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geologia

breve introduzione alla geologia, mineralogia, paleontologia

geologia

La geologia (dal greco terra e studio) è la scienza che ha per oggetto lo studio della Terra ed è suddivisa due grandi specialità
  • la tettonica che studia la "disposizione" delle rocce su larga scala, le cause delle deformazioni che esse hanno subito ed il modo in cui queste deformazioni sono avvenute.
  • la stratigrafia che studia la successione cronologica delle rocce e la loro modalità di formazione.
E' la scienza che studia il "sistema Terra" cercando di intuirne nel modo più preciso possibile l'evoluzione dal momento in cui è avvenuta la prima solidificazione della litosfera.

Il metodo d'indagine geologico è essenzialmente basato sui dati raccolti sul terreno; questi dati vengono analizzati ed interpretati prevalentemente sul principio delle cause attuali.

Problema fondamentale in questo studio è "l'esasperante" lentezza con cui i processi geologici si evolvono, quindi il più delle volte bisogna ricorrere ad ipotesi che diano ragione al maggior numero possibile di fatti riscontrabili in natura sempre cercando di rispettare le conoscenza fisiche e chimiche finora conosciute.

geomorfologia

La geomorfologia è la scienza che si occupa dell'interpretazione e dello studio del rilievo terrestre.
Il campo di studio di questa discipina è convenzionalmente diviso in due parti
  • lo studio delle terre emerse
  • lo studio delle strutture marine
Il rilievo terrestre è il "prodotto" di una molteplicità di aspetti suddivisibili in fenomeni atmosferici, idrosferici e litosferici (quelli che coinvolgono direttamente le rocce).
Non trascurabili, anche se fenomeni geologicamente molto recenti, sono i fenomeni biologici e quelli delle opere dell'uomo.
Tutti questi processi che in seguito divideremo in endogeni (interni) ed esogeni (esterni) hanno bisogno, per il loro svolgersi, di una sorgente di energia: il sole (è molto importante anche l'energia endogena della terra anche se praticamente anche quest'ultima deriva dal sole).

L'energia del sole (stella di piccole dimensioni) trasmessa a noi sotto forma di onde elettromagnetiche di varie lunghezze d'onda è il motore che permette lo svolgersi dei fenomeni atmosferici, idrosferici, chimici e fisici che peraltro sono le "cause" della vita su questo pianeta azzurro.
L'energia ricevuta viene distribuita tra atmosfera, idrosfera, litosfera, biosfera ed in gran parte fortunatamente ritrasmessa alla spazio aperto.

L'attuale morfologia terrestre è stata generata dalla congiunta manifestazione di questi processi.

Argomenti principali di cui si occupa la geomorfologia
  • processi vulcanici
  • erosione delle rocce e suoli
  • processi ed erosione fluviale
  • carsismo
  • processi eolici
  • fenomeni costieri
  • morfologia glaciale e periglaciale

energia del sole e "ciclo dell'acqua"


I processi endogeni sono quelli che generalmente avvengono all'interno della superficie terrestre (un esempio ne sono i terremoti) mentre quelli esogeni sono processi riguardanti l'atmosfera, l'idrosfera e la litosfera.
Particolare attenzione bisogna porre al fatto che nella stragrande maggioranza dei casi le forme del rilievo terrestre sono frutto della sovrapposizione sia di processi endogeni sia di processi esogeni ed è per questo che molti studiosi preferiscono parlare di forme prevalentemente endogene e forme prevalentemente esogene. zbr /> Esempi di forme esogene sono le frane, causate dalla forza di gravità, endogene sono alcune manifestazioni vulcaniche (attenzione che non tutti i fenomeni legati alla forza di gravità sono esogeni).

Importanti e principali fenomeni esogeni sono l'erosione, il trasporto di materiale ed il deposito (sedimentazione). Facile errore è considerare i processi endogeni costruttori e quelli esogeni distruttori; infatti ciò non è sempre vero in quanto esistono strutture morfologiche costruite da fenomeni esogeni; dune litoranee, argini morenici (argini generati dai ghiacciai) ecc...
I processi esogeni sono condizionati nel loro svolgimento dalla struttura e tipi di materiali disponibili, dalle forme del rilievo già esistenti, dal clima e dall'azione biologica.

geologiale roccie


Le roccie sono aggregati naturali di uno o più minerali, talora anche di sostanze non cristalline (vetri), che costituiscono sulla terra masse geologicamente indipendenti e facilmente cartografabili.

A seconda del processo di formazione, si suddividono in tre grandi gruppi
  • magmatiche
  • sedimentarie
  • metamorfiche

Le rocce magmatiche prendono origine dal magma; a loro volta sono suddivise in intrusive se generate da magma "intrappolato sotto terra", effusive se generate da magma venuto a contatto con l'atmosfera o idrosfera.

Le rocce sedimentarie, che da sole ricoprono i 3/4 delle terre emerse, sono il prodotto della modificazione di rocce preesistenti dovuto agli agenti atmosferici, alla forza di gravità e all'azione degli organismi viventi. Sono quindi il prodotto del consolidamento di sedimenti o della precipitazione di soluzioni con o senza l'intervento di organismi che fissano i sali disciolti nell'acqua.

