Rocce Sedimentarie

Le rocce sedimentarie rappresentano meno del 10% in

volume dei primi 16 Km di crosta, tuttavia l'importanza

di questo gruppo di rocce è notevole visto che

costituiscono il 75% delle rocce che affiorano in

superficie.

Quindi si possono immaginare queste rocce come un

sottile strato, a volte discontinuo, della porzione più

esterna della crosta, cosa facilmente intuibile visto che i

sedimenti si accumulano proprio sulla superficie della

Terra.

Si formano in seguito al consolidamento (diagenesi) di materiali sciolti, che

derivano dall'erosione e dall'alterazione o di rocce preesistenti, o di resti di

organismi viventi. Si possono formare anche in seguito a precipitazione chimica di

sali. Infatti:

FASI CHE PORTANO ALLA FORMAZIONE DI UNA ROCCIA SEDIMENTARIA

• DISGREGAZIONE: processi di alterazione FISICA che portano alla rottura o

alla frammentazione dei materiali, ma non determinano trasformazioni chimiche o

mineralogiche : es. azione gelo-disgelo , termoclastismo, variazioni di pressione

dovuta all’esposizione subaerea di rocce formatesi in profondità nella crosta,

processi meccanici correlati all’attività biologica (radici, animali, ecc.)

AlterazioneFase I: ALTERAZIONE ED EROSIONE

• disgregazione (processo meccanico)

• decomposizione (processo chimico)

processi meccanici correlati all’attività biologica (radici, animali, ecc.)

• DECOMPOSIZIONE: processi di alterazione CHIMICA che determina la

trasformazione dei componenti minerali esistenti e la formazione di nuovi minerali.

Tra i vari processi ricordiamo:

- Soluzione (corrosione chimica da parte dell’acqua e delle sostanze disciolte al suo

interno

- Idratazione (incorporazione di molecole d’acqua o ossidrile nella struttura dei

minerali)

- Disidratazione (processo inverso all’idratazione)

- Idrolisi , ossidazione, riduzione, ecc.

Fase II: TRASPORTO

Fase III: DEPOSIZIONE

Deposizione

Fase IV: DIAGENESI

DIAGENESI (compattazione)

I sali contenuti nell’acqua precipitano

formando il “cemento”

DIAGENESI (cementazione)

Le rocce sedimentarie si riconoscono perché …

• Sono spesso stratificate in modo più o

meno marcato e in strati di spessore

molto variabile, a seconda delle

modalità e dell'ambiente di

sedimentazione.

• Contengono spesso fossili.

• Alcune reagiscono con acidi.

• Ad eccezione di quelle che derivano da

precipitazione di sali, sono costituite da tre

frazioni (clasti, matrice e cemento),

classificati in base alla loro granulometria.

La stratificazione

determina l’esistenza di

superfici di debolezza

Caratteristica peculiare:

generalmente sono

stratificate!

ATTENZIONE: Il colore è molto variabile (a causa sia delle impurezze sia della diversità dei materiali originari) e non è diagnostico.

Frazioni di una roccia sedimentaria

Le rocce sedimentarie (escluse quelle che derivano daprecipitazione di sali) sono costituite da tre frazioni:

• clasti: frammenti più grossolani che rappresentano l'impalcaturadella roccia,

• matrice: materiale fine intrappolato tra i clasti,• cemento: materiale di precipitazione chimica che si deposita nei

vuoti del sedimento e consolida il sedimento stesso.

Con cemento:

il riempimento è cristallinoCon matrice:

Frammenti a grana molto fine

Le rocce sedimentarie si dividono nei seguenti grandi gruppi:

