14 il processo sedimentario

Le fasi del processo sedimentario

1) erosione: dà origine ai sedimenti

2) trasporto

3) deposito in ambienti di sedimentazione

4) diagenesi: trasforma i sedimenti in roccia

L’erosioneGli agenti erosivi si dividono in:

1) Agenti fisici (temperatura,pressione,acque,vento..)

2) Agenti chimici (acqua, sostanze organiche..)

normalmente questi agenti operano insieme

Degradazione fisica

Gli agenti fisici si dividono in:

1) Termoclastismo (causato dagli sbalzi termici)

2) Crioclastismo (frammentazione ad opera del gelo)

3) Abrasione (operata da acque fluenti e battenti)

4) Esarazione (operata dal movimento dei ghiacciai)

5) Deflazione (operata dal vento)

I clasti si suddividono in base alla forma e alle dimensioni

Degradazione fisica

ghiaia sabbia argilla

Alterazione chimica

Si manifesta soprattutto in ambienti caldo-umidi

1) Ossidazione (causata dall’ossigeno atmosferico)

2) Idratazione

3) Dissoluzione (operata dalle acque sui sali idrosolubili)

Alterazione chimica

Ossidazione

Interessa solfuri e solfati e dà origine ad ossidi ferrici

pirite (solfuro ferroso) ematite (ossido ferrico anidro)

Alterazione chimica

Idratazione

Trasforma i minerali anidri nei corrispondenti idrati:

anidritegesso

CaSO4 + H2O CaSO4 . 2H2O

Alterazione chimica

dissoluzione

Acqua e anidride carbonica reagiscono dando acido carbonico

Il carbonato di calcio (insolubile in acqua) viene trasformato in bicarbonato (solubile):

CaCO3 + H2O + CO2 Ca(HCO3)2

Tale fenomeno è detto carsismo

Alterazione chimica

Il carsismo

trasporto fluviale

È determinato dal flusso della corrente verso la foce: è un flusso “trattivo”

• Flusso laminare (movimento in strati paralleli, senza rimescolamento;è un flusso lento)

2) Flusso turbolento (i moti delle particelle sono confusi ed intrecciati; è un flusso veloce)

trasporto glaciale

È determinato dal movimento dei ghiacciai verso valle e dal loro arretramento;

1) I materiali trasportati vengono ridotti in polvere e mostrano tipiche striature parallele

2) I sedimenti depositati dai ghiacciai formano le “morene”

trasporto eolico

È determinato dal vento e determina la formazione di dune

1) I granuli possono alzarsi dal suolo e determinare una “corrasione”

2) Le particelle più piccole possono originare tempeste di polvere

trasporto marino

È determinato dalle onde, dalla risacca e dalle correnti profonde (flussi trattivi)

1) Inoltre esiste il flusso gravitativo determinato dalle correnti di torbida;

2) Esso è causato dai sedimenti di origine fluviale

Il deposito

Gli ambienti di sedimentazione vengono suddivisi in tre gruppi:

1) Ambienti continentali

2) Ambienti marini

3) Ambienti di transizione

Il deposito

Ambienti continentali

1) Pianure alluvionali 2) Conoidi di deiezione 3) Ambiente desertico

Il deposito

Ambienti continentali

4) Ambiente glaciale 5) Ambiente lacustre

6) Ambiente palustre

7) Ambiente speleo

Il deposito

Ambienti marini

1) Ambiente di piattaforma 3) Ambiente pelagico2) Ambiente di scarpata

Il deposito

Ambienti di transizione

1) Ambiente deltizio3) Ambiente litorale2) Ambiente tidale

La diagenesi

-E’ la trasformazione del sedimento in roccia-Consiste in una serie di processi fisici,chimici e biologici-Avviene a temperature inferiori a 200 °C e pressioni inferiori a 1Kbar

1° fase (compattazione): riduzione di volume e aumento di P e T

La diagenesi

-E’ la trasformazione del sedimento in roccia-Consiste in una serie di processi fisici,chimici e biologici-Avviene a temperature inferiori a 200 °C e pressioni inferiori a 1Kbar