Le rocce metamorfiche sono dovute ad un complesso insieme di reazioni chimico-fisiche, rigorosamente allo stato solido cioè senza che vi sia fusione della roccia interessata, che ne modificano l'assetto chimico-strutturale.

Il diagramma rappresenta il ciclo petrogenico dei tre tipi di roccia sopra citati.
Da ricordare la differenza dell'ambiente di formazione (esogeno o endogeno).

Un dato tipo di roccia è generalmente stabile all'interno di un certo range di condizioni chimico-fisiche (i parametri più importanti sono la temperatura e la pressione), e se tali condizioni vanno a modificarsi considerevolmente la roccia tende a modificare il suo assetto strutturale in quanto non più concorde con il principio fisico dell'entropia (principio che stabilisceche tutte le strutture tendono al massimo disordine che coincide con l'assetto strutturale energetico più basso possibile).

riconoscimento delle roccie: intrusive, effusive, sedimentarie e metamorfiche

Le rocce sono aggregati naturali di uno o più minerali che costituiscono sulla terra masse geologicamente indipendenti e cartografabili.

Colli Euganei - Trachite In questa piccola guida cercheremo di studiarle e classificarle solo dal punto di vista macroscopico e quindi solo con l'ausilio di semplici osservazioni fatte ad "occhio nudo".

Per una loro rigorosa classificazione occorrerebbe utilizzare metodi più precisi quale la microscopia in sezione sottile o l'analisi chimica e quindi ci limiteremo a riconoscere solo quelle rocce, che poi sono le più comuni ed importanti, con evidenze morfologiche e strutturali univoche.

classificazione genetica

Per prima cosa bisogna stabilire la genesi della roccia, cioè stabilire se è di origine magmatica (effusiva o intrusiva) metamorfica o sedimentaria (ci occuperemo più avanti).

Per la loro classificazione, purtroppo, una certo rigore classificativo è stato raggiunto solo per le rocce magmatiche seguendo un criterio mineralogico-quantitativo, mentre per quelle sedimentarie e in minor misura per quelle metamorfiche si utilizza ancora un metodo strutturale-tessiturale forse troppo "soggettivo".

Nonostante queste limitazioni si è arrivato a riconoscere un gran numero di esemplari con percentuali di attendibilità abbastanza buoni, anche se per la sicurezza matematica bisogna sempre appoggiarsi a metodi chimico-fisici.

Per il riconoscimento delle rocce magmatiche è inoltre fondamentale saper riconoscere macroscopicamente qualche minerale importante: non è una cosa difficile, ma bisogna essere molto rigorosi e precisi durante l'osservazione.

geologiarocce effusive

Le rocce effusive derivano dal raffreddamento di magmi in condizioni superficiali.
Le condizioni principali per la loro "creazione" sono
  • rapida diminuzione della pressione durante la risalita e degassamento del magma
  • effusione
  • rapida diminuzione della temperatura
Queste tre condizioni essenziali come conseguenza determinano le caratteristiche fondamentale delle rocce effusive
  • il magma non avendo avuto il tempo di cristallizzare si è in parte vetrificato
  • vi è un brusco salto dimensionale tra i fenocristalli (cristalli formatisi in profondità durante la risalita del magma) e la massa di fondo formatasi a causa del rapidissimo raffreddamento. Questo tipo di struttura prende il nome di "struttura porfirica".
  • la roccia può anche non contenere cristalli riconoscibili (fenocristalli); in questo caso la roccia possiede una struttura afirica.
  • importante è poi osservare se nel campione roccioso che andiamo ad osservare sono presenti orientazioni preferenziali dei minerali che possano farci capire l'eventuale direzione del movimento di flusso magmatico.

osservazioni da eseguire per riconoscimento

Il riconoscimento delle rocce effusive, non segue uno schema così rigoroso come nel caso delle rocce intrusive, ma, diciamo così, è un pochino empirico. Il grafico che riporterò qui sotto è quindi da ritenersi solo indicativo e serve per lo più per vedere la corrispondenza delle rocce effusive a quelle intrusive dal punto di vista mineralogico-quantitativo.

Lo schema generale da seguire è il seguente
  • si osserva la roccia attentamente e si descrive la sua struttura (tipo di struttura e grana della roccia)
  • si valuta il suo colore (scegliere un campione fresco e non alterato)
  • si riconoscono i principali minerali presenti
  • si stimano i rapporti percentuali tra i minerali e quindi si cerca di dare il nome alla roccia utilizzando il diagramma di Streckeisen; nel caso delle rocce in questione ciò è molto difficile e quindi si utilizza un metodo più visuale ed è quindi fondamentale leggere attentamente tutte le schede delle rocce che puoi trovare più in basso.

