Glossario di sedimentologia
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Con il termine abrasione si indicano sia l'azione di
degradazione operata dall'acqua di mare, soprattutto sulle coste
alte e rocciose, sia l'erosione meccanica delle particelle delle
rocce, causata perlopiù dal reciproco sfregamento, cui si deve una
riduzione delle dimensioni delle particelle stesse (v.
ARROTONDAMENTO). Copyright © 2002 Motta Editore
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L'argillite è una roccia terrigena (depositata in mare) a grana
fine. Rocce di questo tipo possono essere classificate in funzione
delle dimensioni delle particelle, delle proporzioni dei minerali
argillosi o della loro fissilità (la proprietà, cioè, di separarsi
facilmente in sottili lamelle parallele). Probabilmente la più
soddisfacente definizione di argillite è che essa non è altro che
l'equivalente litificato di un fango, che è, a sua volta, un
sedimento consistente di particelle delle dimensioni dell'argilla o
del silt. Alcune argilliti contengono dal 25 al 50% di quarzo, e in
casi particolari quarzo e feldspato costituiscono insieme più del
50% della roccia. L'incremento nella proporzione di quarzo e
feldspato generalmente porta come conseguenza l'incremento della
dimensione media delle particelle costituenti.
Rocce sedimentarie terrigene a
grana fine che abbiano abbondanti percentuali di quarzo e feldspato
con particelle delle dimensioni del silt e che, proprio a causa
della presenza di queste particelle, assomiglino strettamente alle
arenarie, vengono generalmente chiamate siltiti. Nelle vere siltiti,
però, solitamente non è presente la fissilità. Al contrario, le
argilliti a grana fine contengono più abbondantemente minerali
argillosi i cui cristalli, generalmente, si orientano parallelamente
alla stratificazione e impartiscono a tutta la roccia la loro
fissilità. Le argilliti a grana fine possono quindi essere piuttosto
differenti dalle arenarie non solo per la granulometria delle
particelle costituenti, ma anche per le proprietà fisiche.
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L'arrotondamento è una caratteristica dei frammenti di un
sedimento clastico, indipendente dalla forma del frammento stesso:
si può definire quantitativamente con la misura dei raggi di
curvatura del frammento, ma comunemente se ne dà una definizione
qualitativa (sub angolare, angolare, sub arrotondato, arrotondato,
ben arrotondato). In prima
approssimazione i granuli che hanno subito un trasporto più lungo
sono più arrotondati.
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La banchina è quella parte di spiaggia esposta alle onde, in
senso pressoché orizzontale alla linea delle onde;
si forma per deposizione del
carico solido, di solito sabbia, portato dalle onde che si
infrangono sulla spiaggia. La dimensione di questa porzione
di spiaggia ha un andamento stagionale; durante l'estate la banchina
è più larga, mentre in inverno si riduce a causa dell'erosione da
parte delle onde, che prendono in carico la sabbia e la trasportano
al largo formando le barre. In estate la sabbia viene di nuovo
trasportata sul litorale e la banchina aumenta. Copyright © 2002
Motta Editore
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Il carico di fondo comprende le particelle dei sedimenti che
rotolano, scivolano o scorrono lungo il letto di un corso d'acqua o
lungo la piattaforma oceanica sotto l'influenza del movimento
dell'acqua. Il carico di fondo può comprendere materiale melmoso o
siltoso in un fiume che scorre lentamente, o massi e ciottoli in un
torrente a regime montano che scorre molto velocemente. Il movimento
delle particelle è causato dall'urto dell'acqua che scorre e dagli
effetti di turbolenza. Alcune particelle si muovono per saltazione
con un continuo alternarsi fra la sospensione e il trasporto come
carico di fondo. La quantità del materiale che transita è funzione
della velocità della corrente, della tensione d'attrito del fondo e
della potenza della corrente. Copyright © 2002 Motta Editore
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Un ciclo erosivo è una sequenza di eventi che inizia con
l'esposizione di una superficie fresca del terreno agli agenti
dell'erosione e che termina quando il terreno si è ridotto a un
livello di base. Come descritto da
William Morris Davis, il ciclo, iniziato con il sollevamento di
una superficie, come nella formazione di una montagna, termina dopo
che si è formata una superficie senza rilievi, quasi livellata, o
penepiano. Il ciclo erosivo di un vulcano
comincia tipicamente con l'erosione dei canaloni sui suoi fianchi e
termina con la distruzione del cono. Nei deserti, il terreno si
livella per colmamento delle depressioni e riduzione dei rilievi,
attraverso la formazione di pedimenti. Cicli di erosione sulle coste
che seguono un innalzamento del livello del mare, tendono a ridurre
le accidentate configurazioni a baie e promontori, a una linea di
costa leggermente arcuata. Copyright © 2002 Motta Editore
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La maggior parte delle spiagge sabbiose hanno uno o più cordoni
(o barre) litoranei sommersi, ovverosia dorsali lunghe e strette di
sabbia e ghiaia
che hanno un andamento parallelo alla
linea di costa. I cordoni litoranei più pronunciati si trovano
dove le onde si infrangono quando si avvicinano alla costa. Le onde
sono capaci di riformarsi e di infrangersi una seconda volta, e se
la posizione del frangente è diversa tra l'alta e la bassa marea,
cordoni litoranei sommersi si formeranno per ognuna delle posizioni.
