LE ROCCE

Per natura le rocce si distinguono in tre tipi diversi e possono essere ignee o vulcaniche, sedimentarie e metamorfiche.

LE ROCCE SEDIMENTARIE

Queste rocce si formano sulla superficie terrestre con tre differenti modi: trasporto meccanico e accumulo di detriti derivanti dall'erosione di rocce preesistenti; precipitazione chimica di minerali in acque marine o lacustri o in ambiente subaereo (per evaporazione dell'acqua) accumulo e successiva cementazione di gusci o scheletri d'animali. Le prime sono dette rocce clastiche, le seconde chimiche, le terze organogene. Occupano il 75% ca. della superficie terrestre. Oltre che per la loro composizione, sono di norma riconoscibile per la disposizione in strati. Questa loro caratteristica le rende utilissime nel campo della tettonica; parimenti il fatto che esse contengano i fossili ne fa lo strumento insostituibile delle ricostruzioni della geologia stratigrafica e storiche.

Le rocce metamorfiche provengono dalla sedimentazione di un bacino lacustre e a seconda della grossezza si dividono in:

Argille, arenarie, conglomerati.

Le rocce metamorfiche, sono molto importanti, perchè ci dimostrano che questa zona era sott'acqua. La maggior parte di resti fossili sono stati ritrovati nelle arenarie. L'argilla è un materiale particolarmente compatto, è una roccia stratificata. Oggi l'Italia sta ruotando verso l'ex Jugoslavia.

L'argilla è un termine con cui si indica dal punto di vista mineralogico un gruppo di silicati idrati d'alluminio d'estrema finezza, contenenti talora metalli alcalini e alcalino-terrosi, nonché manganese e ferro in sostituzione dell'alluminio o del silicio; essi rappresentano i costituenti mineralogici principali delle argille naturali; per questo sono detti anche minerali argillosi, o componenti delle argille, o minerali siallitici e abitualmente si trovano intimamente associati tra loro; la loro distinzione e definizione, oltre che mediante indagini microscopiche e analisi chimiche, è generalmente effettuati attraverso metodi genografici e con l'analisi termica differenziale.

Una classificazione dei minerali delle argille che sia universalmente accettata ancora non esiste, anche perché è stata messa in evidenza una gradualità continua fra alcuni tipi di minerali siallitici.

Dal punto di vista petrografico le argille sono rocce sedimentarie clastiche, con elementi costituenti di diametro inferiore a 2 m, dette anche peliti o rocce pelitiche dal greco phlov (pêlós) che significa fango. Esse derivano dall'accumulo di materiali detritici finissimi come quarzo, miche, feldspati e calcite unitamente a quantità più o meno grandi di particelle essenzialmente colloidali, costituite da silicati idrati d'alluminio, i cosiddetti minerali delle argille, o minerali siallitici, di cui già abbiamo parlato.

Quando è presente anche una certa quantità di carbonato la roccia risultante prende il nome di marna o argilla calcarea; quando invece è presente una parte sabbiosa si passa ad argille o marne sabbiose. A seconda dell'ambiente di deposizione, si possono distinguere due tipi di depositi argillosi: al primo si possono riferire tutte le argille formatesi per alterazione e disgregazione d'originarie rocce prevalentemente feldspatiche o feldspatoidiche in seguito a fenomeni idrotermali o per azione degli elementi atmosferici; il materiale così prodotto può essere stato successivamente trasportato, elaborato, selezionato e ridepositato da parte d'acque dilavanti. Al secondo tipo si possono senz'altro riferire le cosiddette argille rosse o abissali estremamente diffuse nei fondi oceanici e che costituiscono depositi sedimentari tipici della zona neritica-batiale (4000-6000 m di profondità). Tali depositi sono formati da prevalenti silicati idrati d'alluminio, mescolati con altri detriti finissimi e resistenti come residui d'organismi silicei, d'ossa e denti di squali e cetacei, di polveri provenienti da eruzioni vulcaniche o sottomarine e di polveri cosmiche. Le argille sono rocce molto diffuse sulla crosta terrestre; esse sono anche molto sensibili rispetto ad ogni fenomeno di metamorfismo, per quanto debole esso sia, e in tale quadro esse hanno infatti tendenza ad assumere una netta tessitura scistosa e quindi a suddividersi in lastre sottili. Tale sensibilità, anche ai più deboli fenomeni tettonici e metamorfici, ha portato all'acquisizione da parte di molte formazioni argillose d'alcune caratteristiche tessiturali di scistosità, senza giungere a vere e proprie cristallizzazioni metamorfiche. Si hanno così termini di passaggio fra rocce sedimentarie argillose e le corrispondenti facies metamorfiche, come argilloscisti e filladi.