Streckeisendiagramma di Streckeisen

1Rioliti
2Daciti
3Trachiti
4Latiti
5Andesiti latitiche
6Andesiti - Basalti
7Fonoliti
8Fonoliti - Tefritiche
9Tefriti - Fonolitiche
10Tefriti - Basalti
11Foidi


Questo diagramma riporta la composizione o meglio la ripartizione in percentuale di quattro famiglie di minerali fondamentali
  • quarzo nel vertice superiore (corrisponde al 100%)
  • feldspati alcalini nel vertice a sinistra (corrisponde al 100%)
  • plagioclasi nel vertice di destra (corrispondente al 100%)
  • feldspatoidi nel vertice inferiore (corrispontente al 100%)
Importante è l'indice di colore "M": infatti questo grafico non va utilizzato per rocce molto scure (non va utilizzato per il riconoscimento macroscopico delle rocce in questione, ma è stato riportato per vedere la corrispondenza con le rocce intrusive).

le principali rocce riconoscibili

Le rocce effusive, a differenza di quelle intrusive che sono totalmente cristallizzate.
Presentano una massa di fondo "opaca" con colore tendente al marroncino, con fenocristalli bene in evidenza.

riolite

Riolite

Roccia di colore molto chiaro eccetto le varietà vetrose che possono assumere un colore molto scuro, quasi nero. La tessitura è nettamente porfirica. I fenocristalli si sono formati durante la lenta risalita, a causa dell'elevata viscosità del magma (granitico). Si tratta sicuramente di riolite se vedo quarzo e k-feldspato. Se la sua genesi è dovuta a eruzione esplosiva è evidente il senso di direzione della colata; in questo caso prende il nome di riolite fluidale (il colore è bruno, bruno-rossastro con o senza fenocristalli).

ambiente: sialico effusivo
colore: molto chiaro
minerali essenziali: quarzo, k-feldspato (sanidino)
localizzazione: Colli Euganei, Lipari, Maremma
nome comune: Liparite
utilizzo: industriale (coibentante, filtri, lana di roccia)
trachite

Trachite

Colore bianco, grigio chiaro, bruno chiaro o verdognolo. Tessitura porfirica molto evidente data da fenocristalli di biotite e sanidino in massa di fondo abbastanza chiara. Macroscopicamente c'è assenza di quarzo. I cristalli sono sempre più chiari della massa di fondo ed inoltre è importante sottolineare che tale roccia può anche non contenere sanidino.

ambiente: sialico-basico effusivo
colore: molto chiaro - grigio, bruno o verde
minerali essenziali: plagioclasio, sanidino, biotite, anfiboli
localizzazione: Colli Euganei, Sardegna
nome comune: masegne (in Veneto)
utilizzo: pavimentazione
andesite

Andesite

Colore bruno, nero o verdastro soprattutto se la pasta di fondo è vetrosa. E' di difficile riconoscimento e molto simile al basalto e quindi la roccia in esame può essere cliamata andesite solo se sono in grado di vedere le sezioni basali di anfibolo o plagioclasio. Dal punto di vista chimico si distingue dal basalto in base alla percentuale della molecola anortitica che deve essere inferiore al 50%.

ambiente: sialico-basico effusivo
colore: bruno nerastro tendenti al verde
minerali essenziali: plagioclasio, biotite, quarzo
localizzazione: Colli euganei, Lipari
utilizzo: metallo, costruzione
basalto

Basalto

Colore nero con possibilità anche di tonalità più chiare. frequentemente presenta noduli di olivina (peridotite). Deriva dalla fusione parziale del mantello e durante l'effusione può strappare minerali dal camino d'effusione. Il chimismo è basico e la molecola anortitica è superiore al 50%

ambiente: basico effusivo
colore: curo, nero, ma raramente medio-chiaro
minerali essenziali: plagioclasio, pirosseno, magnetite
localizzazione: Sardegna e Etna
utilizzo: pavimentazione, massicciate e lana di vetro
fonolite

Fonolite

Colore grigio chiaro, verdastro, bruno o roseo, con lucentezza abbastanza grassa. Caratterizzati dalla completa assenza di quarzo e dalla presenza di due minerali essenziali del gruppo della sodalite: leucite e nefelina. Le fonoliti si suddividono dal punto di vista macroscopico in fonoliti-tefritiche e tefriti-fonoliti; nelle prime vedo il minerale sanidino, nelle seconde non lo vedo.

ambiente: sialico-basico effusivo
colore: grigio chiaro, bruno e verdastro
minerali essenziali: k feldspato, nefelina, pirosseno
localizzazione: Colli Albani, Vesuvio, Trentino
utilizzo: materiale da costruzione
leucite

Foidi, Leucite

Assenza totale di quarzo, colore scuro per la massa di fondo con bei cristalli in evidenza. Costituite in maggior parte dal minerale leucite.

ambiente: basico effusivo
colore: bianco, grigio chiaro
minerali essenziali: leucite, augite, olivina
localizzazione: vulcani del Lazio, Vesuvio
utilizzo: materiale da costruzione
ossidiana

Ossidiana

Colore nero lucido con frattura nettamente condoide. Derivano dal rapidissimo raffreddamento di lave basaltiche. Struttura massiccia.

