Stratigraphy and Sedimentary Cycles PDF

## Words for Science - unità stratigrafica: stratigraphic unit - scala geocronologica: geochronological time scale - lacuna: stratigraphic hiatus - ciclo sedimentario: sedimentary cycle ## In una successione verticale riferita a una zona interessata da trasgressione e regressione si passerà da fac...

## Words for Science - unità stratigrafica: stratigraphic unit - scala geocronologica: geochronological time scale - lacuna: stratigraphic hiatus - ciclo sedimentario: sedimentary cycle ## In una successione verticale riferita a una zona interessata da trasgressione e regressione si passerà da facies continentali a facies di transizione (ambiente costiero) e a facies marine nel periodo di trasgressione; nel periodo di regressione da facies mari- ne si passerà a facies di transizione fino a facies continentali. ## Si definisce ciclo sedimentario l'insieme di una serie trasgressiva e di una regressiva comprese tra due discordanze. ## Le cause delle trasgressioni e delle regressioni possono essere di origine tettoni- ca (dovute alle forze che provocano deformazioni nelle rocce) o associate a mo- vimenti eustatici, oscillazioni globali delle acque degli oceani che si sono ripetu- te più volte nel corso delle ere geologiche [Fig. 28]. ## Le variazioni del livello medio del mare (eustatismo) possono essere causate da variazioni di volume delle acque oceaniche o dei bacini oceanici, che dipendono essenzialmente dalla variazione nel tempo della temperatura media del nostro pia- neta. Nei periodi glaciali, molta acqua liquida degli oceani passa allo stato solido e si aggiunge a quella che costituisce i ghiacciai, accrescendoli: in questi periodi il li- vello medio del mare diminuisce. Nei periodi più caldi i ghiacciai fondono, andan- do così ad alimentare gli oceani che accrescono il loro volume e quindi anche il li- vello medio del mare. Le variazioni di volume dei bacini oceanici sono causate da fenomeni legati alla tettonica a placche, di cui i principali sono il movimento e la velocità di espansione delle placche stesse e la variazione di volume delle dorsali. ## Fig. 28 The image shows a graph depicting the variation of sea level over geological time. The Y-axis shows variation in sea level and the X-axis shows geological time in millions of years, ranging from 0 to 500 million years ago. ## Tab. 2 A table describing the geochronological time scale. | Eone | Era | Periodo | Epoca | Millions of years ago | | - | - | - | - | - | | PRECAMBRIANO | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | FANEROZOICO | | | | | | | | | | | | | | | | | | | PALEOZOICO | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | MESOZOICO | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | CENOZOICO | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | ## L'unità cronostratigrafica è quindi un corpo roccioso che possiede una precisa collocazione nel tempo geologico. ## La storia della Terra è stata divisa in diverse categorie di unità geocronologiche: gli intervalli di tempo più grandi vengono chiamati eoni; questi sono sud- divisi in ere, le ere in periodi, i periodi in epoche e le epoche in età. ## Discontinuità stratigrafiche All'interno di una formazione stratigrafica il processo di accumulo sedimentario in un determinato ambien- te deposizionale non è sempre interpretabile come continuo: è molto probabile che durante il processo si verifichino delle interruzioni della sedimentazione. ## Si definisce lacuna una mancanza di strati sedi- mentari, all'interno di una serie, riferibili a un determinato intervallo di tempo. ## La lacuna può rivelare una mancata sedimentazione o l'asportazione di strati a causa di fenomeni erosi- vi. Essa è evidenziata dalla presenza di una disconti- nuità che separa la formazione posta sopra la lacuna (che testimonia la ripresa della sedimentazione) da quella che si trova sotto. In genere negli ambienti subacquei prevale la sedimentazione, mentre in quelli subaerei prevalgono fenomeni erosivi che molto spesso possono formare una lacuna. ## Le discontinuità sono chiamate discordanze e possono essere di due tipi: se al di sotto della disconti- nuità gli strati hanno un'inclinazione diversa da quelli sovrastanti si parla di discordanza angolare [Fig. 26]; se gli strati sottostanti la discontinuità hanno la stessa inclinatione di