Rocce sedimentarie clastiche
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Le rocce sedimentarie clastiche (dal greco κλαστός, spezzato, rotto, sminuzzato) derivano da sedimenti i cui elementi costituenti a loro volta derivano dall'accumulo di frammenti di altre rocce trasportate in genere da agenti esogeni diversi (atmosferici, tettonici, ecc.).
Le rocce clastiche vengono classificate in base alle dimensioni dei granuli che le compongono:
- rocce pelitiche quando i granuli hanno dimensioni inferiori a 0,062 mm (siltiti, rocce argillose);
- rocce psammitiche allorché il diametro dei granuli è fra 0,062 e 2 mm (sabbie e arenarie);
- rocce psefitiche con dimensioni dei granuli superiori a 2 mm (conglomerati, ghiaie, ecc.).
Secondo l'ambiente di deposizione presentano diverse facies (continentale, di estuario, desertica, etc.).
In base alla granulometria si dividono in:
- conglomerati (o ruditi o anche psefiti), derivanti da ghiaie;
- arenarie (o areniti o anche psammiti), derivanti da sabbie;
- siltiti, derivanti da fanghi;
- argilliti, derivanti da argille.
Siltiti e argilliti fanno entrambe parte delle lutiti (o anche peliti).
I detriti che le compongono possono essere coerenti (ossia cementati) o incoerenti (ossia, sciolti). Le rocce a matrice detritica tra il 15% e il 75% sono dette grovacche
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[modifica] Conglomerati
Sinonimo: ruditi;
I singoli granuli (clasti), detti comunemente "ciottoli" possono raggiungere diametri superiori a 1 metro. I clasti possono essere di natura terrigena (derivati cioè dallo smantellamento di rocce silicee), o carbonatica (derivati da resti di organismi a scheletro o guscio calcareo oppure dallo smantellamento di rocce calcaree e dolomitiche più antiche). Oltre ai granuli di taglia maggiore (clasti), possono esserci granuli di dimensioni molto minori che riempiono gli interstizi tra i clasti stessi: la matrice. Ad esempio, se i clasti sono ciottoli, la matrice potrà essere sabbia o anche argilla. Infine, dalle soluzioni che circolano nel sedimento possono precipitare sali che vanno a costituire il cemento della roccia. La cementazione può essere parziale (quando parte degli interstizi tra i clasti rimane libera) o totale. Il cemento può essere a sua volta di varia natura: calcite, dolomite, silice (quarzo, calcedonio...etc.), gesso, argilla, ossidi e idrossidi (come l'ematite), fosfati, a seconda dell'ambiente di sedimentazione e della composizione delle acque sotterranee. Se i singoli clasti sono a contatto tra loro il conglomerato viene chiamato anche ortoconglomerato o conglomerato a supporto clastico, mentre se tra essi è interposta abbondante matrice viene chiamato paraconglomerato o conglomerato a supporto di matrice. Con scarsità o assenza di cemento, si parla più propriamente di ghiaia. In quest'ultimo caso si tratta di rocce incoerenti (o "sciolte").
Nella letteratura geologica i conglomerati si suddividono tradizionalmente in:
[modifica] Brecce
Le Brecce sono ruditi, il loro sedimento, infatti, è formato da ghiaia. Sono caratterizzati da bassa maturità tessiturale in quanto i granuli sono mal classati, possiedono dimensioni diverse tra loro. Questo protrebbe essere dovuto a un "trasporto" non lungo che non ha permesso una buona classazione e un buon arrotondamento come nei conglomerati.
[modifica] Puddinghe
Conglomerati nei quali i ciottoli (clasti) sono arrotondati (maggiore "maturità tessiturale", indice di un trasporto più lungo).
Occorre osservare che il termine "puddinga" è ormai caduto in disuso nella letteratura geologica più recente, sostituito dal termine generale "conglomerato", ora utilizzato anche per i litotipi a clasti arrotondati.
[modifica] Origine
I conglomerati sono sedimenti clastici che derivano dallo smantellamento di formazioni più antiche da parte degli agenti dell'erosione o agenti esogeni (agenti meteorici, correnti, frane...), sia in ambiente subacqueo che in ambiente subaereo. I meccanismi di messa in posto di questi sedimenti sono soprattutto gravitativi.
[modifica] Ambienti deposizionali
[modifica] Ambiente continentale
Nell'ambiente glaciale e periglaciale si sedimentano depositi morenici, formati tipicamente da elementi di dimensioni e forme molto varie, inglobati in una matrice molto eterometrica (formata da tutte le classi granulometriche, dalle sabbie e argille). Sono depositi derivati dall'azione di trasporto dei ghiacciai, che non consente una selezione del materiale in carico (a differenza delle correnti fluviali).
In ambiente desertico, le correnti eoliche (il vento) non hanno sufficiente energia per rimuovere ciottoli di dimensioni cospicue, ma ugualmente possono formarsi depositi eolici (dune) microconglomeratici. Inoltre, per erosione eolica del materiale sabbioso e siltoso, possono rimanere "letti" di ciottoli, successivamente ricoperti da sedimenti sabbiosi.