ambiente: sialico effusivo
colore: nero lucido
minerali essenziali: vetro, ossidi di ferro
localizzazione: Isole Eolie ed Etna
utilizzo: lana di roccia

geologiarocce intrusive

Cristallizzano in una camera magmatica localizzata in profondità, entro la corsta terrestre.
Condizioni essenziali per la loro formazione sono
  • raffreddamento molto lento e quindi lenta cristalizzazione
  • la fase fluida rimane in soluzione per garantire una buona mobilità ionica
  • l'ambiente di cristallizzazione è privo di stress, tranne che nelle parti marginali
Pegmatite Se ci sono le condizioni sopra citate accade che il magma cristallizza completamente ottenendo rocce prive di vetro.
In questo caso si dice che la roccia ha struttura olocristallina.
Inoltre le dimensioni dei cristalli sono evidenti, non c'è un gran salto dimensionale tra i cristalli (struttura granulare) e vi è assenza di orientazioni preferenziali dei cristalli (in realtà possono anche esserci, ma solo nelle zone più esterne dei plutoni).

osservazioni da eseguire per riconoscimento

Il riconoscimento delle rocce intrusive è il più rigoroso di tutti e si basa su quattro minerali principali: quarzo, k-feldspato, plagioclasio e feldspatoidi.
Le rocce contenenti feldspatoidi sono molto rare e quindi ne citeremo una solo a titolo di esempio.
  • si osserva la roccia attentamente e si descrive la sua struttura (tipo di struttura e grana della roccia)
  • si valuta il suo colore (scegliere un campione fresco e non alterato)
  • si riconoscono i principali minerali presenti
  • si stimano i rapporti percentuali tra i minerali e quindi si cerca di dare il nome alla roccia utilizzando il diagramma di Streckeisen solo se l'indice M è minore del 90%. Per le rocce scure si fanno altre osservazioni macroscopiche e si utilizzano diagrammi specifici.

Streckeisendiagramma di Streckeisen

1Quarzo puro
2Granito alcalino
3Granito
4Granodioriti
5Tonaliti
6Sieniti
7Monzoniti
8Monzodiorite-Gabbro
9Diorite-Gabbro-Anortosite
10Foyaliti
11Plagioseniti foidiche
12Monzosieniti
13Essexiti-Theraliti
14Foidoliti


Questo diagramma riporta la composizione o meglio la ripartizione in percentuale di quattro famiglie di minerali fondamentali
  • quarzo nel vertice superiore (corrisponde al 100%)
  • feldspati alcalini nel vertice a sinistra (corrisponde al 100%)
  • plagioclasi nel vertice di destra (corrispondente al 100%)
  • feldspatoidi nel verticeinferiore (corrispontente al 100%)
Importante è l'indice di colore "M": nel grafico sopra riportato vi è una retta di colore blu. Serve per valutare il "tipo" di roccia nel caso non si riesca a riconoscere i minerali presenti.
A sinistra l'indice di colore è molto chiaro, a destra scuro.

le principali rocce riconoscibili

Le rocce intrusive sono totalmente cristallizzate e non presentano massa di fondo o vetro nel modo più assoluto. Anche se propriamente non fanno parte delle rocce intrusive ho voluto riportare anche un esempio di roccia filoniana.

granito

Granito

Minerali essenziali che devo trovare in un granito sono il quarzo ed i k-feldspati. La sua tessitura è granulare (granulometria medie o fine) ipidiomorfa e può presentare una orientazione dei granuli dovuta a moti convettivi, più o meno paralleli ai bordi dell'intrusione. Il suo colore è molto chiaro delle volte rosato. Può presentare inclusioni più o meno arrotondate, dovute ad accumuli di minerali femici (scuri).

ambiente: sialico intrusivo
colore: bianco, grigio chiaro, rosato
minerali essenziali: quarzo, k-feldspato, plagioclasio
localizzazione: Baveno (Novara) e molti altri
utilizzo: edilizia ed industria chimica
granodiorite

Granodiorite

Colore bianco, ma complessivamente più scuro rispetto al granito comune (sono presenti più minerali femici). Minerali essenziali quarzo, plagioclasi e k-feldspati. Tessitura granulare ipidiomorfa. Presenta caretteristiche già citate nel granito.

ambiente: acido-basico intrusivo
colore: grigio chiaro, grigio scuro
minerali essenziali: quarzo, plagioclasio, k-feldspato
localizzazione: massiccio dell'Adamello
utilizzo: edilizia
tonalite

Tonalite

Minerali essenziali sono il plagioclasio, anfiboli, biotite e quarzo.
Il colore è molto più scuro rispetto alla granodiorite.
Struttura granitica. Frequenti sono le inclusioni scure (melanoliti) dovute ad accumuli di minerali femici.

ambiente: acido-basico intrusivo
colore: grigio medio
minerali essenziali: plagioclasio, quarzo, orneblenda
localizzazione: Adamello-Presanella
utilizzo: edilizia
sienite