2° fase (cementazione): precipitazione di un cemento siliceo o carbonatico a volume costante

La diagenesi

Le rocce sedimentarie coerenti differiscono dal sedimento incoerentea causa di:

1) Nuovo apporto di materiale cementante

2) Deposito di sostanze presenti nei liquidi circolanti

3) Diminuzione del contenuto di acqua

4) Reazioni chimiche fra i fluidi e il sedimento

La diagenesi

Le rocce sedimentarie presentano una tipica stratificazione e sonoelettivamente portatrici di fossili

Classificazione delle rocce sedimentarie

Si basa sul meccanismo di formazione:

Roccia madre

Degradazione fisica Alterazione chimica

detrito

Rocce terrigene

soluzioni

precipitazione diretta

precipitazione mediata

allontanamento

Rocce ortochimiche

Rocce allochimiche Rocce residuali

Percentuali dei diversi tipi di roccia:

Classificazione delle rocce sedimentarie

Classificazione delle rocce sedimentarie

Dal punto di vista chimico distinguiamo:

- Rocce carbonatiche: costituite da calcare; si ottengono per precipitazione diretta o tramite organismi viventi

- Rocce silicee: si ottengono quasi esclusivamente partendo da resti di organismi a guscio siliceo

Le rocce terrigene

In base ad un criterio granulometrico si distinguono in:

1) Ruditi

- Areniti

3) Lutiti

Le Ruditi

Sono costituite da clasti di grandi dimensioni

Ghiaia (sedimenti incoerenti non cementati con spigoli smussati)

Conglomerato (ghiaia cementata)

Breccia (clasti appuntiti di origine franosa)

Le Areniti

Sono costituite da particelle piccole ma visibili ad occhio nudo

Sabbie (in forma sciolta)

Arenarie (in forma litificata)

Le Lutiti

Sono costituite da frammenti invisibili

Silt (più grossolano)

Argilla (più fine)

Le rocce ortochimiche

Si ottengono per precipitazione di sali in bacini evaporitici

Evaporiti: si ottengono dalla precipitazione dei sali per evaporazionein serie caratteristiche

Le rocce ortochimiche

Si ottengono per precipitazione di sali in bacini evaporitici

Calcare oolitico

Dolomia: deriva dalla precipitazione di carbonati di Ca++ e di Mg++

Le rocce allochimiche carbonatiche

Sono caratterizzate da granuli, una matrice carbonatica, un cemento carbonatico e da pori;

Calcare conchigliare

Calcare nummulitico

Le rocce allochimiche carbonatiche

Le dolomie di origine biologica sono secondarie, in cui il Ca++ viene in parte sostituito dal Mg++

Dolomia

Le rocce allochimiche silicee

Derivano dalla deposizione di spicole e gusci silicei

Diatomite (dai gusci delle diatomee)

Radiolarite (dai gusci dei radiolari)

Le rocce ferrifere,fosfatiche e miste

Rocce ferrifere: sono rocce calcaree che contengono più del 10% di ferro

Rocce fosfatiche: sono rocce calcaree contenenti fosfato di calcio

Rocce miste: marne, composte da calcare ed argilla

I combustibili fossili: carbone e petrolio

I carboni fossili derivano dall’accumulo di resti vegetali sommersi

I microrganismi attaccano la materia organica contenente H e O

Progressivamente si ha quindi un arricchimento in carbonio

I combustibili fossili: carbone e petrolio

I carboni fossili si distinguono a seconda dell’età e quindi del contenuto in C:

torba

lignite

litantrace

antracite

Il petrolio

Si origina da sedimenti vegetali e animali in ambiente anaerobico

I sedimenti organici mescolati a sedimenti argillosi subiscono unadecomposizione da parte di batteri anaerobi

La diagenesi dà origine ad una roccia madre petrolifera

Tale roccia,sottoposta ad alte pressioni e temperature libera il petrolio