I MATERIALI DELLA CROSTA TERRESTRE

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1 I MATERIALI DELLA CROSTA TERRESTRE

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3 Le rocce ignee Derivano tutte dalla solidificazione di un magma, che può avvenire al di sotto della superficie terrestre (rocce plutoniche o intrusive) o al di sopra (rocce vulcaniche o effusive) Le differenti modalità di raffreddamento portano alla formazioni di rocce con diverse strutture che permettono di distinguerle facilmente

4 Come riconoscere una roccia IGNEA Rocce ignee intrusive una roccia ignea intrusiva è caratterizzata da una STRUTTURA OLOCRISTALLINA con l evidente presenza di cristalli ben formati giustapposti uno accanto all altro. Il loro riconoscimento permette una classificazione della roccia plutonica in felsica (prevalenza di silicati di colore chiaro come nel GRANITO) o in mafica (prevalenza di minerali dal colore scuro come nel GABBRO) clic Io sono un Granito Io sono un Gabbro

5 Come riconoscere una roccia IGNEA Rocce ignee effusive una roccia ignea effusiva è caratterizzata da varie strutture: STRUTTURA PORFIRICA con l evidente presenza di pochi fenocristalli riconoscibili fra microcristalli o in una massa vetrosa (come nell ANDESITE) STRUTTURA MICROCRISTALLINA con cristalli piccolissimi e non riconoscibili STRUTTURA VETROSA (come nell OSSIDIANA) STRUTTURA POMICEA caratterizzata da pori e vacuoli clic Io sono una andesite Io sono una ossidiana

6 Le rocce metamorfiche I vari tipi di rocce, sottoposte alle diverse temperature e alle diverse pressioni esistenti all interno della crosta terrestre, subiscono il fenomeno del metamorfismo Il metamorfismo consiste nella riorganizzazione dei minerali esistenti e/o nella formazione di nuovi minerali, più stabili alle nuove condizioni di temperatura e pressione, senza che la roccia stessa passi allo stato fuso

7 Come riconoscere una roccia METAMORFICA La struttura delle rocce metamorfiche è spesso FOGLIETTATA, i cristalli sono disposti secondo piani o bande paralleli fra loro Quando i piani sono molto fitti e si staccano più o meno facilmente, la struttura è SCISTOSA (come nella FILLADE, roccia che ha subito un basso grado di metamorfismo) Quando i minerali sono disposti in bande compatte ed alternate di colore chiaro e scuro, la struttura GNEISSICA (come nello GNEISS, roccia che ha subito un alto grado di metamorfismo) Io sono una Fillade Io sono uno Gneiss

8 Le rocce Sedimentarie Sono le rocce che derivano dai processi di erosione fisica e chimica subiti da tutti i tipi di rocce presenti sulla superficie terrestre. I prodotti dell erosione, subendo i processi di trasporto sedimentazione e diagenesi, possono dare origine a vari tipi di rocce sedimentarie dalle strutture e dalle caratteristiche molto diverse Vengono classificate in: ROCCE DETRITICHE ROCCE CHIMICHE ROCCE ORGANOGENE

9 Come riconoscere una roccia SEDIMENTARIA La roccia è formata da granuli ben visibili I granuli sono formati da minerali e frammenti di roccia I granuli sono formati da cristalli giustapposti I granuli sono costituiti da fossili La roccia è DETRITICA come il CONGLOMERATO La roccia è CHIMICA come l ANIDRITE la roccia è ORGANOGENA Come il CALCARE Fossilifero

10 Ciclo delle Rocce

11 Le rocce sono costituite da minerali I minerali sono costituiti da elementi chimici (atomi o ioni) legati tra loro

12 Elementi chimici nella litosfera O: 50%; Si: 30%; Al: 8%; Fe: 5,0%; C, Na, K, Mg costituiscono quasi il 99% e sono elementi maggiori. H, P, Ti, Mn ed altri tra 1% e 0,1% sono elementi minori. Altri elementi presenti in quantità inferiori allo 0,1% sono detti elementi in traccia.

13 I minerali nella litosfera sostanze inorganiche stato solido composizione definita e rappresentabili da una formula chimica quasi sempre disposizione degli atomi rigorosamente ordinata (struttura cristallina) cristalli, figure geometriche caratterizzate da facce, spigoli e vertici. talvolta struttura molecolare caotica (struttura amorfa).

