LE ROCCE

1. LE ROCCE • REALIZZATO DA: • Alessia Padiglioni • Francesca Bordoni • Riccardo Bellucci

2. chimiche organogene clastiche metamorfiche sedimentarie TIPI DI ROCCE Magmatiche intrusive effusive

3. Il ciclo delle rocce Tutte le rocce quando vengono trasportate a grande profondità all’interno della crosta terrestre possono fondere e originare magmi. La fusione distrugge tutti i minerali delle rocce e gli elementi che li costituivano entrano a far parte del magma. Altro magma risale invece dalla parte alta del mantello,dove condizioni particolari fanno fondere una parte delle rocce presenti. Il magma si raffredda in superficie,formando rocce magmatiche effusive,o al di sotto di queste,formando rocce magmatiche intrusive. A causa dei movimenti che interessano la crosta terrestre,le rocce magmatiche intrusive possono risalire in superficie. La lenta azione degli agenti atmosferici sulle rocce sedimentarie,che in origine ricoprono quelle magmatiche fa quindi riaffiorare queste ultime .Le rocce magmatiche vengono a loro volta degradate dagli agenti atmosferici .I prodotti della degradazione vengono trasportati dai fiumi verso il mare,dove si depositano in strati sovrapposti. I sedimenti vanno incontro a un lento processo di litificazione e diventano rocce sedimentarie. Queste sprofondano sotto il peso degli strati sovrastanti e si riscaldano. Quando la temperatura raggiunge i 300°C,i minerali delle rocce sedimentarie cominciano a trasformarsi in nuove specie mineralogiche. Attraverso questo processo,le rocce preesistenti si trasformano in rocce metamorfiche. Più in profondità,queste vengono ulteriormente riscaldate,originando un magma, e il ciclo ricomincia.

4. Laformazione delle rocce magmatiche • Le rocce magmatiche si sono formate a partire da un magma1. • Quando il magma si raffredda inizia un processo di cristallizzazione: gli atomi degli elementi in esso presenti si dispongono in posizioni fisse nei reticoli cristallini,non sono più liberi di muoversi e si forma una sostanza solida. • Dalla massa fusa si separano i minerali,dalla cui aggregazione finale risulterà la roccia. • Le rocce magmatiche sono di due tipi: • Intrusive:che si formano quando la massa si solidifica e cristallizza in profondità. • Effusive: che si formano invece quando il magma solidifica in superficie. 1= massa di rocce fuse che si forma a profondità variabili tra 15 e 100 km entro la crosta terrestre o nella parte superiore del mantello.

5. Rocce magmatiche a confronto. Il destino delle rocce intrusive:unavolte solidificate,le rocce magmatiche intrusive vanno a far parte della crosta terrestre e possono rimanere immobili,in profondità,anche per tempi lunghissimi. In alcuni casi, però,queste rocce possono essere sospinte verso l’alto dai movimenti della crosta terrestre. Se giungono fino in superficie queste rocce possono essere messe a nudo in seguito alla lenta demolizione delle rocce sovrastanti. I responsabili di questo processo(erosione) sono le acque correnti,il ghiaccio e il vento. Intrusive: sono formate da cristalli visibili a occhio nudo perché all’interno della crosta i magmi si raffreddano lentamente,dato che le rocce che circondano la massa fusa impediscono la rapida dispersione del calore. In queste condizioni,i cristalli che si formano mano a mano che il magma si raffredda hanno il tempo sufficiente per crescere anche fino a qualche millimetro prima che l’intera roccia cristallizzi. Effusive:hanno cristalli di piccole dimensioni visibili solo al microscopio perché quando il magma risale in superficie la sua temperatura passa da 1000°C a quella ambiente in maniera più rapida e i singoli cristalli non hanno il tempo di crescere.