quelli sovrastanti, e quindi testimoniano movimenti verticali, si parla di disconformità, più difficile da individuare, ma rico- noscibile per la presenza di un paleosuolo o per un cambiamento dei fossili o della litologia [Fig. 27]. ## Fig. 26 The image shows a diagram depicting an angular unconformity, where the layers beneath the unconformity are folded or tilted and those above are more horizontal. ## Fig. 27 The image shows a diagram with several descriptions of stratigraphic discontinuities. ### - Disconformities A schematic depiction of a disconformity where the layers beneath the discontinuity are horizontal while those above are tilted at an angle. ### - Angular unconformities A schematic depiction of two angular unconformities showing how the layers beneath the unconformity have a different inclination than the layers that lie above. ## Cicli sedimentari Con il termine facies (dal latino, aspetto) i geologi indicano le caratteristiche litologiche e paleontologiche di una roccia che dipendono dall'ambiente di for- mazione (continentale, di transizione, marino). ## Individuare i caratteri litologici e paleontologici e la presenza di discontinuità permette quindi ai geologi di ricostruire l'alternanza di ambienti sedimentari che si sono succeduti in una determinata regione in un dato periodo di tempo. ## In un ambiente di transizione, per esempio, migrazioni orizzontali di tipi litologici appartenenti a differenti ambienti sedimentari sono provocate dall'alternarsi di periodi in cui le terre emerse vengono invase dalle acque, con periodi in cui le stes- se terre sono interessate da un progressivo ritiro delle acque. ## Nel primo caso si parla di trasgressione, nel secondo di regressione. ## Durante la trasgressione si assiste a una migrazione verso la terraferma delle facies marine che vanno a ricoprire quelle continentali. ## Durante la regressione, invece, la linea di costa e le facies marine si spostano progressivamente verso il mare e le terre che emergono vengono sottoposte a erosione in ambiente subaereo, con conseguente formazione di una discontinuità. ## Fig. 23 The image shows a diagram depicting two formations, A and B, with different lithologies which are laterally continuous, demonstrating that the sediments were deposited contemporaneously. ## Unità lithostratigrafiche Il singolo strato di una successione sedimentaria, cioè la singola unità deposizio- nale, può avere uno spessore poco significativo se confrontato con le dimensioni dell'ammasso roccioso di cui fa parte. ## In una carta geologica alla scala 1:25000, quindi, praticamente impossibile carto- grafare strati che hanno uno spessore dell'ordine di qualche centimetro o di qualche decimetro; è invece molto più significativo considerare un'unità lithostratigrafica. ## Le unità lithostratigrafiche sono un insieme di più strati, anche litologica- mente diversi tra loro, ma che possono essere correlati con certezza a un de- terminato ambiente sedimentario. ## Vengono definite diverse unità lithostratigrafiche in base all'ordine di grandezza che si considera. Tra le unità lithostratigrafiche più importanti ricordiamo la for- mazione e l'orizzonte-guida. ## La formazione è l'unità che viene rappresentata sulle carte geologiche d'Italia alla scala 1:100 000. Deve essere litologicamente uniforme (anche se non accade mai che gli strati componenti siano composti da un solo tipo di roccia), distingui- bile dalle formazioni adiacenti e sufficientemente estesa da poter essere carto- grafata. Il passaggio laterale da una formazione all'altra (detto eteropia) può essere sfumato o presentare caratteristiche interdigitazioni [Fig. 23]. ## L'orizzonte-guida, sebbene sia un'unità lithostratigrafica di piccolo spessore, è molto importante poiché ha una notevole estensione laterale: queste sue carat- teristiche permettono al geologo di riconoscerlo con facilità e di effettuare cor- relazioni che consentono di capire la geometria degli strati sedimentari anche all'interno della crosta terrestre. ## Fig. 24 The diagram shows a schematic depiction of the stratigraphic angular unconformity where layers in the top are horizontal and layers in the bottom are tilted at an angle ## Fig. 25 The image shows a list of fossil guide species: [a] trilobites [b] ammonites [c] Nummulites ## Unità biostratigrafiche L'unità biostratigrafica