14 Classificazione dei minerali I minerali (circa 3000 tipi) semplici o nativi se formati da un solo elemento : es. C (cristallizza in 2 forme ossia diamante e grafite in relazione agli intervalli di temperatura e pressione), S, Pt, Ag ecc. I minerali si definiscono composti se sono formati da più elementi; la maggior parte delle rocce litosferiche. Si dividono in 7 classi: SOLFURI (pirite), OSSIDI e IDROSSIDI (ematite), CARBONATI (calcite, dolomite), ALOGENURI (salgemma), SOLFATI (gesso), FOSFATI (apatite), SILICATI (quarzo), i più abbondanti

15 I cristalli Le particelle si dispongono ai vertici di un reticolato ordinato si ripete in modo omogeneo lungo le tre direzioni dello spazio cella elementare 7 sistemi cristallini ciascun minerale ne possiede uno fisso

16 Cubico Esa-trigonale Monoclino Tetragonale Rombico Triclino 16

17 Caratteristiche fisiche dei cristalli colore lucentezza densità durezza (scala di Mohs: 10 gradi) temperatura di fusione 17

18 Classificazione dei minerali: minerali non silicatici OSSIDI e IDROSSIDI: metalli più O e metalli più -OH ematite Fe 2 O 3, quarzo SiO 2, bauxite (Al 2 O 3. 3H 2 O) SOLFURI: vari metalli + S, sali di acido solfidrico H 2 S pirite FeS 2,, blenda ZnS, ALOGENURI: vari metalli + alogeni (Cl, F, Br), sali di alogeni salgemma NaCl, fluorite CaF 2,

19 Minerali non silicatici CARBONATI: Sono i sali dell'acido carbonico (H 2 CO 3 ). carbonato di calcio (calcite CaCO 3, dolomite CaMg (CO 3 ) 2 SOLFATI: Sono i sali dell'acido solforico (H 2 SO 4 ) solfato di calcio biidrato (gesso CaSO 4 x 2H 2 O), solfato di calcio anidro (anidrite CaSO 4 ) FOSFATI: sali dell acido fosforico H 3 PO 4 Fapatite, Clapatite, Oapatiti, Ohapatiti (fosfati) 19

20 SILICATI struttura tetraedrica costituiscono da soli più dell'80% della crosta terrestre SiO 4 4- anione silicato caratterizzati dalla presenza di tetraedri corrispondenti al gruppo (SiO 4 ) 4-

21 granato Nesosilicati dal greco nesos = isola (SiO 4 ) 4- tetraedri isolati uniti solo da cationi olivina: + Mg 2+ e Fe 2+ verde, alto peso specifico, granati

22 Sorosilicati e Ciclosilicati due tetraedri accoppiati presentano un atomo di ossigeno in comune tormalina anelli costituiti da 3, 4, 6 tetraedri. due ossigeni in comune ciascuno. berillo (smeraldo, acquamarina) tormaline

23 Inosilicati Da inos=fibra Tetraedri in catene semplici Pirosseni (augite, giadeite) silicati Fe-Mg o in doppie catene, Anfiboli (orneblenda): O e OH tra le catene, si rigonfiano come le argille silicati Ca-Fe-Mg

24 Fillosilicati Da Fillon = foglio 3 O impegnati, 1 libero Tetraedri a strati,struttura a sandwich Talco, miche, cloriti e minerali argillosi(caolino) minerali sottilmente stratificati facilmente sfaldabili in lamine

25 Tectosilicati Da tectos= edificio Tetraedri collegati sui 4 vertici, tutti O impegnati Feldspati se alcuni atomi di Si (+4 ) sono sostituiti da Al (+3) (silicoalluminati) Dai feldspati derivano la >parte delle argille 25

26 Composizione mineralogica delle rocce Le rocce magmatiche sono costituite da: feldspati (oltre il 50% dei minerali di queste rocce) quarzo, plagioclasio, miche, anfiboli, pirosseni, olivina Le rocce sedimentarie sono costituite da quasi tutti i precedenti minerali con aggiunta di calcite, dolomite e gesso Le rocce metamorfiche sono costituite da tutti i precedenti minerali con aggiunta di altri minerali caratteristici (granato, serpentino, ecc.)

27 Distribuzione delle rocce sulla crosta superficiale magmatiche 95%, metamorfiche 4%. sedimentarie 1% (analisi di oltre 5000 campioni di rocce rappresentative di tutte le aree geografiche)

28 rocce magmatiche 28

29 rocce sedimentarie 29

30 Atmosfera GAS Il ciclo LITOGENETICO Rocce effusive sollevamento Metamorfismo di contatto sollevamento Metamorfismo di contatto sedimenti Compattazione e cementazione Rocce intrusive Intrusione e raffreddamento Magmi acidi Rocce intrusive fusione sollevamento Rocce metamorfiche Rocce sedimentarie Crosta VULCANICHE GRANITI DIORITI GABBRI categorie di rocce SEDIMENTARIE CLASTICHE BIOGENE CHIMICHE METAMORFICHE MET. REGIONALE di basso grado di medio grado di alto grado MET. DI CONTATTO MET. DA CROLLO Magmi basici Mantello