Le rocce sedimentarie si formano attraverso la successiva cementazione e la deposizione di materiale sedimentato all'interno di corpi idrici e sulla superficie della terra. I processi che causano la deposizione di particelle organiche o minerali sono noti collettivamente come sedimentazione. I sedimenti sono le particelle che formano rocce sedimentarie attraverso l'accumulo. Dalla zona di origine, i sedimenti sono formati dall'erosione o dagli agenti atmosferici prima di essere depositati altrove. I sedimenti vengono quindi trasportati nel luogo di deposizione tramite agenti di denudazione che sono movimento di massa, acqua, ghiacciai, ghiaccio o vento. Un altro modo in cui può avvenire la sedimentazione è quando i gusci dell'organismo acquatico si depositano fuori dalla sospensione o quando i minerali precipitano dalle soluzioni acquose. Nella scienza la sedimentologia è una disciplina che implica lo studio dell'origine e delle proprietà delle rocce sedimentarie; fa parte della geografia fisica e della geologia. La sedimentologia si sovrappone anche ad altre discipline delle scienze della terra tra cui geochimica, pedologia, geologia strutturale e geomorfologia.
Panoramica
Si ritiene che le rocce sedimentarie coprano circa il 73% dell'attuale terra sulla superficie della Terra. Tuttavia, il loro contributo totale è approssimativamente del 8% del volume totale della crosta. Le rocce sedimentarie comprendono solo uno strato sottile della crosta terrestre che generalmente consiste in rocce metamorfiche e ignee; sono depositati come faccette di strati e formano una struttura nota come lettiera. È importante studiare gli strati rocciosi e le rocce sedimentarie poiché l'informazione è essenziale per l'ingegneria civile. Ad esempio, tali informazioni vengono utilizzate nella costruzione di tunnel, strade, canali e case tra le altre strutture. Le risorse naturali come acqua potabile, carbone, minerali o combustibili fossili sono prodotte da rocce sedimentarie. La principale fonte di comprensione della storia della terra è lo studio della sequenza degli strati rocciosi sedimentari che comprende la storia della vita, la paleogeografia e la paleoclimatologia. Oltre alla Terra, ci sono stati anche avvistamenti di rocce sedimentarie su pianeti come Marte.
La classificazione delle rocce sedimentarie
Le rocce sedimentarie possono essere classificate in base ai processi di formazione e possono essere suddivise in quattro gruppi diversi, tra cui rocce sedimentarie chimiche, rocce sedimentarie clastiche, altre rocce sedimentarie e rocce sedimentarie biochimiche o biogeniche. Le rocce sedimentarie clastiche sono ulteriormente suddivise in base alla loro dimensione particellare dominante e alla composizione di altre particelle di rocce originariamente cementate da minerali di silicato. Le rocce sedimentarie clastiche sono costituite principalmente da frammenti di roccia, mica, quarzo, minerali argillosi e feldspati. Tipi di rocce sedimentarie clastiche comprendono mudrocks, arenarie, conglomerati e brecce. Le rocce sedimentarie biochimiche si formano quando i materiali che sono disciolti in acqua o aria vengono usati dagli organismi per costruire il loro tessuto. Tipi di rocce sedimentarie biochimiche includono carbone, depositi di selce e la maggior parte dei tipi di calcare. Le rocce sedimentarie chimiche si formano quando i costituenti minerali nelle soluzioni sono precipitati inorganicamente dopo essere stati sovrasaturati; gli esempi includono barite, halite, gesso e stilite. Altre rocce sedimentarie sono la categoria di rocce sedimentarie che sono formate da processi non comuni come brecce vulcaniche, brecce d'impatto e flussi piroclastici, tra gli altri.