6. Esempi di rocce magmatiche Basalto(effusiva) Granito (intrusiva) Pomice(effusiva) Ossidiana(effusiva)

7. Formazione delle rocce sedimentarie • Esse si formano attraverso processi che avvengono sulla superficie terrestre come la sedimentazione, cioè la deposizione, in strati sovrapposti, di vari tipi di materiali:frammenti di rocce portati dai corsi d’acqua, gusci e scheletri di animali, resti vegetali, sabbie trasportate dal vento, ceneri dei vulcani. • Le rocce sedimentarie si dividono in tre gruppi a seconda del processo di formazione: • Clastiche: sono le rocce che affiorando in superficie subiscono la disgregazione e l’erosione per opera degli agenti atmosferici. • Si producono in questo modo frammenti che vengono trasportati dall’acqua,dal ghiaccio e dal vento e depositati sulle terre emerse o sul fondo del mare. La deposizione dei frammenti è detta sedimentazione. • I sedimenti si accumulano in strati sovrapposti e vanno incontro a litificazione,cioè vengono trasformati in roccia consolidata. • La litificazione avviene attraverso due processi la compattazione (dovuta al peso degli strati sovrastanti)e la cementazione (dovuta alla precipitazione di sostanze sciolte nell’acqua che vanno a riempire i pori tra i granuli). Le rocce che si formano seguendo questi processi sono dette rocce clastiche.

8. Si classificano in base alla dimensione delle particelle (clasti) che le compongono: -Conglomerati il cui diametro non supera i 2mm; -Arenarie il cui diametro è compreso tra 2 e 0.06mm; -Argilliti il cui diametro è inferiore a 0.06mm Rocce organogene:sono derivate dall’accumularsi di resti di organismi:gusci e scheletri di animali di varie dimensioni,ammassi di organismi costruttori (coralli),resti vegetali (carbone).Le rocce organogene più diffuse sono i calcari,costituiti per la maggior parte da calcite che viene prodotta da molti organismi marini. Ci sono inoltre rocce organogene silicee (selce) che si formano dall’accumulo di organismi che usano la silice. Rocce chimiche:si formano in seguito alla precipitazione di sostanze sciolte nell’acqua dei mari e dei laghi. Ad esempio,quando in un bacino marino,rimasto del tutto o in parte isolato,aumenta la concentrazione di sali per via dell’evaporazione,sul suo fondo si depositano i sali contenuti nell’acqua di mare,tra i quali la calcite,il gesso e il salgemma. Questi depositi si chiamano evaporiti.

9. Esempi di rocce sedimentarie organogene Calcari (costituiti dalla calcite prodotta da organismi marini). Selce (costituita dalla silice prodotta dall’accumulo di gusci di organismi).

10. Esempi di rocce sedimentarie chimiche Travertino Alabastro Sono calcari che derivano dalla deposizione da acque fluviali o di sorgente,in seguito a evaporazione dovuta a un cambiamento della temperatura dell’acqua. Stalattiti Stalagmiti Che sono concrezioni di calcare che si depositano in seguito al percolamento di acqua satura di carbonato di calcio dal soffitto delle grotte.

11. Formazione delle rocce metamorfiche Le rocce, quando vengono sottoposte a temperature elevate o a forti pressioni tendono a cambiare la loro composizione mineralogica1 e la loro struttura2. Questo processo di trasformazione è detto metamorfismo. 1cioè il tipo di minerali di cui sono costituite. 2cioè nelle disposizione dei minerali al loro interno. Avviene all’interno della crosta terrestre,a una profondità compresa tra i 10 e i 30 km,dove le pressioni aumentano e le temperature diventano sufficientemente elevate,ma non a tal punto da provocare la fusione delle rocce. Il metamorfismo riguarda quindi le rocce che ,per i continui movimenti della crosta terrestre,vengono trasportate a profondità maggiori rispetto alla loro posizione iniziale. La temperatura e la pressione che innescano il metamorfismo sono conseguenze del calore interno della terra e del peso delle rocce sovrastanti. A 15 km di profondità la pressione è infatti circa 4000 volte superiore a quella esistente sulla superficie terrestre.