• ROCCE TERRIGENE: formatesi in seguito alla diagenesi di materiale

sciolto depostosi in ambiente continentale o fluviale. Sono riconoscibili: clasti,

matrice e cemento. Classificate in base alla dimensione dei clasti

• ROCCE CARBONATICHE: a prevalente contenuto di carbonato

• ROCCE SILICEE: a prevalente contenuto di silice

• ROCCE EVAPORITICHE: formatesi in ambienti marini a circolazione

ristretta (bracci isolati di mare, lagune, ecc.) o dove l'evaporazione supera gli

apporti, per la precipitazione dei vari sali disciolti nell'acqua

• ROCCE PIROCLASTICHE: derivano dalla deposizione di clasti

prodotti da vulcani in concomitanza a eruzioni esplosive

ROCCE ROCCE TERRIGENETERRIGENE

1) CONGLOMERATI1) CONGLOMERATI

2) arenarie

3) siltiti

Sedimentarie

CONGLOMERATO = Ghiaia cementata

I clasti, che possono esserearrotondati o a spigoli vivi, vengonodeposti ad opera dei corsi d'acqua oad opera della gravità (⇒ depositiprevalentemente continentali).Il cemento può essere calcareo (es.CEPPO) o siliceo (es. VERRUCANO).Se i ciottoli hanno spigoli vivi, iconglomerati prendono il nome di

4) argilliticonglomerati prendono il nome diBRECCE.

VERRUCANOCEPPO

ROCCE ROCCE TERRIGENETERRIGENE

1) conglomerati

2)2) ARENARIEARENARIE

3) siltiti

Sedimentarie ARENARIE = SABBIE cementate

Derivano dalla diagenesi di sedimenti depositati ad opera dei corsid'acqua e del vento (⇒ in ambiente continentale) e da correntimarine (⇒ in ambiente marino).Le sabbie possono avere composizione variabile a seconda dellaroccia da cui provengono; in generale però il costituente principaleè il quarzo (minerale poco alterabile).Le arenarie possono avere cemento silicio o calcareo.Alcune arenarie sono “gradate”, cioè presentano nella parteinferiore dello strato granulometria grossolana ed elementi condiametro decrescente verso la parte alta dello strato.

4) argilliti

ROCCE ROCCE TERRIGENETERRIGENE

1) conglomerati

2)2) ARENARIEARENARIE

3) siltiti

Sedimentarie

CARATTERISTICHE TECNICHE FONDAMENTALICARATTERISTICHE TECNICHE FONDAMENTALI::resistenza non particolarmente elevata, notevoletenacità. Minore tendenza all’alterazione se il cemento è siliceo.

USIUSI:: se la grana è

Se alterate, perdono il cemento

calcareo, o argilloso, o siliceo) e

si trasformano in sabbie

4) argillitiUSIUSI:: se la grana è uniforme, ottime pietreda costruzione.

AREE AREE DIDIAFFIORAMENTOAFFIORAMENTO::Piemonte (Acqui, Al), Lombardia (ValTrompia e ValCamonica, Bs).

ROCCE ROCCE TERRIGENETERRIGENE

1) conglomerati

2) arenarie

3)3) SILTITISILTITI

Sedimentarie

Rocce piuttosto rare che derivano dalla diagenesi dei LIMI.

4) argilliti

ROCCE ROCCE TERRIGENETERRIGENE

1) conglomerati

2) arenarie

3) siltiti

SedimentarieDerivano dalla diagenesi delle ARGILLE, che a loro voltaderivano dall'alterazione chimica e biochimica delle roccepreesistenti, trasportate ad opera dei corsi d'acqua esedimentate in acque ferme (laghi, mare aperto, anse fluviali).

USIUSI:: impastate conacqua ed essiccate costituisconoleterizi e terrecotte.

AREE DI AFFIORAMENTOAREE DI AFFIORAMENTO::

4)4) ARGILLITIARGILLITI

AREE DI AFFIORAMENTOAREE DI AFFIORAMENTO::

tutto l’Appennino.

CARATTERISTICHE TECNICHE FONDAMENTALICARATTERISTICHE TECNICHE FONDAMENTALI: : tenere, scarsadurevolezza, notevole alterabilità, impermeabili.

Determinano facilmente frane anche di grandi dimensioni

(colamenti) e sono soggette a fenomeni di erosione accelerata

ROCCE ROCCE CARBONATICHECARBONATICHE

1)1) CALCARICALCARI(detritici,

biocostruiti,precip.chimica)

2) dolomie

SedimentarieRocce costituite interamente o per la maggior parte

da CALCITE (CaCO3).