Le proprietà e le caratteristiche delle rocce argillose sono estremamente variabili e dipendono da svariati fattori: dalla composizione, quantità e dimensioni dei principali elementi argillosi e delle impurezze presenti, dalla presenza di sostanze organiche e sali solubili. È appunto l'insieme di tali fattori che caratterizza l'argilla e ne indirizza l'eventuale utilizzazione in campo industriale.

Fra le più importanti proprietà delle argille vi è quella di adsorbire acqua in quantità estremamente variabile; si forma così una massa pastosa molto ben lavorabile che, se sottoposta ad essiccamento, perde l'acqua adsorbita riducendosi di volume, ma che può ancora riacquistare la plasticità se è bagnata. Sottoposta invece a cottura ad elevata temperatura, perde tutta l'acqua, sia quella interstiziale sia quella reticolare, indurisce conservando la forma data in precedenza, e così rimane praticamente inalterabile. A seconda del grado di plasticità si possono distinguere argille grasse molto plastiche e untuose e argille magre poco plastiche e ad alto contenuto sabbioso. Dal punto di vista della refrattarietà si distinguono invece argille refrattarie, argille vetrificabili ed argille fusibili. Quelle refrattarie incominciano a rammollire al di sopra dei 1580°C e hanno un contenuto in ossido di ferro e alcali molto basso; i termini più ricchi in allumina e a basso tenore di quarzo possono resistere fino a 1750°C. Le argille vetrificabili resistono invece alla fusione fino a 1200°C, hanno un alto tenore in ossido di ferro e sono perciò fortemente colorate. In base a tutte le caratteristiche sopra descritte le argille trovano largo impiego nell'industria delle ceramiche, dei laterizi e dei materiali refrattari. Altra importante proprietà presentata dalle argille è la capacità di trattenere e scambiare ioni; essa è sfruttata per esempio in agricoltura per immettere il potassio, contenuto nei fertilizzanti, nel terreno agrario. Le argille hanno una buona affinità chimica con i materiali organici, offrendo una vasta gamma di reazioni, che sono sfruttate per esempio nella decolorazione degli oli e nello sgrassaggio delle lane (argille da follone). Altri più importanti e vasti impieghi industriali ha un particolare materiale argilloso detto bentonite; ancora da ricordare sono le ocre, dette anche boli o terre bolari, che sono argille piuttosto magre, molto fini, il cui colore giallo o rosso dipende dal contenuto in ossido di ferro; sono usate nell'industria dei coloranti. L'arenària è una roccia sedimentaria clastica, di tipo psammitico grana, derivante dall'accumulo e successiva diagenesi di sedimenti incoerenti.

La grandezza dei granuli costituenti è compresa fra 2 mm e 1/16 di mm; diminuendo il diametro della frazione fine si passa alle rocce pelitiche (cioè a grana fine), come le argille, mentre aumentando il diametro della frazione più grossolana si passa a rocce psefitiche (cioè a grana grossa), come i conglomerati. Le arenarie sono costituite principalmente da una grande quantità di quarzo detritico, in media il 65%, mentre i componenti feldspatici non devono superare il 25% e quelli argillosi il 20%.Molto numerosi sono poi i minerali accessori che possono essere presenti; ricordiamo i principali come granati, zircone, rutilo, tormalina, apatite, staurolite, anfiboli, magnetite, titanite, monazite, cianite, epidoti, pirosseni e andalusite. Frequenti inoltre minuti frammenti di rocce madri preesistenti. Sulla granulometria si basa la classificazione più semplice delle arenarie: molto grossolane con dimensioni dei granuli costituenti comprese fra 2 e 1 mm, grossolane con dimensioni fra 1 e 1/2 mm, a grana media con dimensioni fra 1/2 e 1/4 di mm, a grana fine con dimensioni fra 1/4 e 1/8 di mm e infine finissime con dimensioni comprese fra 1/8 e 1/16 di mm. Ai fini di considerazioni genetiche sono però più importanti le osservazioni sulla natura, composizione e stabilità dei minerali costituenti l'arenarie oltre a quelle sulla forma e sul grado di elaborazione dei granuli.