12. Casi di metamorfismo • Il metamorfismo regionale:riguarda porzioni estese della crosta. Coinvolge masse di rocce sedimentarie e magmatiche che sono sottoposte a forti pressioni e temperature crescenti; • Il metamorfismo di contatto:si osserva quando una massa di magma incandescente provoca un forte aumento di temperatura nelle rocce con cui viene a contatto. Più si è vicino alla massa incandescente, più le trasformazioni sono intense.

13. Esempi di rocce metamorfiche

14. Ricristallizzazione • La Ricristallizzazionedei minerali avviene quando una roccia è trascinata in profondità dai movimenti della crosta terrestre e si adatta a nuove temperature e pressioni. La pressione modifica la composizione chimica della roccia • Pressioni omogenee fanno avvicinare gli atomi dei minerali che assumono strutture più compatte. • Pressioni orientate allungano e allineano i minerali secondo una particolare direzione.

15. I metodi di datazione delle rocce • Può avvenire in due modi: • Datazionerelativa:Si può stabilire se una roccia è più antica o più recente di altre ,anche senza sapere quanto tempo fa si sono formate . • Datazioneassoluta: si può attribuire alla roccia un’età in anni . • La datazione delle rocce è affidata alla stratigrafia che ha come obbiettivo la ricostruzione della storia della terra attraverso l’ordine cronologico in cui si sono formate le rocce. Un altro metodo di datazione delle rocce è attraverso i fossili. Infatti le rocce sedimentarie che si sono formate nello stesso periodo della storia della terra sono caratterizzate dagli stessi fossili. • Ha due obbiettivi principali: • Risalire all’ambiente fisico che ha originato i vari tipi di rocce • Ricostruirel’ordine in cui si sono formate queste rocce • Ha tre principi fondamentali: • Orizzontalitàoriginaria: I segmenti si depositano in strati pressochè orizzontali. • Sovrapposizione: Ogni strato di roccia sedimentaria è più giovane di quello sottostante e più antico di quello che gli sta sopra. • Intersezione: Intrusioni di magma che tagliano altre rocce sono più giovani di queste.

16. Il metodo radiometrico Il metodo più largamente impiegato per determinare l’età in anni delle rocce si fonda sulla radioattività naturale posseduta da alcuni atomi che fanno parte dei reticoli cristallini dei minerali in esse contenuti. Gli atomi di un elemento sono presenti in natura in diverse “versioni”,chiamate isotopi. Molti degli isotopi che contengono più neutroni che protoni sono instabili e tendono a decadere,per trasformarsi in isotopi di elementi stabili. Il decadimento avviene per ogni elemento secondo un ritmo preciso,dato dal tempo di dimezzamento,ed è accompagnato dall’emissione di energia sotto forma di radiazione. Per misurare l’età radiometrica di una roccia si conta il numero di isotopi instabili di un elemento ancora presenti e il numero di isotopi stabili derivati dal decadimento;conoscendo il tempo di dimezzamento,è possibile calcolare quanto tempo è trascorso dal momento in cui gli isotopi radioattivi sono entrati a far parte del reticolo cristallino del minerale,cioè dal momento in cui si è formato quel minerale.

17. Discordanze Generalmente le formazioni hanno un’estensioneorizzontale enorme rispetto allo spessore ed è assai difficile individuare la loro terminazione laterale. È più facile osservare il passaggio verticale da una formazione all’altra. Il passaggio tra le varie formazioni può essere repentino o graduale. I rapporti verticali tra gli strati possono essere concordanti o discordanti. Quando non vi è stata un’evidente interruzione della sedimentazione, le due formazioni si dicono concordanti. Si definisce discordanza una superficie che separa due successioni sedimentarie non in continuità temporale tra loro. Si possono identificare due tipi di discordanze stratigrafiche: Discordanza semplice; Discordanza angolare.

18. Fonti: • Wikipedia • Immagini da internet