Sienite

Prima osservazione importante che va fatta è che non deve contenere quarzo dal punto di vista macroscopico. Minerali essenziali sono: k-feldspato, plagioclasio. Colore tendente al violaceo, grana media passante spesso a pegmatitica; frequente è una orientazione dei granuli (struttura fluidale) e cavità miarolitiche; tessitura granulare (granitica) ipidiomorfa.

ambiente: acido-basico intrusivo
colore: grigio tendente al violetto
minerali essenziali: k-feldspato, plagioclasio, anfibolo
localizzazione: Biella
utilizzo: edilizia
diorite

Diorite

Roccia bimineralica composta da plagioclasio (spesso zonato) ed anfibolo. Aspetto molto scuro - nero e difficilmente distinguibile dal gabbro. La sua roccia corrispettiva effusiva è l'andesite. Tessitura granulare ipidiomorfa delle volte con tendenza a porfirica. Sono praticamente introvabili in Italia. Generalmente (non è una regola) la sua grana è più fina rispetto al gabbro ed ha percentuale della molecola anortitica inferiore al 40-50%.

ambiente: acido-basico intrusivo
colore: grigio scuro, grigio nerastro
minerali essenziali: plagioclasio (zonato), orneblenda
localizzazione: Adamello
utilizzo: edilizia
gabbro

Gabbro

Roccia intrusiva essenzialmente bimineralica. Cristalli grandi e tutti scuri a causa della presenza superiore al 50% della molecola anortitica. Tessitura granulare ipidiomorfa o autoallotriomorfa, grana, se distinguibile, media. Gabbro particolare è quello chiamato eufotide; presenta bei cristalli di pirosseno diallagico (verde).

ambiente: basico intrusivo
colore: scuro, grigio scuro, grigio bruno
minerali essenziali: plagioclasio, olivina, pirosseno
localizzazione: Sondalo (Sondrio)
utilizzo: estrazione minerali
filone

Filone

I filoni anche se non sono propriamente classificati come rocce intrusive, si formano per intrusione e successiva cristallizzazione di un magma entro fratture. Unica prova certa per poter definire una roccia filoniana è la presenza delle Salbande (pareti di confinamento). Il filone può essere acido (chiaro), basico (scuro) ed intermedio. Se la grana del filone è sufficiente per capire se è di composizione granitica, prende il nome di filone aplitico.

ambiente: acido intrusivo
colore: grigio, grigio scuro, grigio bruno
minerali essenziali: quarzo + variabile
localizzazione: alpi lombarde

carsismole roccie calcaree ed il fenomeno carsico


Il primo aspetto che colpisce del paesaggio carsico è l'incredibile impronta di aridità ed asprezza, nonostante il clima umido e piovoso.
Il termine carsismo deriva infatti dalla zona (la prima studiata) delle Alpi Orientali compresa tra il fiume Isonzo ed il golfo del Quarnaro, formata da una serie di altipiani scendenti verso sud.

Presupposto fondamentale affinché vi sia sviluppo di questo particolare fenomeno è la presenza di rocce carbonatiche (dolomie, calcari marnosi, marne, conglomerati calcarei...). Queste ultime possono infatti essere solubilizzate dall'acqua meteorica.
Di per se l'acqua quasi distillata piovana o nevosa non sarebbe poi così aggressiva nei confronti di queste rocce ( 1 litro di acqua piovana può contenere in soluzione a 20°C circa 11-12mg di carbonato di calcio CaCo3 ) se non fosse per "aiuto" dato da parte dell'anidride carbonica, gas sempre presente nella nostra atmosfera, che entrando in soluzione nell'acqua, ha la capacità di elevarne il potere dissolvente nei riguardi del carbonato di calcio trasformandolo in bicarbonato di calcio secondo la seguente equazione chimica

H2O + CO2 + CaCO3 = Ca(HCo3)2

L'anidride carbonica rende l'acqua più acida (ne abbassa il Ph) e molto più "corrosiva" nei confronti di queste litologia.
Importantissimo è il fattore temperatura: più la temperatura è bassa (come limite minimo c'è naturalmente il punto di congelamento al di sotto del quale tale processo si ferma) e più CO2 può essere intrappolare dall'solvente (pressione parziale).
Sintetizzando si può affermare che tale fenomeno e causato e determinato dai seguenti fattori
  • purezza della roccia
    se la roccia contiene poco carbonato di calcio durante il suo disgregamento rilascia molto materiale di "scarto" impermeabile, con un conseguente fenomeno di impermeabilizzazione della roccia sottostante.
  • fratturazione roccia
    le fessure permettono all'acqua di scorrere e di agire più in profondità.
  • condizioni climatiche
    l'abbondanza di precipitazioni sia piovose che nevose accellerano il processo del carsismo, combinata magari con basse temperature.
Importante è sottolineare che se la temperatura è bassa l'erosione carsica è più lenta, ma profonda, mentre se è elevata si presenta più rapida, ma poco incisiva, infatti le forme più spettacolari sono presenti in zone caldo-umide.

