Il ciclo litogenetico

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					                     Come nascono e si
                     trasformano le rocce

                    Dalle origini al ciclo litogenetico

               Anno scolastico 2006-2007   a cura del prof. Andrea Mandelli




Biennio superiori                                                     a.s. 2006-2007
  Le origini

 Tutto è cominciato in una nube di gas e
  frammenti di roccia sospesi nello spazio…
              …gas e frammenti grandi
               anche come montagne…

…che ruotando attorno al centro comune si
 sono aggregati in corpi via via più grandi…

              … che si è trasformato nel nostro sistema
               solare con il Sole che brilla al centro e i
               pianeti che gli girano attorno…
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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 meteore
             cadevano su di essa.


         Non era un posto molto tranquillo!
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  Le origini
 Con il passare del tempo si è
  raffreddata e si è formata una
  crosta fredda e dura sulla
  quale viviamo.




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

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  Le origini
 Ma non per questo ha smesso di
  trasformarsi.
 Noi non ce ne accorgiamo perché
  i cambiamenti avvengono in
  migliaia o milioni di anni.

 Si crea nuova crosta eruzione dopo
  eruzione …
 … i continenti si spostano di pochi
  centimetri all’anno …
 … ma dopo qualche milione di anni
  il mare che prima c’era è scomparso
  e al suo posto troviamo delle colline
                                          5
  e dei boschi
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 che solo
           un geologo sa leggere…


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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 sedimentario
                                         Roccia preesistente
      Le rocce sedimentarie
        sono rocce costituite da
        materiali provenienti
        dalla disgregazione di              alterazione
        rocce preesistenti, si
        formano attraverso una
        serie di azioni che                  trasporto
        assumono il nome di
        processo sedimentario
                                            deposizione

Roccia sedimentaria          diagenesi
                                                               8
  Il processo sedimentario: l’erosione
 La prima di queste azioni si chiama
  alterazione (erosione) e consiste nella
  demolizione di una roccia che già
  esiste.

 L’alterazione/erosione può essere
   determinata dall’azione meccanica
   dell’acqua che scava una stretta gola…

                    … o che incide e
                     modella una valle
                     fluviale
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 Il processo sedimentario: l’erosione

 L’erosione può essere ad
  opera del vento con
  forme spettacolari…




                              …o più semplici



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Il processo sedimentario: l’erosione
 L’acqua ha anche una azione
  solvente su alcuni tipologie di
  rocce come il calcare, qui si vede
  come l’acqua ha corroso questa
  parete di calcare




                                 …a volte l’azione
                                   crea ambienti
                                   fantastici.        11
  Il processo sedimentario: il trasporto
La seconda azione del processo sedimentario è il trasporto.
  Questo avviene attraverso i torrenti…
                Che appaiono tranquilli e
                amichevoli ma che durante
                le piene fanno rotolare massi
                di parecchie tonnellate.




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 Il processo sedimentario: il trasporto

… avviene attraverso i fiumi,
 specialmente ghiaie e
 sabbie, ma anche fanghi
 (argille)…


  …o ad opera
     del vento,
   sabbie e silt
       (sabbie
    molto fini).
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  Il processo sedimentario: la deposizione

La terza azione del processo sedimentario è la
deposizione o sedimentazione.
Quando l’acqua o il vento cessano di correre, i sassi e i
granelli di roccia che trasportano cadono in basso:
   accade nel letto del fiume quando
   rallenta…


                  …o nella
                  tranquillità delle
                  acque di un lago o
                  di uno stagno…                            14
  Il processo sedimentario: la deposizione

…accade nel mare a formare la sabbia
o alla foce dei fiumi




                               Questo è il delta del fiume
                              Danubio, in chiaro nel mare si
                              vedono i sedimenti portati dal
                                          fiume.             15
  Il processo sedimentario: la deposizione

A volte accade che la deposizione sia
di tipo chimico.
Viene cioè depositato qualcosa che
nell’acqua è disciolta.
       Avete presente le saline? Facendo
       evaporare l’acqua del mare questa
  rilascia il sale che noi poi raccogliamo.
                    Così accadde anche nel Mediterraneo,
                    5,5 milioni di anni fa la chiusura dello
                    Stretto di Gibilterra trasformò il
                    Mediterraneo in un mare completamente
                    chiuso, che evaporò quasi
                    completamente depositando ovunque 16
                    salgemma e gessi.
   Il processo sedimentario: la deposizione
                Così accade anche in certe situazioni
                particolari come nelle grotte dove viene
                depositata la calcite nella forma di
                stalattiti e stalagmiti.