è un insieme di strati definito in base alla presenza di fossili. ## La distribuzione di fossili negli strati rocciosi è sicuramente significativa se que- sti sono contemporanei alla sedimentazione (fossili autoctoni), poiché forni- scono indicazioni precise sul tipo di ambiente sedimentario. In altri casi il ritro- vamento dei fossili non è significativo in quanto è possibile che essi si siano originati in altre zone, prima della loro cementazione all'interno della roccia (fossili alloctoni), o perché si tratta di fossili, erosi da strati di rocce più vecchie, che vengono rideposti e ricementati in sedimenti più giovani (fossili rimaneg- giati)[Fig. 24]. ## Unità cronostratigrafiche Attraverso la correlazione tra unità litho o biostratigrafiche di diverse zone della Terra è stato possibile ricostruire una successione degli avvenimenti geologici, che sono stati ordinati in una scala geocronologica [Tab. 2, a pagina seguente]. ## Un'unità geocronologica corrisponde a un intervallo di tempo delimitato da avvenimenti particolari della storia biologica o geologica del nostro pianeta. ## A ciascuna unità geocronologica corrisponde una serie di rocce che si sono for- mate nello stesso intervallo di tempo, cioè un'unità cronostratigrafica. ## Fig. 21 The image shows a simplified geological map of Italy. ## Words for Science - stratigrafia: stratigraphy - rocce ignee effusive: extrusive igneous rocks - rocce ignee intrusive: intrusive igneous rocks - rocce metamorfiche: metamorphic rocks - rocce sedimentarie: sedimentary rocks - ambiente di sedimentazione: sedimentary/depositional environment - stratificazione: stratification - sedimentazione: sedimentation ## Fig. 22 The image shows a diagram depicting a compass with an arrow showing the direction of a rock layer and a diagram depicting a clinometer used to measure the inclination of a rock layer. ## In una successione normale di strati sedimentari lo strato più antico è sempre sottostante a quelli più recenti. ## L'immersione è la direzione verso la quale im- merge lo strato; viene misurata usando una bus- sola e viene espressa in gradi misurando l'angolo orario (azimut) compreso tra il Nord e la direzio- ne di massima pendenza dello strato. ## L'inclinazione è l'angolo che lo strato forma con il piano orizzontale; si misura con il clinometro, che consiste in un ago supplementare incorpo- rato nella bussola da geologo. ## La direzione è una linea perpendicolare all'im- mersione e giace sul piano di stratificazione. ## Quando la giacitura è stata individuata con precisione, il geologo può fare delle ipotesi "a tavolino" sull'andamento degli strati nel sottosuolo e sulla loro estensione: è un lavoro di interpretazione che porta a individuare l'ubicazione di strati rocciosi e i limiti tra le formazioni rocciose anche nei luoghi in cui non si ha evidenza diretta della loro presenza. ## In una successione piegata le serie di strati possono essere invertite rispetto alla posizione originaria di sedimentazione. ## The lacuna stratigrafica si forms when a layer of the succession is missing: it can be evidenced by stratigraphic correlations. ## Di solito, la scala delle carte topografiche utilizzate per il rilevamento geologico non consente di rappresentare i singoli strati, se non in casi eccezionali. Il geolo- go sceglie quindi, a seconda del tipo di studi che deve effettuare in una determi- nata zona, di raggruppare più strati (detti unità stratigrafiche) e di cartografar- li con un unico colore e simbologia. Normalmente quando si inizia a studiare una determinata zona si dispone già di una classificazione delle unità stratigrafiche presenti, effettuata dai geologi che hanno studiato la zona precedentemente. Il geologo può decidere se acquisire e ritenere valide queste unità o rigettarle e operare nuovi raggruppamenti. ## The grouping of multiple layers can be achieved using lithostratigraphic criteria (litho logical similarity), biostratigraphic criteria (fossil distribution) or chronostrati- graphic criteria (temporal criteria). ## Il rilevamento geologico Per gli studi geologici è molto importante il lavoro effettuato sul terreno dal geologo: il rilevamento geologico. Lo scopo del rile- vamento è la rappresentazione su una carta topografica degli affioramenti degli ammassi rocciosi, cioè la produzione di una carta geologica. ## Nel caso