CALCARICALCARI DETRITICIDETRITICI:: analogamente alle rocce terrigene,precedentemente descritte, si classificano in base alledimensioni dei clasti, prevalentemente di origine carbonatica.Spesso sono presenti fossili. Essendo depositi marini, possonocontenere anche sedimenti terrigeni veri e propri (sabbie eargille): argilla = 50%

argilla < 50%

argilla > 50%

MARNE;CALCARI MARNOSI;

MARNE CALCAREE.2) dolomie I calcari possono assumere colorazioni differenti (bianchi, rossi, neri, grigi ecc.) a seconda delle impurezze organiche ed inorganiche presenti.

argilla > 50% MARNE CALCAREE.

CARATTERISTICHE TECNICHE FONDAMENTALICARATTERISTICHE TECNICHE FONDAMENTALI: : buona resistenza alla gelività, lavorabilità, lucidabilità, alterazione chimica (carsismo).

USIUSI:: monumenti, portali, colonne, ornamenti, rivestimenti.

AREE AFFIORAMENTOAREE AFFIORAMENTO:: Brescia (bianco Botticino), Veneto (rosso- roseo).

PALAZZO DUCALE – VENEZIA(Pietra d’Istria – calcare bianco)

Una regolare alternanza di calcari

marnosi, arenarie, argilliti e siltiti viene

detta “flysch”.

Queste alternanze sono molto comuni,

soprattutto nell’Appennino

settentrionale e centrale, dove sono

causa di vasti movimenti franosi.

CALCARI BIOCOSTRUITICALCARI BIOCOSTRUITI

ROCCE ROCCE CARBONATICHECARBONATICHE

1)1) CALCARICALCARI(detritici,biocostruiti,precip.chimica)

2) dolomie

Sedimentarie

2) dolomie

Esempio di impiego del travertinocome pietra da costruzione:Stazione Centrale di Milano

TRAVERTINOTRAVERTINO

ROCCE ROCCE CARBONATICHECARBONATICHE

1)1) CALCARICALCARI(detritici,

biocostruiti,precip.chimica)

2) dolomie

Sedimentarie

CARATTERISTICHE TECNICHE FONDAMENTALICARATTERISTICHE TECNICHE FONDAMENTALI: : leggero e poroso, colorebianco giallognolo, buona durevolezza agli agenti atmosferici.

USIUSI:: edilizia romana, come elemento costruttivo (non decorativo).

AREE DI AFFIORAMENTOAREE DI AFFIORAMENTO:: Toscana, Lazio

2) dolomie

Esempi di impiego del travertino come pietra da costruzione

STAZIONE CENTRALE DI MILANO SAN PIETRO - ROMA

COLOSSEO

SAN PIETRO - ROMA

DOLOMIE DOLOMIE essenzialmente da dolomite Ca Mg(CO3)2

ROCCE ROCCE CARBONATICHECARBONATICHE

1) calcari(detritici,

biocostruiti,precip.chimica)

2) DOLOMIE2) DOLOMIE

Sedimentarie

Le dolomie di sedimentazioneprimaria (rare) si depositano(come i calcari chimici) inambiente evaporitico e sonoestremamente porose(dolomie cariate). In genere,la dolomia deriva da unprocesso chimico successivoalla deposizione; taleprocesso provoca una2) DOLOMIE2) DOLOMIE processo provoca unaricristallizzazione più o menocompleta della rocciacalcarea di partenza(esistono tutti i termini dipassaggio con i calcari).La grana è molto variabile.Si distinguono dai calcari inquanto reagiscono all'HCldiluito (5%) solo a caldo,mentre i calcari reagisconocon HCl a freddo.

CARATTERISTICHE TECNICHE E CARATTERISTICHE TECNICHE E

USI:USI: come calcari detritici.

AREE AREE DIDI AFFIORAMENTOAFFIORAMENTO: Dolomiti.

Le rocce sedimentarie carbonatiche

…………..problematiche………..