Circa il 40% delle rocce affioranti mondiali sono costituite da carbonati.
Il fenomeno carsico lo troviamo in molte zone italiane
  • Carso di Trieste
  • Carso Sloveno
  • Prealpi venete (Altopiano di Asiago) e lombarde
  • Carso di alta montagna delle Alpi meridionali ed occidentali
  • Appennini centrali e meridionali
  • Tavolato pugliese

morfologia carsica

Nel paesaggio carsico possiamo distinguere forme minori e forme più estese.
  • karren
  • doline
  • uvala
  • cocpit
  • valle carsica
  • cavità carsica
  • deposito carsico

geologia- karren

Tra le forme minori troviamo i 'Karren'.
Scanalature e solchi che si distinguono in liberi, semiliberi e coperti a seconda della minore o maggiore copertura vegetale che può coprirli.

Karren liberi: scannellature, piccole impronte e solchi carsici (doccie).
Karren semiliberi (ristagno d'acqua): vaschette di corrosione.
Karren coperti: varie forme di combinazione tra gli elementi liberi e semiliberi, fori carsici, crepacci.

Altre forme minori sono le cavità alveolari dovute da ex colonie di alghe e licheni.

Tra le forme più estese troviamo le doline, le uvala, i cockpit ed i polje.

- doline

Le doline, simbolo del paesaggio carsico, si presentano come conche chiuse con il fondo abbastanza largo e permeabile. Infatti non si riempiono mai d'acqua, in quanto quest'ultima viene rapidamente avvisbita nel giro di qualche ora.
Hanno un diametro compreso tra 10 - 100 metri ed una profondità compresa tra 2 - 200 metri.

Le forme principali che possono assumere le doline sono le seguenti
  • troncoconica o a fondo piatto
  • emisferica a ciotola o scodella
  • conica o ad imbuto
  • a pozzo (quasi cilindrica)
Dal punto di vista genetico vengono generalmente distinti i seguenti tipi di dolina a seconda della loro derivazione
  • doline di dissoluzione normale (sono le più diffuse)
  • doline di origine alluvionale (dissoluzione sotto strato alluvionale)
  • doline di collasso o di crollo
  • doline di subsidenza in roccia

- uvala

Se più doline si uniscono in una unica grande depressione prendono il nome di uvala.

- polje o campi piani

Possono essere di varie dimensioni dal chilometro alle decine di chilometri (stupendo esempio è Campo Imperatore, in Abruzzo).
Si presentano a fondo piatto ed orizzontali e sono circondati da montagne con versanti abbastanza ripidi (30-35°).
L'angolo di raccordo piano-versante è piuttosto brusco e per i primi metri non presenta vegetazione. Possono infatti essere innondati durante il periodo di massima precipitazione.
Il piano è impermeabile, mentre i versanti carbonatici sono permeabili. Possono esserci inghiottitoi sparsi nel piano.
Tutti i grandi polje sono situati in depressioni tettoniche (graben - sinclinale - depressioni di faglia).

- cockpit

E' una forma stellata depressa presente per lo più in forme carsiche tropicali.

- valli carsiche

Possono presentare acqua nel fondo e l'alveo ed il subalveo sono quasi sempre sede di corrosione accellerata a spese delle rocce calcaree.
Sono molto incise (canyon) grazie alle resistenza meccanica delle rocce carbonatiche e alla quasi totale assenza di affluenti superficiali che se eventualmente sono presenti generano valli secondarie sospese. L'alimentazione idrica proviene dalle valli vicine attraverso vie sotterranee.

Si chiamano valli morte quelle che non presentano acqua di fondo, valli cieche quelle che invece ne sono ricche.
Geneticamente le valli cieche sono destinate a diventare morte a causa del fenomeno della retrocessione degli inghiottitoi.
L'abbondanza di acqua accellera l'erosione sul fondo valle e genera nuove vie di fuga sotterranea per l'acqua.

Molte volte in località marginali l'acqua può provenire da valli vicine non soggette a carsismo ed in questo caso i corsi d'acqua prendono il nome di allogenetico.

- cavità e idrologia carsica

Vista la possibilità da parte dell'acqua di erodere anche in profondità (con l'aumentare della profondità diminuisce la temperatura e quindi aumenta il contenuto di bicarbonato di calcio a parità di volume contenuto nel solvente) sono tipiche e frequenti le cavità sotterranee.
Le cavità suborizzontale prendono il nome di gallerie o grotte, quelle subverticali di pozzi ed abissi.
Generalmente, a parte rari casi dovuti a mantelli impermeabili, si passa da cavità asciutte ad inondate spostandosi dal basso verso l'alto.
Il fondo di queste cavità è di solito occupate da argille provenienti dalla superficie, da blocchi crollati dal soffitto o da concrezioni di calcite.
All'incrocio di gallerie si trovano vani molto grandi detti sale.

