Rocce sedimentarie: calcare, arenaria, evaporiti, fossili e pietre associate
Le rocce sedimentarie si formano per accumulo e indurimento di sedimenti: granelli, conchiglie, sali. Calcare, arenaria, creta, gesso, legno pietrificato, ammolite e stromatolite ne derivano.
Da ricordare
| Origine | Sedimenti depositati, poi compattati e cementati (diagenesi) |
|---|---|
| Tre grandi famiglie | Detritiche, chimiche (evaporiti, precipitazioni), biogeniche |
| Esempi | Arenaria, calcare, creta, carbone, gesso, salgemma, selce |
| Tratto distintivo | Stratificazione (strati) e spesso fossili |
| Estensione | Circa tre quarti delle terre emerse in superficie |
| Pietre collegate | Legno pietrificato, ammolite, stromatolite, septaria, gesso, travertino, diaspro |
Dal ciottolo al sedimento, dal sedimento alla roccia
Le montagne, la pioggia, il vento e l'acqua logorano le rocce: è l'erosione. I detriti (granelli, argilla, elementi disciolti) sono trasportati da fiumi, vento e ghiaccio, poi depositati in un lago, in un delta o sul fondo del mare, dove si accumulano a strati: sono i sedimenti. Sepolti sotto altri strati, vengono compattati (l'acqua viene espulsa) e cementati da minerali che precipitano tra i granelli (calcite, silice, ossidi di ferro). Quest'ultima fase, la diagenesi, li trasforma in roccia solida. Il tutto può durare da migliaia a milioni di anni.
Le rocce sedimentarie ricoprono circa tre quarti della superficie dei continenti, ma formano solo una sottile pellicola sopra lo zoccolo di rocce ignee e metamorfiche. Conservano la memoria del passato: gli strati più antichi sono in basso, secondo un principio enunciato già nel 1669 dal danese Niccolò Stenone (principio di sovrapposizione).
Tre grandi famiglie
| Famiglia | Origine | Esempi |
|---|---|---|
| Detritiche (clastiche) | Frammenti di rocce più antiche | Conglomerato e breccia (elementi grossi, oltre 2 mm), arenaria (sabbia, da 0,06 a 2 mm), siltite, argillite (molto fine) |
| Chimiche | Minerali che precipitano da acqua satura, spesso per evaporazione | Salgemma (halite), gesso, travertino, calcare lacustre |
| Biogeniche (organiche) | Accumulo di scheletri, conchiglie o materia vivente | Calcare conchiglifero, creta (alghe microscopiche), carbone, selce (silice di spugne e radiolari) |
I confini sono sfumati: la maggior parte dei calcari è sia biogenica sia chimica. La granulometria segue una scala classica: oltre 2 mm per le ghiaie, da 0,06 a 2 mm per le sabbie, da 0,004 a 0,06 mm per i limi, sotto 0,004 mm per le argille.
Pietre derivate dalle rocce sedimentarie
- Gesso, selenite, alabastro gessoso, rosa del deserto: evaporiti, cioè sali lasciati dall'evaporazione di acque salate. Vedi selenite e rosa del deserto.
- Travertino e « onice marmoreo »: calcite o aragonite depositata da sorgenti o nelle grotte, in bande regolari. Nulla a che vedere con l'onice, che è un'agata a bande.
- Legno pietrificato: un albero la cui materia è stata sostituita da silice, atomo per atomo, conservando gli anelli di crescita. Vedi legno pietrificato.
- Ammolite: conchiglia di ammonite fossile dal riflesso iridescente (aragonite), estratta da strati del Cretaceo superiore, circa 70 milioni di anni fa, in Alberta (Canada). Vedi ammolite.
- Stromatolite: struttura laminata costruita da microrganismi (cianobatteri). I più antichi, nell'Australia occidentale, risalgono a circa 3,5 miliardi di anni fa, ma alcune attribuzioni sono oggetto di dibattito. Vedi stromatolite.
- Septaria: noduli di argilla e calcare fessurati, le cui crepe sono riempite di calcite. Vedi septaria.
- Giaietto: legno fossile trasformato in lignite, una sostanza organica. Ambra: resina fossile. Nessuno dei due è un minerale. Vedi giaietto e ambra.
- Diaspri: rocce silicee colorate da ossidi di ferro; la loro origine può essere sedimentaria o legata a fluidi caldi, a seconda del giacimento.
Calcare, creta, marmo: parenti stretti
Il calcare è costituito in prevalenza da calcite (CaCO3). La creta ne è una varietà tenera, formata da alghe microscopiche (coccolitoforidi); attenzione, il gessetto da lavagna scolastico è spesso gesso, non creta. Quando un calcare viene riscaldato e compresso in profondità, si ricristallizza in marmo, roccia metamorfica. Vedi le rocce metamorfiche. Il calcare si riga con un coltello (durezza della calcite: 3) e si scioglie nelle acque acide, il che scava le grotte.
La Lorena offre un esempio regionale: la « minetta », minerale di ferro a piccoli grani tondi (ooliti), si è depositata in un mare caldo e poco profondo del Giurassico.
Riconoscere una roccia sedimentaria
- Strati visibili, a volte ondulati, di tinte o grani diversi.
- Grani arrotondati o conchiglie che si agglutinano (arenaria, calcare conchiglifero).
- Fossili: conchiglie, impronte, resti di piante.
- Si sbriciola o si sfalda in lastre più facilmente del granito.
Un esperimento senza pericoli: il guscio d'uovo è di calcite, come il calcare. Ponga un frammento di guscio in un bicchiere e versi un po' di aceto bianco: compaiono fini bollicine di anidride carbonica. Un ciottolo di quarzo, invece, non reagisce. Non faccia mai questo test su una pietra che vuole conservare, perché l'aceto corrode la calcite, il marmo e la malachite.
Manutenzione e precauzioni
Le pietre sedimentarie sono spesso tenere, porose e sensibili all'acqua e agli acidi: selenite e gesso (solubili), calcare (sensibile agli acidi), ammolite (fragile, spesso consolidata su supporto), legno pietrificato (duro ma fragile). Un panno asciutto o appena umido basta. Vedi scegliere e curare le proprie pietre e pietre che temono l'acqua. I fossili sono soggetti, secondo i paesi, a regole di prelievo: si informi prima di raccogliere qualsiasi cosa in un sito protetto.
Domande frequenti
Come si forma una roccia sedimentaria?
Per erosione, trasporto e deposito di sedimenti, poi compattazione e cementazione (diagenesi) nel corso di milioni di anni.
Qual è la differenza tra calcare e marmo?
Il calcare è una roccia sedimentaria. Il marmo, in senso geologico, è un calcare ricristallizzato dal calore e dalla pressione, quindi una roccia metamorfica.
Il legno pietrificato è vero legno?
No: la materia vegetale è stata sostituita da silice, che riproduce gli anelli di crescita. È un minerale che ha conservato la forma del legno.
L'arenaria è dura?
Dipende dal suo cemento. I suoi grani di quarzo sono duri (7), ma l'arenaria mal cementata si sbriciola facilmente.
L'ambra è una roccia sedimentaria?
Si trova nei sedimenti, ma è resina fossile: una sostanza organica, né minerale né roccia in senso proprio.
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I significati citati appartengono alla tradizione e al simbolismo. Non sono né promesse di risultati né consigli medici. Torna a Mineralogia per principianti.