CALCARI (e DOLOMIE):

alterazione chimica ⇒ carsismo,

con rischi per gallerie, strade,

edifici

MARNE: se alterate, tendono a

suddividersi in scaglie minute e

polverizzarsi in frammenti ⇒polverizzarsi in frammenti ⇒

frane (soprattutto) in presenza di

acqua

ROCCE ROCCE SILICEESILICEE

1) selci

2) radiolariti

3) diatomiti

SedimentarieEsistono anche organismi a scheletro siliceo che danno luogo, sedimentandosi, a rocce il cui costituente principale

è la SILICE (SiO2 cristallina o amorfa).

Si tenga presente che al di sotto di una profondità compresa tra i 3500 e i 4000 m, non possono piùsedimentarsi i carbonati e si trovano solo sedimenti silicei. Tra le sedimenti silicei. Tra le rocce silicee più conosciute si ricordanole Selci, le Radiolariti e le Diatomiti.

In particolare le SELCISELCI hanno colore variabile (bianco, grigio, rosso, verde, nero), grana molto fine, compatta e fragile, con

frattura concoide e aspetto corneo. Non si incidono col temperino, non reagiscono con l'HCl e riflettono la luce.

SELCESELCE

In ambienti marini a circolazione ristretta (bracci isolati di mare, lagune, ecc.) o dove l'evaporazione supera gli apporti, si ha la precipitazione dei vari sali disciolti nell'acqua. Tale precipitazione avviene secondo un ordine fisso in base alla diversa solubilità dei sali stessi:

CaCO3 Calcare Ca Mg (CO3)2 Dolomia primaria

Rocce evaporitiche

Ca Mg (CO3)2 Dolomia primaria CaSO4 2H2O GessoNaCl SalgemmaSali di Mg K Br e altri

ROCCE ROCCE EVAPORITICHEEVAPORITICHE

1)1) GESSOGESSO

2) anidrite

SedimentarieHa colore variabile (bianco, grigio, rosso, verde o bruno) e può presentarsi con una grana finissima o con una grana grossolana in cui talora si distinguono grossi cristalli.E' molto tenero (tanto da rigarsi con l'unghia) e non

reagisce con l'HCl diluito. Per disidratazione del gesso, in certe condizioni di temperatura e pressione, si viene a formare un'altra roccia chiamata Anidrite (CaSO4).

USIUSI:: utilizzato come pietra da costruzione solo in Emilia ed in

Sicilia, dove sono presenti i Sicilia, dove sono presenti i maggiori affioramenti.

ROCCE ROCCE EVAPORITICHEEVAPORITICHE

1) gesso

2)2) ANIDRITEANIDRITE

Sedimentarie Ha colore grigio-azzurro, struttura massiccia e grana in genere ben visibile. Può acquistare nuovamente acqua e

ritrasformarsi in gesso.

USIUSI:: limitato nei rivestimenti d’interni

Le rocce sedimentarie evaporitiche sono

molto solubili

Cavernosità, carsismo e cedimenti nelle rocce

soprastanti soprastanti

ROCCE ROCCE PIROCLASTICHEPIROCLASTICHE

1) cinerite

2) tufo cineritico

3) tufo a lapilli

Sedimentarie Sono dovute alla deposizione di clasti prodotti da VULCANI in concomitanza a eruzioni esplosive.

Tali clasti possono essere più o meno rimaneggiati da acque correnti e mescolati a sedimenti non vulcanici.

3) tufo a lapilli

4) tufo conglomeratico Tufo conglomeraticoTufo conglomeratico

ROCCE ROCCE PIROCLASTICHEPIROCLASTICHE

1) cinerite

2) tufo cineritico

3) tufo a lapilli

SedimentarieTUFITUFI

CARATTERISTICHE TECNICHE FONDAMENTALICARATTERISTICHE TECNICHE FONDAMENTALI: : colore grigio chiaro o giallo-rosso, leggerezza e porosità, scarsa resistenza alla compressione.

USIUSI:: edilizia romana (etrusca) e napoletana, per strutture leggere, coibentazioni, malte.

AREE DI AFFIORAMENTOAREE DI AFFIORAMENTO::Lazio (Peperino Laziale) e 3) tufo a lapilli

4) tufo conglomeratico

Lazio (Peperino Laziale) e Campania (Pozzolana)