particolare del rilevamento delle rocce sedimentarie, oltre ad analizzare, descrivere e riportare sulla carta il tipo di rocce pre- senti (di cui si devono prelevare campioni da analizzare in laborato- rio), si disegna l'andamento degli strati sedimentari su una base ## Fig. 16 The image shows a diagram depicting a succession of sedimentary deposits exposed in three locations. ## Queste due leggi introducono in geologia il concetto di tempo: il suc- cedersi degli strati sedimentari registra i cambiamenti ambientali che si sono verificati in una determinata zona in tempi successivi. ## Gli strati rocciosi possono essere datati in base al principio di so- vrapposizione, ma questo consente di stabilire solo quale sia lo stra- to più vecchio e quale il più recente. Questo metodo per stabilire l'età di una roccia fa affidamento anche sull'eventuale presenza di fossili nella successione di strati e viene chiamato datazione relati- va. Con i metodi di datazione assoluta, che si basano sull'utilizzo di alcuni isotopi radioattivi, gli scienziati riescono, invece, a stabili- re l'età precisa della roccia, con margini di errore trascurabili in re- lazione alla durata dei tempi geologici. ## Un terzo principio della stratigrafia, enunciato alla fine dell'Ottocen- to, è la legge di Walther (dal nome del geologo tedesco Johannes Walther), la quale stabilisce che in una successione stratigrafica pos- sono trovarsi sovrapposti, in continuità di sedimentazione, solo stra- ti rocciosi che si formano attualmente in ambienti confinanti [Fig. 16]. ## Questo principio ci fa capire che se nella sedimentazione non ci sono state rilevanti interruzioni, i caratteri delle rocce variano gra- dualmente in senso sia verticale, sia orizzontale, esprimendo la va- riazione delle condizioni ambientali nel tempo e nello spazio. L'am- biente di mare profondo, per esempio, raramente è adiacente all'ambiente continentale; in una successione di strati, quindi, tro- veremo interposti tra gli strati depositatisi in questi due ambienti, strati caratteristici di un ambiente di transizione come l'ambiente deltizio, lagunare o litoraneo di mare poco profondo. ## Gli strati di rocce sedimentarie affioranti possono essere orizzonta- li, verticali o variamente inclinati, piegati o fratturati a testimo- nianza delle notevoli deformazioni che hanno subito durante la loro storia geologica. ## La branca della geologia che studia le deformazioni delle rocce è la geologia strutturale o tettonica. ## Elementi di stratigrafia La stratigrafia è il settore della geologia che si occupa dello studio delle rocce sedimentarie. ## Chiunque abbia osservato le imponenti masse rocciose delle Prealpi o delle Dolo- miti avrà notato che la caratteristica fondamentale della maggior parte delle rocce sedimentarie è la disposizione in strati. ## Lo strato, infatti, è l'unità deposizionale fondamentale delle rocce sedimentarie: è costituito da materiale roccioso relativamente omogeneo, perché si forma in un intervallo di tempo ben definito e in condizioni di sedimentazione costanti, cioè in un singolo evento deposizionale. Uno strato è caratterizzato da uno spesso- re (potenza) variabile ed è delimitato da superfici di solito parallele (piani di stratificazione). ## Gli studi stratigrafici hanno lo scopo di determinare la composizione rocciosa dello strato sedimentario e i suoi rapporti con le rocce adiacenti in base alle sue dimen- sioni e alla sua orientazione nello spazio (giacitura). Inoltre, vista la stretta corre- lazione che esiste tra i diversi tipi di rocce e i loro ambienti di formazione, i geologi riescono a ricostruire con buona precisione la storia geologica di vaste aree della crosta terrestre (paleogeografia). ## Nel 1669, durante i suoi studi sulla geologia della Toscana, Nicolò Stenone ha enunciato due principi di stratigrafia molto semplici, che hanno un'importanza fondamentale per il geologo: la legge dell'orizzontalità originaria degli strati e la legge di sovrapposizione. ## Legge dell'orizzontalità originaria degli strati: prevede che in ambiente su- bacqueo i sedimenti si depositino in strati orizzontali o paralleli alla superficie sulla quale si vanno depositando: se ci troviamo in ambiente deltizio dove il fiume sfocia nel mare aperto, o ai margini di scarpate, gli strati non si dispor- ranno orizzontalmente, ma saranno