che per la ricostruzione dei paleoambienti.

Teorie La formazione delle catene montuose viene oggi spiegata in generale da una teoria chiamata tettonica delle placche, secondo la quale l’involucro più esterno che costituisce la Terra ( la litosfera) è suddiviso in numerose zolle o placche in movimento l’una rispetto all’altra. Questo movimento sarebbe responsabile della deriva dei continenti e della formazione delle strutture geologiche tra cui gli orogeni. Questi si formerebbero lungo i margini convergenti, zone dove le placche si scontrerebbero dando luogo a fenomeni di subduzione e di innalzamento.

Bibliografia

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