L'azione di speleogenesi e generata da tre cause: azione dissolutiva e meteorica (trasporto sedimenti) dell'acqua ed azione della forza di gravità.
Esistono fondalmentalmente tre teorie riguardanti la circolazione delle acque sotterranea, quella di Martel, quella di Grund e quella più recente di Cvijic.
La prima sostiene la presenza di fiumi sotterranei ben delimitati, la seconda di acqua diffusa distribuita in tutto il volume e la terza, la più realistica, la combinazione delle prime due.
La teoria di Cvijic suddivide il sottosuolo carsico in quattro parti fondamentali: l'epicarso, la zona di percolazione superiore (vadosa), la zona intermedia di oscillazione e la zona dell'acqua di fondo (satura).

Ammette la presenza sia di una circolazione diffusa d'acqua (lenta) sia una circolazione incanalata in cavità preferenziali (veloce).
In generale l'acqua nelle prime fasi di percolazione possiede un moto laminare e poco erosivo, poi turbolento.
Importante, ma poco studiato è il fenomeno del richiamo idrico per depressione causata dall'acqua più profonda di cui parlerò in seguito.

- depositi carsici

Il fenomeno è dovuto dall'acqua che fuoriesce da fessure della volta e passa da un ambiente roccioso ad uno vuoto. In questo modo l'acqua risente della ridotta pressione parziale del Co2 nell'atmosfera della grotta, e libera questo gas facendo precipitare il carbonato di calcio.

I principali sono quelli che prendono il nome di concrezioni
  • stalattiti (dal tetto verso il basso)
  • stalagmiti
  • colonne (unione di una stalattite con una stalagmite)
  • crostre concrezionali
  • concrezioni da splash

carsismo

Terra dalla Lunail magnetismo terrestre: annotazioni di base

Una prima considerazione da fare è che sebbene la distribuzione del campo magnetico terrestre sia rappresentabile come una barra magnetica situata in profondità nella terra, è facile dimostrare che ciò non può essere vero.

Il nostro pianeta ha sì una enorme quantità di ferro sotto la crosta, ma l'alta temperatura presente nel nucleo impedisce la conservazione e permanenza di una magnetizzazione tipica delle "sostanze" ferromagnetiche; infatti la temperatura nel nucleo è di diverse migliaia di gradi e quindi molto più alta della temperatura di Curie del ferro.
La spiegazione del fenomeno dell'effettivo campo magnetico con cui conviviamo, è dato probabilmente dalle correnti convettive nel nucleo terrestre; elettroni o ioni in fluttuazione producono un campo magnetico nello stesso modo in cui una corrente agisce su di una spira di una bobina.

Si tratta di una specie di effetto dinamo (la parete più esterna del nucleo terrestre è composta da minerali allo stato liquido che possono condurre correnti elettriche).
Un debole campo magnetico iniziale a fatto sì che in questo conduttore in rotazione si sia instaurato un flusso di correnti elettriche che, in accordo con la legge di Faraday, ha generato e continua a generare un campo magnetico.

Si è inoltre notato che anche la velocità di rotazione del pianeta in esame è in stretto rapposto con l'intensità del campo magnetico; più è veloce la rotazione più il campo aumenta (esempio è Giove).

Il campo magnetico inoltre non è fisso, ma cambia la sua polarità.
A testimonianza di ciò abbiamo una roccia vulcanica, il basalto.
Quest'ultima contiene ferro il quale durante il suo raffreddamento si orienta in accordo con la polarità presente nel momento.
Il loro studio a fornito prova inconfutabile di queste inversioni e ha scoperto che sono avvenute moltissime volte.

Il polo magnetico non coincide con quello geografico: distano tra loro (nel caso del polo nord) circa 1920 Km. Il fenomeno è chiamato declinazione magnetica.

alcuni dati
  • Il campo magnetico terrestre è paragonabile a quelle generato da un dipolo di momento n=8.1 x 10E22 J/T
  • Il campo magnetico all'equatore misura 30nT ai poli 60nT (n=micro)
  • Giove è il pianeta del sistema solare con il campo magnetico più elevato in assoluto 444nT (i suoi gas, idrogeno ed elio, a causa dell'altissima temperatura si comportano con un conduttore.
piccolo elenco dei minerali fondamentali

struttura olocristallina

tutta la roccia è cristallizzata e quindi c'è assenza totale di vetro (intrusive)

Quarzo

Ossido con lucentezza vitrea, non sfalda, incolore e solitamente allotriomorfo; in rocce con molta silice è spesso associato al plagioclasio. E' uno dei minerali più comuni nella crosta terrestre contificabile in circa 12% del volume totale.

Feldspati

In questa famiglia fanno parte i k-feldspati ed i plagioclasi ossia feldspati rispettivamente alcalini e sodici. Bianchi entrambi, roseo il k-feldspato; abito da idiomorfo (tabulare) ad allotriomorfo. Lucentezza molto variabile. Fanno parte dei tectosilicati.

Felspatoidi

Bianchi isodiametrici (leucite) o trasparenti prismatico tozzi a basa esagonale (nefelina). Sono minerali sottosaturi in silice. Fanno parte dei tectosilicati.