Proprietà delle rocce sedimentarie
Ci sono diversi fattori che aiutano a classificare le rocce sedimentarie, includono i fossili, la mineralogia, la consistenza, il colore e le strutture sedimentarie primarie e secondarie. La trama delle rocce sedimentarie comprende il loro orientamento, le dimensioni e la forma. Nonostante la struttura sia una proprietà su piccola scala di una roccia sedimentaria, può aiutare a determinare altre proprietà su larga scala come la permeabilità, la densità e la porosità. I fossili si trovano più comunemente nelle rocce sedimentarie rispetto alle rocce ignee e metamorfiche. A differenza degli altri due tipi di rocce, le rocce sedimentarie si formano a pressioni e temperature che non cancellano i resti di fossili. Tuttavia, la maggior parte delle volte questi fossili non possono essere visti dall'occhio umano ma sono visti solo al microscopio. In natura, gli organismi morti vengono spesso rimossi rapidamente dall'erosione, dai batteri, dagli scavenger o dai marciumi. Tuttavia, la sedimentazione contribuisce in modo determinante a circostanze speciali in cui tale processo naturale non è in grado di funzionare, con conseguente conseguente fossilizzazione.
Il colore è una proprietà importante delle rocce sedimentarie ed è solitamente identificato dal ferro e dai suoi due ossidi principali che sono ossido di ferro (II) e ossido di ferro (III). Per esempio, l'ossido di ferro (II) o le forme di FeO si trovano solo in circostanze che comprendono un basso tenore di ossigeno noto anche come anossico, conferendo alla roccia un colore verdastro o grigio. D'altra parte, ferro (III) ossido o Fe2O3 che di solito si trova sotto forma di ematite, un minerale che si trova in un ambiente più ricco di ferro, contiene più ossigeno. Pertanto, le rocce sedimentarie in un tale ambiente sono di colore brunastro o rossastro. Minerologia si riferisce alle strutture minerali trovate nelle rocce. Un gran numero di rocce sedimentarie comprende calcite o quarzo. In confronto alle rocce metamorfiche e ignee, le rocce sedimentarie normalmente contengono bassi livelli di diversi minerali significativi. Nondimeno, l'origine dei minerali nelle rocce sedimentarie tende ad essere più complicata rispetto alle rocce ignee. I minerali nelle rocce sedimentarie sono formati per diagenesi o precipitazione durante la sedimentazione.
Anche le strutture sedimentarie primarie sono un'altra proprietà utilizzata per identificare le rocce sedimentarie. Le strutture sedimentarie comprendono caratteristiche su larga scala che sono più facili da studiare nel campo a differenza delle trame, sono usate per indicare qualcosa sull'ambiente sedimentario. Per esempio, le strutture sedimentarie possono aiutare a capire quale lato di una roccia sedimentaria è inizialmente affrontato in un ambiente in cui la tettonica ha rovesciato o inclinato le faccette sedimentarie. Le strutture sedimentarie secondarie sono strutture sedimentarie che si formano solo dopo la deposizione, queste strutture si formano all'interno del sedimento attraverso processi biologici, chimici e fisici. Tali processi possono indicare varie circostanze dopo la deposizione e possono anche essere utilizzati come indicatori geopetici.
Il tasso di sedimentazione
I sedimenti sono depositati a tariffe diverse principalmente a seconda della posizione in cui si trovano. Ad esempio, la deposizione su un fondo oceanico profondo accumula solo pochi millimetri di sedimento ogni anno, mentre la deposizione su un canale trovato in un piano di marea può causare l'accumulo di diversi metri di sedimenti in un giorno. Tuttavia, vi è una distinzione tra la sedimentazione che deriva da processi catastrofici e dalla normale sedimentazione. Il primo comprende tutti i tipi di processi speciali improvvisi, tra cui inondazioni, movimenti di massa o scivoli di roccia. Tali processi possono comportare l'improvvisa deposizione di sedimenti in grandi quantità contemporaneamente. Mentre altri ambienti con rocce sedimentarie sono dominati dalla sedimentazione normale o in corso, la maggior parte delle rocce sedimentarie si sono formate come risultato di alcuni processi catastrofici.
