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Rocce sedimentarie

Che cosa sono le rocce sedimentarie?

Le rocce sedimentarie sono rocce che costituiscono, assieme ale rocce eruttive e alle rocce metamorfiche, la litosfera, ovvero la parte più esterna del nostro pianeta.

Le rocce sedimentarie rappresentano il 5% dell'intera litosfera ma ricoprono circa il 75% delle terre emerse. Lo spessore medio delle rocce sedimentarie è di appena 2 km; lo spessore massimo che esse possono raggiungere è di 10-15 km.

La distinzione delle rocce in eruttive, metamorfiche e sedimentarle è la più generale che si possa fare ed è basata su caratteri genetici. In altre parole, le rocce sono classificate in base alla loro origine: le rocce eruttive derivano dal consolidamento del magma; le rocce sedimentarie derivano dall'accumulo di materiali derivati per alterazione da rocce preesistenti; le rocce metamorfiche derivano dalla ricristallizzazione e ristrutturazione di rocce preesistenti. Queste ultime si originano in fondo al mare o sulla superficie della terra, per deposizione di particelle solide o di precipitati chimici che si accumulano uno sopra l'altro, dando luogo a strati successivi di età via via più giovane.

I processi di formazione delle rocce, siano esse eruttive, metamorfiche o sedimentarle, sono tuttora attivi sulla Terra anche se non ce ne rendiamo conto facilmente. I processi sedimentari, poiché avvengono in superficie, sono i più facilmente osservabili: basta osservare per esempio dove vanno a finire i materiali solidi portati al mare dai fiumi in piena o dove si disperdono le rocce erose dalle onde lungo la costa.

Le rocce sedimentarie si formano in seguito a un susseguirsi di eventi che vengono definiti come processi sedimentari. Una roccia si altera, viene degradata ed erosa; i materiali che ne derivano sono trasportati in altra sede dove si depositano a costituire un sedimento. Esso inizialmente sarà incoerente; processi successivi gli conferiranno una notevole consistenza e si formerà una nuova roccia. Sorge così la distinzione fra sedimento e roccia: si definisce come sedimento un qualsiasi accumulo di materiali solidi che si origini sulla superficie della terra in un mezzo qualsiasi (acqua, aria o ghiaccio); si definisce come roccia il prodotto che deriva dalla litificazione o consolidamento di un originario sedimento.

Ciclo delle rocce sedimentarie

Studio di una roccia sedimentaria

I caratteri che devono essere tenuti presenti per lo studio di una roccia sedimentaria sono i seguenti:

  1. tessitura;
  2. struttura;
  3. composizione.

L'esame di questi elementi permette non solo di stabilire se una roccia è ignea, metamorfica o sedimentaria, ma anche di individuare, per esempio, a quale tipo di roccia sedimentaria essa appartenga.

La tessitura riguarda soprattutto le caratteristiche morfologiche delle particelle costituenti il sedimento e le relazioni che si stabiliscono fra una particella e l'altra; la struttura riguarda aspetti molto più macroscopici e riflette le relazioni esistenti fra corpi sedimentari complessi, cioè formati da un numero molto elevato di particelle, come possono essere gli strati e le formazioni; la composizione riguarda invece il tipo chimico o mineralogico delle particelle costituenti il sedimento.

1) Tessitura delle rocce sedimentarie

Si è più volte accennato che le rocce sedimentarie derivano dall'accumulo di materiali provenienti dalla disgregazione di altre rocce. Una roccia può disgregarsi tanto meccanicamente quanto chimicamente, dando luogo a frammenti di roccia più piccoli e a soluzioni. I frammenti di roccia e le soluzioni sono dunque gli elementi che servono a costituire le rocce sedimentarie.

Più esattamente si definiscono come costituenti detritici di una roccia sedimentaria quegli elementi che arrivano al luogo di deposizione allo stato solido (ghiaie, sabbie, argille), come costituenti chimici quelli che arrivano in soluzione e che precipitano nel luogo di deposizione per azione chimica o biochimica (calcite, dolomite, gesso).

Se nel sedimento prevalgono i costituenti detritici si for-mano le rocce detritiche (arenarie, conglomerati, argille), se prevalgono i costituenti chimici si formano le rocce chimiche (calcari, dolomie, evaporiti, selci).

2) Strutture delle rocce sedimentarie

La forma macroscopica esterna di un corpo sedimentario e la sua struttura interna costituiscono quell'insieme di caratteri che vengono globalmente indicati con il termine di strutture sedimentarie.

Fra gli aspetti più tipici possiamo ricordare gli strati e le lamine che si formano a causa di bruschi cambiamenti nel regime di sedimentazione, le impronte che si originano per effetto delle correnti o delle onde che trasportano il sedimento, le impronte di organismi e le strutture provocate da particolari processi chimici.

Arenaria rossa

L'arenaria rossa è una roccia sedimentaria.

Queste caratteristiche macroscopiche non devono essere confuse con quei particolari tipi di piegamenti e dislocazioni che vengono provocati dai fenomeni tettonici che si verificano su scala molto più grande e che portano alla insorgenza delle catene montuose.

3) Composizione delle rocce sedimentarie

La composizione chimica e mineralogica sono i due elementi basilari su cui poggia la classificazione delle rocce sedimentarie, per esse però l'influenza di questi due fattori è più limitata che non per le rocce eruttive e metamorfiche.

Composizione chimica

È interessante confrontare la composizione media delle rocce eruttive e quella delle rocce sedimentarie, in quanto si possono osservare le modificazioni chimiche che i processi di alterazione, trasporto e litificazione hanno prodotto durante il ciclo di sedimentazione.

Le rocce sedimentarie si presentano sensibilmente arricchite in silice, in quanto il quarzo è uno dei minerali più stabili nelle condizioni subaeree; segnano una forte diminuzione del sodio, grazie alla sua elevata solubilità; sono caratterizzate da un aumento massiccio dello ione carbonico.

La composizione chimica delle rocce sedimentarie non è molto varia e molto spesso rocce diverse presentano una composizione chimica molto simile. Per questa ragione, nello studio delle rocce sedimentarie, si ricorre molto raramente ad analisi chimiche complete.

Composizione mineralogica

La composizione mineralogica delle rocce sedimentarie è quanto mai varia, potendosi ritrovare in esse tutti i minerali presenti nelle altre rocce e in più i minerali che si formano specificamente nelle rocce sedimentarie.

Nonnctante questa variabilità potenziale la composizione base delle rocce sedimentarle è molto semplice e dominata, quantitativamente, dal quarzo, dai carbonati e dai minerali delle argille.

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