Biotite

Nera, ottima sfaldatura, abito lamellare-tabulare a base esagonale. Il colore può anche essere bruno o verde scuro; comune in laminette disseminate od in aggregati lamellari. Fa parte dei fillosilicati.

Anfiboli

Neri o verdi molto scuri, abito prismatico allungato; tracce di sfaldatura basali disposte a 120°

Pirosseni

Neri tranne il pirosseno diallagio che è verde; abito prismatico tozzo. Tracce di sfandatura basali disposte a 90°. Associato ad anfiboli ed olivina sono i minerali femici (scuri e poveri di silice) fondamentali delle rocce iposiliciche ed alcune ultrafemiche.

Olivina

Colore verde, aspetto vetroso, abito prismatico molto tozzo; generalmente in rocce ultrafemiche ed iposiliciche.
olivina

Muscovite

Incolore - argentea, lucentezza madreperlacea, abito lamellare - tabulare, sfaldatura ottima. Presente in modo evidente nelle pegmatiti (intrusive)
muscovite

Tormalina

Nera pece, molto lucente, abito prismatico; frequente nelle pegmatiti (intrusive)

Granato

Rosato, rosso, marrone; generalmente ha abito isodiametrico.
piccolo glossario e terminologia

struttura olocristallina

intrusivetutta la roccia è cristallizzata con assenza totale di vetro

fenocristalli

effusivecristalli formati in profondità prima dell'effusione del magma

struttura afirica

effusivela roccia non contiene fenocristalli visibili macroscopicamente

struttura granulare

effusivenon ci sono salti dimensionali elevati tra i cristalli, è equigranulare quando il salto dimensionale è inferiore al rapporto 1:5

struttra ipidiomorfa

presenza contemporanea di minerali idiomorfi e allotriomorfi

idiomorfismo

i cristalli hanno abito proprio

allotriomorfismo

i cristalli non hanno abito proprio

struttura porfirica

effusivepresenza evidente di fenocristalli in massa di fondo

struttura vetrosa

effusivevetro molto abbondante e tipica frattura concoide

struttura fluidale

effusivemassa vetrosa con direzioni di movimento evidenti

chimismo acido

intrusiverocce derivante da magma ricco in silice

chimismo basico

intrusiverocce derivante da magma povero in silice

rocce sialiche

effusiverocce chiare derivanti da magma ricco in silice

rocce femiche

effusiverocce scure derivanti da magma povero in silice

cavità miarolitiche

cavità di varia morfologia rivestite di minerali ben cristallizzati

tessitura

insieme della forma, della disposizione e delle dimensioni dei granuli minerali che la compongono
classificazione sistematica dei minerali secondo H.Strunz

I classe

elementi nativi
metalli e metalloidi allo stato naturale, leghe, carburi, nitruri, fosfuri
esempi: rame (metallo), solfo (metalloide)

II classe

solfuri, seleniuri, tellururi, arseniuri
composti di uno o più metalli
esempi: galena (solfuro di piombo)

III classe

alogenuri, fluoruri, cloruri, bromuri
composti del fluoro, bromo, cloro, iodio
esempi: fluorite (fluoruro di calcio)

IV classe

ossidi e idrossidi
composti dell'ossigeno e dell'idrogeno
esempi: ematite (ossido di ferro)

V classe

nitrati, carbonati, borati
composti ossigenati dell'azoto, del carbonio e del boro con dei metalli
esempi: calcite (carbonato di calcio)

VI classe

solfati, tellurati, cromati, molibdati
composti ossigenati del solfo, tellurio, cromo, ecc. con dei metalli
esempi: gesso (solfato di calcio)

VII classe

fosfati, arseniati, vanadati
composti ossigenati del fosforo, ecc. con dei metalli
esempi: apatite (fosfato di calcio)

VIII classe

silicati
derivati ossigenati del silicio divisi in ulteriori sottoclassi

IX classe

sostanze organiche

bibliografia : geologia, mineralogia, paleontologia
titoloautoreedizione
Viaggio geologico a Cortina d'AmpezzoChiara Siorpaes2015 - Regole d'Ampezzo
Dinosauri nelle DolomitiP.Mietto, M.Belvedere, M.Barbunu2014 - Fondazione Angelini
Per la conoscenza del gruppo della SchiaraE. Cason Angelini2013 - Fondazione Angelini
Dinosauri nelle Dolomitiautori vari2012 - Cooperativa Cortina
Fatti e misfatti di idraulica lagunareL. Dal Paos2010 - Istituto Veneto Scienze
Frammenti di geologiaU.Scortegangna2010 - Duck Edizioni
Il sentiero geologico di Arabbaautori vari2010 - Manuali Cai
Atlante Orografico delle Alpi. SoiusaS.Marazzi2000 - Priuli Verlucca Editori
Bolca. Laguna pietrificataT.Caltran2000
I fossili di BolcaM.Frigo, C.Sorbini1999
Incontri con il Grappa - I segreti della geologiaF.Carraro, P.Grandesso, U.Sauro1989 - Moro Editore
La storia geologica delle DolomitiAlfonso Bosellini1989 - Edizioni Dolomiti

approfondimenti