Tali notizie possono fornire chiarimenti sui tipi di rocce che hanno alimentato il bacino di sedimentazione, i caratteri e la velocità dei processi di degradazione e sedimentazione, distanza fra bacino di degradazione e bacino di accumulo. Un altro elemento caratteristico delle arenarie è la natura del cemento che lega i singoli granuli. In questo senso si possono distinguere un cemento detritico, costituito in prevalenza da minerali argillosi, muscoviti e sericiti, e un cemento autigeno, dovuto a precipitazioni o accrescimenti diagenetici, costituito da quarzo, carbonati, minerali ferruginosi e, meno comunemente, da calcedonio, opale, solfati, bitume e ossidi di manganese.

Anche alcune strutture presenti nelle arenarie hanno importanza come significato genetico; fra queste ricordiamo la stratificazione incrociata, tipica di una sedimentazione continentale in ambiente deltizio, costiero o desertico, e la struttura gradata, propria di sedimenti formatisi in condizioni poco stabili da un punto di vista tettonico. Ricordiamo che il termine a. viene usato specialmente nella letteratura italiana, per tutte le rocce di tipo psammitico; in questo gruppo però si debbono differenziare altre facies come le quarzoareniti, le arcose, le grovacche, le subgrovacche e le calcareniti. Il conglomerato è una roccia sedimentaria di origine clastica originatasi per diagenesi di sedimenti grossolani come ghiaie, ciottoli e detriti di falda provenienti dalla degradazione di rocce preesistenti, e il cui trasporto e selezione sono avvenuti meccanicamente. La classificazione dei conglomerati si basa principalmente sulla granulometria degli elementi costituenti, sul loro grado di arrotondamento, sulla loro costituzione litologica e sulla provenienza.

LE ROCCE METAMORFICHE

Le ròcce metamòrfiche sono delle rocce derivate dal metamorfismo, cioè dalla trasformazione di preesistenti rocce di origine magmatica, sedimentaria, o anche metamorfica, mediante una ricristallizzazione allo stato solido (cioè senza che la roccia subisca una fusione completa); questo comporta un cambiamento della struttura della roccia originaria, spesso associato a un cambiamento della composizione mineralogica e, talora, anche a variazioni di quella chimica.

Le rocce metamorfiche rappresentano, con le rocce di tipo granitico, i costituenti più diffusi della crosta terrestre, di cui formano il basamento sul quale poggiano le successioni sedimentarie più recenti. Sono comunemente chiamate anche scisti cristallini, poiché frequentemente caratterizzate da una tessitura scistosa e perché sempre dotate di struttura cristallina. Prescindendo dalle rocce polimetamorfiche, che hanno in altre parole subito più eventi metamorfici, più o meno distanziati nel tempo, e considerando una sola fase metamorfica, si può affermare che, generalmente, la cristallizzazione e la ricristallizzazione metamorfica avvengono contemporaneamente per tutti i minerali, i quali possono includersi reciprocamente; ne deriva una struttura tipica delle rocce metamorfiche detta cristalloblastica. L'origine delle rocce metamorfiche, sono rocce che hanno subito una trasformazione chimica.

Queste rocce sottoposte a una grande pressione, che può innescare una

Reazione chimica.

LE ROCCIE IGNEE O VULCANICHE

Le rocce ignee derivano dalle eruzioni, sono consistenti e formate da cristalli, e si dividono in effusive e intrusive.

Le effusive erano materiali con una temperatura sugli 800°C.

Le intrusive si sono ritrovate nel condotto e sono quelle cui è mancata la spinta per essere espulse.

La differenza mineralogena fra questi due raggruppamenti è la seguente:

Le effusive hanno i cristalli più piccoli, mentre le intrusive hanno i cristalli più grandi.