comunque paralleli alla superficie su cui si depositano [Fig. 14]. ## Legge di sovrapposizione: stabilisce che, in una successione normale di stra- ti, lo strato sottostante è più antico di quello sovrastante. Questo principio è valido se la successione di strati non è stata rovesciata a causa dei movimenti della crosta terrestre: la successione in questo caso è detta inversa [Fig. 15]. ## Fig. 14 The image shows a diagram depicting the deposition of sediments in fluvial deposits. ## Fig. 15 The image shows a diagram depicting the inverse sequence of sedimentary deposits due to the folding of the strata. ## Le rocce di origine chimica Queste rocce si originano in seguito a processi chimici. Il più diffuso è quello di precipitazione di sali in soluzione acquosa: può avvenire a causa del cambiamento delle condizioni ambientali in cui si viene a trovare la soluzione, oppure perché le soluzioni sono sature o sovra- sature. La precipitazione di sali si può riscontrare in prossimità del- le foci dei fiumi, dove si incontrano acque dolci e acque salate: gli ioni disciolti nelle acque dei fiumi che vengono a contatto con altri ioni formano sali non solubili, che precipitano. ## La precipitazione può essere condizionata anche dalla temperatura. In ambiente continentale, in prossimità di sorgenti, cascate o grot- te carsiche si verificano cambiamenti repentini di temperatura e pressione, o condizioni di forte agitazione meccanica che possono provocare la precipitazione di CaCO3 da soluzioni sovrasature, con formazione di travertino, alabastro, stalattiti e stalagmiti [Fig. 11]. ## Se la precipitazione è causata dall'evaporazione del solvente si ori- ginano le evaporiti: rocce che si formano in zone soggette a forte evaporazione in cui vi è la presenza di bacini acquei più o meno estesi e poco alimentati, come il Mar Rosso, il Mediterraneo orien- tale, il Mar Morto e il Mar Caspio. ## I primi sali a precipitare sono quelli meno solubili e quelli per i qua- li si raggiunge una concentrazione vicina alla saturazione. Una tipi- ca successione evaporitica è composta, dal basso verso l'alto, da: calcite e dolomite, gesso (CaSO4.2H2O), anidrite (CaSO4), salgem- ma (NaCl), silvite (KCl) e carnallite (MgCl₂). ## In Italia vi sono moltissime rocce evaporitiche affioranti in Sicilia, Emilia-Romagna, Marche e Abruzzo (formazione gessoso-solfife- ra) [Fig. 12]. Queste rocce si sono formate circa 6-7 milioni di anni fa a causa della chiusura dello stretto di Gibilterra che ha isolato il Mediterraneo dall'oceano Atlantico, facendo cessare il ricambio di acqua. Buona parte dell'acqua evaporò e il Mediterraneo si prosciu- gò parzialmente per via dei limitati apporti di acqua dolce dai fiumi e della scarsità delle precipitazioni. Con il sollevamento della catena appenninica le evaporiti vennero alla luce, affiorando in diverse lo- calità della penisola. ## Le rocce residuali sono costituite da ossidi o idrossidi di Fe e Al, che sono tra i materiali più resistenti all'azione chimica delle ac- que dilavanti e meteoriche. Si formano essenzialmente in zone tropicali con intense precipitazioni. Quando nei terreni sono pre- senti contemporaneamente ossidi e idrossidi di Fe e Al, le rocce vengono chiamate lateriti. Quando l'alterazione è più accentuata, vengono dilavati anche gli ossidi e gli idrossidi di Fe: la roccia resi- duale risulta formata solo da ossidi e idrossidi di Al e prende il nome di bauxite (dalla località di Les Baux in Provenza). Le bauxi- ti sono le rocce più importanti da cui si estrae l'alluminio [Fig. 13]. Il processo di dilavamento delle acque meteoriche è accentuato dal fenomeno delle piogge acide (pH 3-4) che hanno più capacità corrosiva e quindi sono in grado di asportare materiale anche poco solubile. ## Fig. 11 The image shows stalactites and stalagmites in the cave of Toirano, Savona province. ## Fig. 12 The image shows a map of Italy highlighting the locations of the gessoso-solfifera formation in Italy. ## Fig. 13 The image shows a sample of bauxite. ## Le rocce di origine organica Si formano in seguito all'accumulo di materiali prodotti dall'azione di organismi viventi. Spesso si tratta di scheletri e gusci calcarei o silicei che precipitano sui fondali in seguito alla morte dell'organismo che li ha prodotti; a volte costitui- scono edifici prodotti da organismi costruttori, come le