Possiamo avere depositi conglomeratici in ambiente alluvionale (derivati dall'azione di trasporto delle correnti fluviali). La granulometria dei sedimenti di origine fluviale (ovvero le dimensioni dei granuli che li compongono) tende a diminuire con la distanza dall'area di erosione e in generale con l'energia della corrente. Così potremo avere conglomerati preferibilmente nelle aree più prossimali e in corrispondenza degli assi dei canali fluviali. Corsi d'acqua a regime torrentizio in ambiente montano e pedemontano possono dare origine a conoidi di deiezione: depositi con morfologia a ventaglio che si formano all'uscita di solchi vallivi, i cui sedimenti sono spesso conglomeratici.
Conglomerati possono infine deporsi in ambiente di delta, cioè dove i canali fluviali sfociano in un bacino (sia lacustre che marino), con modalità simili a quelle dell'ambiente fluviale (in questo caso, però, possiamo avere rielaborazione dei clasti anche da parte del moto ondoso e delle maree).
[modifica] Ambiente marino
Possiamo avere conglomerati principalmente in sedimenti di spiaggia, derivati dall'azione del moto ondoso e delle correnti costiere sui clasti derivati dallo smantellamento di falesie rocciose, o dalla redistribuzione di sedimenti deltizi.
Esistono anche sedimenti conglomeratici di mare profondo nell'ambito delle cosiddette torbiditi, prodotte da frane sottomarine. Un tipico esempio di questo tipo di sedimenti in lombardia è la Gonfolite.
Anche dallo smantellamento di piattaforme carbonatiche (un esempio attuale sono le Isole Bahamas) o di barriere coralline possono deporsi sedimenti conglomeratici (in questo caso a clasti carbonatici).
[modifica] Arenarie
Sono costituite da sabbie cementate di taglia arenitica (dimensione dei clasti compresa tra 1/16mm e 2mm). I granuli sono di quarzo feldspati o frammenti litici (di altra roccia); tenuti insieme da una matrice costituita da granuli più piccoli di altri minerali o da un cemento formatosi dalla precipitazione di minerali in soluzioni sovrassature (silice, calcite).
Generalmente stratificate, hanno aspetto ruvido e colore variabile a seconda dei costituenti.
[modifica] Quarzareniti
È una arenaria composta in gran prevalenza (sino al 90%) da granuli di quarzo arrotondati. Un'arenaria è caratterizzata da altà maturità mineralogica ( dovuta alla presenza del quarzo, minerale molto stabile ) e alta maturità tessiturale.
[modifica] Arcose
È una arenaria contenente circa il 25% di granuli feldspatici, oltre a quarzo e miche. È dovuta alla sedimentazione di materiale di origine granitica o gneissica, dopo un breve trasporto.
presenta taglia arenitica e colore biancastro o rossiccio, è caratterizzata da bassa maturità mineralogica ma alta maturità tessiturale.
[modifica] Grovacche
Sono arenarie più immature per composizione e struttura dove i granuli di quarzo, feldspato e frammenti di altre rocce (frammenti litici), sono immersi in una matrice detritica (oltre il 70%).
Si presentano compatte, di colore grigio scuro, ben stratificate e con intercalazioni argillose. Caratterizzate da bassa maturità mineralogica e bassa maturità tessiturale.
[modifica] Ambienti deposizionali
sedimenti arenacei possono essere presenti in tutti gli ambienti deposizionali:
[modifica] Ambiente continentale
Sabbie e arenarie sono comuni depositi di ambiente desertico, dove danno origine a tipiche strutture sedimentarie ( dune eoliche).
Depositi arenacei sono frequenti anche in ambiente alluvionale, dove si localizzano principalmente entro i paleo-canali fluviali. In questo contesto formano strutture sedimentarie definite barre fluviali, con vari tipi di laminazioni da corrente.
[modifica] Ambiente marino
Le arenarie sono sedimenti estremamente frequenti in ambiente marino marginale (di delta fluviale e di spiaggia).
In ambiente sottomarino profondo le arenarie sono molto comuni nei depositi torbiditici, estesi accumuli di sedimenti, generalmente a forma di conoide, derivanti da frane sottomarine o da sedimenti fluviali ivi convogliati da canyon sottomarini che incidono la piattaforma continentale. in Italia, un tipico esempio è dato dalla Formazione Marnoso Arenacea (Miocene).
[modifica] Argilliti
Si tratta di rocce clastiche a grana estrememente fine che presentano spesso sottili stratificazioni. Testimoniano ambienti a ridotta energia idrodinamica in quanto le argille che la compongono sono facilmente trasportate in sospensione anche da leggerissime correnti; alcuni ambienti tipici di formazione sono: laghi, fondali oceanici, lagune.
Dal punto di vista mineralogico è caratterizzata dalla presenza dei minerali delle argille, quali la caolinite, la montmorillonite e la halloysite (silicati di alluminio).
[modifica] Argilla calcarea
È una argilla nella quale il carbonato di calcio arriva al 25%.
