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’erosione
Gli 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)
Degradazione fisica

I clasti si suddividono in base alla forma e alle dimensioni




     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:

CaSO4 + H2O                    CaSO4 . 2H2O




    anidrite
                                        gesso
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   2) Ambiente di scarpata   3) Ambiente pelagico
Il deposito
Ambienti di transizione




                            2) Ambiente tidale   3) Ambiente litorale
1) Ambiente deltizio
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 incoerente
a 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 sono
elettivamente portatrici di fossili
Classificazione delle rocce sedimentarie


Si basa sul meccanismo di formazione:

                           Roccia madre


    Degradazione fisica                            Alterazione chimica


                                                                soluzioni
    detrito
                          precipitazione diretta


                                           precipitazione mediata
Rocce terrigene

                                                             allontanamento

               Rocce ortochimiche
                                       Rocce allochimiche           Rocce residuali
Classificazione delle rocce sedimentarie


Percentuali dei diversi tipi di roccia:
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




                                Conglomerato (ghiaia cementata)
Ghiaia (sedimenti
incoerenti non cementati
con spigoli smussati)                            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 evaporazione
                                   in 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:


                                                              litantrace
                  torba




                      lignite



                                                  antracite
Il petrolio

Si origina da sedimenti vegetali e animali in ambiente anaerobico



I sedimenti organici mescolati a sedimenti argillosi subiscono una
decomposizione 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

14 il processo sedimentario

  • 1.
    Le fasi delprocesso sedimentario 1) erosione: dà origine ai sedimenti 2) trasporto 3) deposito in ambienti di sedimentazione 4) diagenesi: trasforma i sedimenti in roccia
  • 2.
    L’erosione Gli agenti erosivisi dividono in: 1) Agenti fisici (temperatura,pressione,acque,vento..) 2) Agenti chimici (acqua, sostanze organiche..) normalmente questi agenti operano insieme
  • 3.
    Degradazione fisica Gli agentifisici 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)
  • 4.
    Degradazione fisica I clastisi suddividono in base alla forma e alle dimensioni ghiaia sabbia argilla
  • 5.
    Alterazione chimica Si manifestasoprattutto in ambienti caldo-umidi 1) Ossidazione (causata dall’ossigeno atmosferico) 2) Idratazione 3) Dissoluzione (operata dalle acque sui sali idrosolubili)
  • 6.
    Alterazione chimica Ossidazione Interessa solfurie solfati e dà origine ad ossidi ferrici pirite (solfuro ferroso) ematite (ossido ferrico anidro)
  • 7.
    Alterazione chimica Idratazione Trasforma iminerali anidri nei corrispondenti idrati: CaSO4 + H2O CaSO4 . 2H2O anidrite gesso
  • 8.
    Alterazione chimica dissoluzione Acqua eanidride 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
  • 9.
  • 10.
    trasporto fluviale È determinatodal 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)
  • 11.
    trasporto glaciale È determinatodal 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”
  • 12.
    trasporto eolico È determinatodal 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
  • 13.
    trasporto marino È determinatodalle 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
  • 14.
    Il deposito Gli ambientidi sedimentazione vengono suddivisi in tre gruppi: 1) Ambienti continentali 2) Ambienti marini 3) Ambienti di transizione
  • 15.
    Il deposito Ambienti continentali 1)Pianure alluvionali 2) Conoidi di deiezione 3) Ambiente desertico
  • 16.
    Il deposito Ambienti continentali 4)Ambiente glaciale 5) Ambiente lacustre 6) Ambiente palustre 7) Ambiente speleo
  • 17.
    Il deposito Ambienti marini 1)Ambiente di piattaforma 2) Ambiente di scarpata 3) Ambiente pelagico
  • 18.
    Il deposito Ambienti ditransizione 2) Ambiente tidale 3) Ambiente litorale 1) Ambiente deltizio
  • 19.
    La diagenesi -E’ latrasformazione 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
  • 20.
    La diagenesi -E’ latrasformazione 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
  • 21.
    La diagenesi Le roccesedimentarie coerenti differiscono dal sedimento incoerente a 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
  • 22.
    La diagenesi Le roccesedimentarie presentano una tipica stratificazione e sono elettivamente portatrici di fossili
  • 23.
    Classificazione delle roccesedimentarie Si basa sul meccanismo di formazione: Roccia madre Degradazione fisica Alterazione chimica soluzioni detrito precipitazione diretta precipitazione mediata Rocce terrigene allontanamento Rocce ortochimiche Rocce allochimiche Rocce residuali
  • 24.
    Classificazione delle roccesedimentarie Percentuali dei diversi tipi di roccia:
  • 25.
    Classificazione delle roccesedimentarie 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
  • 26.
    Le rocce terrigene Inbase ad un criterio granulometrico si distinguono in: 1) Ruditi - Areniti 3) Lutiti
  • 27.
    Le Ruditi Sono costituiteda clasti di grandi dimensioni Conglomerato (ghiaia cementata) Ghiaia (sedimenti incoerenti non cementati con spigoli smussati) Breccia (clasti appuntiti di origine franosa)
  • 28.
    Le Areniti Sono costituiteda particelle piccole ma visibili ad occhio nudo Sabbie (in forma sciolta) Arenarie (in forma litificata)
  • 29.
    Le Lutiti Sono costituiteda frammenti invisibili Silt (più grossolano) Argilla (più fine)
  • 30.
    Le rocce ortochimiche Siottengono per precipitazione di sali in bacini evaporitici Evaporiti: si ottengono dalla precipitazione dei sali per evaporazione in serie caratteristiche
  • 31.
    Le rocce ortochimiche Siottengono per precipitazione di sali in bacini evaporitici Calcare oolitico Dolomia: deriva dalla precipitazione di carbonati di Ca++ e di Mg++
  • 32.
    Le rocce allochimichecarbonatiche Sono caratterizzate da granuli, una matrice carbonatica, un cemento carbonatico e da pori; Calcare conchigliare Calcare nummulitico
  • 33.
    Le rocce allochimichecarbonatiche Le dolomie di origine biologica sono secondarie, in cui il Ca++ viene in parte sostituito dal Mg++ Dolomia
  • 34.
    Le rocce allochimichesilicee Derivano dalla deposizione di spicole e gusci silicei Diatomite (dai gusci delle diatomee) Radiolarite (dai gusci dei radiolari)
  • 35.
    Le rocce ferrifere,fosfatichee 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
  • 36.
    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
  • 37.
    I combustibili fossili:carbone e petrolio I carboni fossili si distinguono a seconda dell’età e quindi del contenuto in C: litantrace torba lignite antracite
  • 38.
    Il petrolio Si originada sedimenti vegetali e animali in ambiente anaerobico I sedimenti organici mescolati a sedimenti argillosi subiscono una decomposizione 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