scogliere coralline; in altri casi sono materiali organici che si trasformano nel tempo in combustibili fossili. Possiamo distinguere tra rocce carbonatiche a prevalente composizione calcarea, rocce silicee e rocce fosfatiche. ## Rocce carbonatiche I principali organismi che contribuiscono alla formazione di queste rocce sono bivalvi, gasteropodi, cefalopodi, brachiopodi, crinoidi e foraminiferi, per quanto riguarda i protisti e gli animali invertebrati, alghe e piante acquatiche per quanto riguarda la componente vegetale. Queste rocce si formano in ambiente acquatico prevalentemente marino e i frammenti che le compongono possono essere rima- neggiati e sminuzzati fino ad assumere dimensioni molto piccole. Nelle acque basse tropicali, in prossimità della linea di costa, si possono generare dei finissi- mi "tappeti algali", formati da alghe azzurre (cianobatteri) che fissano il carbo- nato di calcio contenuto nell'acqua costruendo delle strutture a cupola o colon- nari chiamate stromatoliti (dal greco stróma, che significa stratificazione) [Fig. 8]. Queste strutture si ritrovano anche come fossili datati a 3 miliardi di anni fa e testimoniano l'esistenza di forme di vita in tempi remotissimi. ## Molto diffusi e originari di ambienti marini non molto profondi sono i calcari organogeni, sia bioclastici (derivati dal trasporto e dall'accumulo di gusci), sia biocostruiti, cioè formati da ammassi di organismi "costruttori" sedentari, come spugne e coralli, i cui apparati scheletrici esterni possono saldarsi l'uno all'altro; ciò accade comunemente, per esempio, nella formazione delle scogliere, degli atolli e delle barriere coralline in mari tropicali [Fig. 9]. I coralli sono dei celente- rati (o cnidari) che vivono in colonie e fissano il loro esoscheletro su una base calcarea formata dai resti di colonie precedenti, con il risultato di accrescere in altezza l'edificio biocostruito. ## In mare aperto, a grandi profondità, gli unici resti carbonatici che si possono accumulare sui fondali sono i gusci di foraminiferi (protozoi), organismi che for- mano lo zooplancton e che quindi vivono e proliferano in acque superficiali. I gusci calcarei, che depositandosi formano i cosiddetti fanghi carbonatici, si pos- sono accumulare solo su fondali di profondità inferiore a 4000-4500 m (profon- dità di compensazione dei carbonati) poiché a profondità maggiori il CaCO3 si dis- solve in percentuali via via più elevate fino a passare completamente in soluzione. ## Gli unici resti di organismi che si possono depositare a grande profondità sono quelli silicei, costituiti da gusci di diatomee e di radiolari, che formeranno i fan- ghi silicei sui fondali oceanici. ## Durante i processi diagenetici il CaCO3 originario può subire una trasformazione chimica da parte di soluzioni circolanti ricche di Mg. Questo processo prende il nome di dolomitizzazione. In questo modo si forma un carbonato doppio di Ca e Mg chiamato dolomite (CaMg(CO3)2); la roccia composta da dolomite prende il nome di dolomia, Even Dolomiti’s name refers to the dolomitic composition. ## Fig. 8 The image shows a picture of stromatolites made of calcium carbonate and formed by the action of blue-green algae along the shores of Western Australia ( Shark Bay, Western Australia). ## Fig. 9 The image shows a picture of limestone, a bioconstructed rock in a colony of corals. The fossil remains retain the original structure. ## Fig. 10 The picture shows the high rocks of the Roda di Vael (Catinaccio, Dolomites) which are the ancient coral reefs brought to the surface. ## Rocce silicee Sono formate da resti di organismi a guscio siliceo, come i radiolari (protozoi-zo- oplancton) e le diatomee (protozoi fotosintetici-fitoplancton) o da accumuli di aghi silicei costituenti l'impalcatura rigida interna di alcune spugne. Le rocce si- licee prendono il nome di selci; If a section analysis is conducted, we can find radiolariti, diatomiti, and spongoliti. ## Rocce fosfatiche Meritano un cenno le rocce chiamate fosforiti (ricche di fosfato di Ca), formate da scheletri di vertebrati o da escrementi di uccelli marini. In particolare, sulle coste del Perú e del Cile settentrionale l'accumulo di questi escrementi è così si- gnificativo (i depositi raggiungono uno spessore di 50 m) che le rocce vengono sfruttate per la produzione di concimi e fertilizzanti per