   …ma anche dove i cambiamenti
     chimico-fisici fanno precipitare
  calcari tipo il travertino: alla base
delle cascate o all’uscita delle falde
                              freatiche.
                                                           17
   Il processo sedimentario: la diagenesi
 La deposizione di una sabbia o di un
  fango non basta 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.                     18
  Il processo sedimentario
 Le rocce sedimentarie vengono classificate in:
 Rocce clastiche se sono costituite da piccoli granuli di
  pietra come le sabbie,le argille, alcuni calcari;




               Rocce chimiche o rocce evaporitiche se si
                 sono formate per la deposizione dei sali
                 disciolti nell’acqua.                       19
  Il processo sedimentario
 Rocce organogene se sono costituite da gusci o da resti
  minerali di organismi;




   Rocce organiche se costituite
      dalla frazione organica degli
      organismi, come i carboni, il
       petrolio, i depositi di ossa o
                        escrementi.                     20
La classificazione delle
rocce sedimentarie
                        Rocce
                     sedimentarie


  clastiche    evaporitiche     organogene      organiche



Conglomerati                                     Lignite
               Salgemma
  Arenarie                     Rocce formate    Carbone
                Gesso
   Siltiti                    prevalentemente   Petrolio
                Calcare
   Argille                        da gusci      Metano
                Anidrite
  Calcari                                       Fosforite
                                                            21
     Il ciclo
sedimentario




            22
Il processo magmatico
 Le rocce magmatiche sono quelle che si
  formano dal raffreddamento di un magma.
 Il magma è la roccia che è diventata liquida
  per il calore (800°C-1200°C).
 Quando esce dalle profondità della Terra la
  chiamiamo lava.
                     L’insieme dei fenomeni
                      che portano alla
                      formazione di una roccia
                      magmatica si chiama
                      processo magmatico.        23
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.
                                                 24
  Il processo magmatico
Oppure può crearsi per fusione di una roccia che già esiste:
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.




                                                         25
Il processo magmatico
 La maggior parte dei magmi non riescono a
  uscire dalla crosta terrestre.




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  Il processo magmatico:
  le rocce intrusive
 Rimanendo imprigionati in profondità si raffreddano
  lentamente e formano le rocce magmatiche intrusive.
 Sono caratterizzate da cristalli di dimensioni di qualche
  millimetro ben visibili a occhio nudo, qui sotto il granito con
  la sua sezione sottile al microscopio 14x.




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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, qui sotto rocce basaltiche e la
  sezione sottile al microscopio 20x.




                                                         28
 Il processo magmatico:
 la classificazione
 Rocce magmatiche intrusive:
  si formano per raffreddamento
  lento all’interno della crosta
  ed hanno cristalli ben visibili e
  di dimensioni simili tra loro.
                 A sinistra una
                  Tonalite

                 A destra un
                  Gabbro
                                      29
  Il processo magmatico:
  la classificazione
 Rocce magmatiche effusive:
 si formano per raffreddamento
 veloce all’esterno della crosta
 ed hanno cristalli in massima
 parte molto piccoli.
                 Una
                   Ignimbrite a
                   sinistra

                 Una colata
                   basaltica a
                   destra          30
  Il processo magmatico:
  la classificazione
La classificazione
delle rocce
magmatiche avviene
sia per ambiente di
formazione (effusive
o intrusive)
che per
composizione
mineralogica
(felsiche +SiO2 o
mafiche -SiO2), lo
schema qui a lato
rende chiara la
relazione
minerali => rocce
                           31
La classificazione delle
rocce magmatiche
                                 Rocce magmatiche


   Intrusive                                                         Effusive
                                        SiO2

                Graniti (SiO2 >65%)            Rioliti e ossidiane


                  Sieniti e dioriti                 Andesiti


                     Monzoniti                      Trachiti


                      Gabbri                        Basalto


               Peridotiti (SiO2 <45%)

                                                                                32
  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.



                                                  33
  Il processo metamorfico
Così se una roccia come il calcare
si trova nelle vicinanze di un
magma…
… certo non riesce a fondere e
diventare un magma, ma si prende
una bella abbrustolita!!!
È così che nasce il marmo come
quello di Carrara che Michelangelo
ha scolpito in maniera stupefacente.



                                       34
Il processo metamorfico
             A volte sono le forze enormi
              dell’interno della Terra che
              deformano, schiacciano e
              stirano una roccia… fino a
              renderla di fatto un’altra
              cosa.
             Ed ecco che una Diorite
              (magmatica intrusiva)…

             … che diventa un Gneiss
              (roccia metamorfica).          35
  Il ciclo litogenetico
                                   Rocce
                                sedimentarie

     Rocce
   magmatiche



Ogni roccia
può trasformarsi in
una roccia di un altro tipo                   Rocce
                                           metamorfiche
o in una nuova roccia dello stessa
famiglia, questa continua trasformazione
prende il nome di ciclo litogenetico
                                                      36
(dal greco: lithos = pietra e genesis = nascita).
Fine della presentazione
 La prossima volta osserveremo le
  rocce, le prenderemo in mano e
  vedremo le caratteristiche e le
  differenze.
 Non dimenticatevi di portare una buona
  lente di ingrandimento!!



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posted:6/7/2012
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