l'attività agricola. In particolare, il guano del Perú (il più pregiato) è una fosforite che contiene il 5-15% di azoto organico, il 5-14% di acido fosforico e il 2% di potassio. ## Fig. 5 The image shows a diagram depicting the processes of compaction (on the left) and cementation (on the right) that contribute to the transformation of loose sediments into a cohesive rock. ## - Compaction The process of compaction is depicted by a close-up of water seeping from the interstices of the sediments as they are compressed by the weight of the layers above them. ## - Cementation A close-up of a cemented rock showing the clastic grains held together by a precipitated carbonate cement (CaCO3 or siliceous cement (SIO2). ## La diagenesi Con il termine diagenesi si intende l'insieme di tutti i fenomeni fisici e chimici che si verificano a deposizione avvenuta e che trasformano i sedimenti incoe- renti (non cementati) in roccia coerente (cementata) [Fig. 5]. ## I clasti depositati nelle aree depresse vengono continuamente ricoperti da nuovo materiale, che continua ad accumularsi stratificandosi. Per questo motivo gli spazi esistenti tra i clasti, di solito saturi d'acqua, vengono via via ridotti a causa dell'au- mento progressivo del peso dei sedimenti sovrastanti: questo fenomeno viene chiamato compattazione e permette l'espulsione di acqua dal materiale che viene compresso, con diminuzione della porosità del materiale a causa dell'avvicinamen- to dei granuli. ## Negli interstizi tra un granulo e l'altro possono precipitare sostanze che si trovano disciolte nell'acqua circolante, principalmente quelle meno solubili come CaCO3 o SiO2; queste contribuiscono a diminuire ulteriormente la porosità e svolgono an- che un'azione cementante (cementazione) che determinerà la genesi della roccia compatta vera e propria. ## Oltre ai processi descritti, durante la diagenesi si possono verificare reazioni chi- miche dovute alle acque circolanti, alle sostanze in esse contenute e all'aumento di temperatura e pressione con la profondità. ## In natura esistono rocce sedimentarie di composizione molto varia, che si formano a causa dell'azione di diversi agenti: studiandone la struttura (compatta, granulare, stratificata) e la composizione si riesce a risalire al tipo di erosione che la roccia origi- naria ha subito, alle modalità di trasporto e deposizione dei sedimenti e alla ricostru- zione della morfologia del terreno che ne ha permesso la formazione. ## La classificazione delle rocce sedimentarie Le rocce sedimentarie vengono classificate in tre grandi famiglie in base alla natura dei clasti. ## Si distinguono rocce detritiche (o clastiche) formate da frammenti di rocce pre- esistenti di ogni tipo, rocce organogene che derivano dall'attività di organismi viventi e rocce di origine chimica il cui accumulo dipende da fenomeni chimici, come la precipitazione. Esistono inoltre rocce sedimentarie in cui si rileva la pre- senza contemporanea di materiale derivante da processi organogeni e chimici, misti a materiale detritico: di conseguenza, la loro collocazione univoca in una delle tre famiglie è assai complessa. ## Le rocce clastiche Sia i materiali clastici incoerenti sia le rocce coerenti, formate da sedimenti ce- mentati, si classificano, in primo luogo, in base alle dimensioni e alla forma dei clasti che li compongono [Tab. 1]. | Diametro dei clasti (mm) | Nome generico | Sedimenti incoerenti | Rocce coerenti | | - | - | - | - | | > 2 | rudite | ghiaia | conglomerato | | 2 + 0,0625 | arenite | sabbia | arenaria | | 0,0625- 0,004 | silt | silt | siltite | | < 0,004 | pelite | argilla | argillite | ## Se le dimensioni dei clasti sono superiori a 2 mm il sedimento prende il nome ge- nerico di rudite, più nello specifico di ghiaia se si tratta di sedimenti incoerenti o si tratta di roccia coerente (breccia se i clasti sono a spigoli vivi, puddinga se arrotondati)[Fig. 6]. Per dimensioni comprese tra 2 e 0,0625 mm si parla genericamente di areniti: sabbie incoerenti e arenarie coerenti. Se le dimen- sioni sono comprese tra 0,0625 e 0,004 mm si parla di silt e siltiti, per dimensioni inferiori a 0,004 mm si parla di argille e argilliti, mantenendo per i sedimenti con dimensioni minori di 0,0625 mm il nome generico di peliti. Questo criterio di clas- sificazione vale anche per le rocce organogene, ma in questo