Le barre aumentano quando le onde divengono più grandi, generalmente
in inverno, e si restringono in estate, quando la sabbia si muove
verso la banchina. Copyright © 2002 Motta Editore
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Sono a drenaggio intrecciato i corsi d'acqua naturali
caratterizzati da un complesso sistema di alvei che si dividono e
convergono. Rispetto a quelli a meandri, i
corsi d'acqua a drenaggio intrecciato tendono a essere relativamente
diritti, ampi e poco profondi. Il sedimento del letto e delle rive è
in genere a grana relativamente grossa. Rapidi cambiamenti della
posizione dell'alveo, così come una configurazione a barra di sabbia
e la suddivisione dell'alveo, sono caratteristiche di questi corsi
d'acqua. I drenaggi intrecciati compaiono generalmente sui
conoidi alluvionali, lungo i
fronti montani e nelle aree dove le acque di fusione glaciali
scaturiscono dai margini di calotte glaciali e di ghiacciai.
Copyright © 2002 Motta Editore
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Le esondazioni lampo sono fenomeni, caratteristici di torrenti
normalmente asciutti che si verificano in quei rari giorni dell'anno
in cui si ha una piovosità molto elevata. Benché la loro frequenza
sia massima nei deserti, possono manifestarsi anche altrove e
costituiscono un serio pericolo naturale. La maggior parte delle
esondazioni lampo è causata da bufere molto intense, di solito
temporali estivi, che stazionano brevemente sopra un letto asciutto
o, se in movimento, seguono il corso fluviale; oppure dalla natura
impervia del suolo desertico che permette poca o nessuna
infiltrazione sotterranea delle acque meteoriche, inducendo un
ruscellamento pressoché totale dell'acqua caduta. L'acqua delle
esondazioni lampo può fluire in letti torrentizi a una velocità di
35 Km/h, con un fronte viscoso di acqua e sedimenti alto da 0,3 a
1,5 m. Queste esondazioni
possono rimuovere oggetti molto pesanti. E' accaduto che
massi, veicoli e persino locomotive ferroviarie del peso di molte
tonnellate siano stati trascinati dalle acque per parecchi
chilometri. Copyright © 2002 Motta Editore
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Con il termine fall line si definisce una zona in cui il letto
dei fiumi subisce un improvviso abbassamento come, ad esempio, il
ripido gradino che si forma generalmente sul margine di un
altipiano. In questi casi, poiché le acque scendono da una regione
montuosa e resistente all'erosione verso un terreno pianeggiante e
più cedevole, hanno luogo cascate o rapide. Questa linea immaginaria
rappresenta generalmente il punto di inizio della navigazione ed una
importante fonte di energia idroelettrica. Una famosa fall line è
situata negli Stati Uniti orientali, nella zona compresa fra New
York e l'Alabama, dove i fiumi principali scendono dalle pendici dei
monti Appalachi verso la pianura costiera sull'Atlantico e sulla
quale si trovano numerose città fra cui Trenton, Filadelfia,
Baltimora, Washington, Richmond. Copyright © 2002 Motta Editore
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I fanghi organogeni di mare profondo sono
sedimenti marini composti per più
del 30% di scheletri organici di piante (fitoplancton) e di animali
(zooplancton) che abitano le acque superficiali degli oceani. Quando
questi organismi muoiono i loro scheletri affondano e in seguito
divengono parte del sedimento sottostante. I fanghi organogeni sono
composti di carbonato di calcio e di silice. La frazione carbonatica
è composta soprattutto da gusci di foraminiferi, coccolitoforidi e
pteropodi. La quantità dei fanghi carbonatici in mare profondo
dipende dalla quantità di materiale che arriva a depositarsi, dalla
quantità di materiale che viene sciolto e dalla diluizione di questi
organismi con materiali terrigeni, vulcanici e di altro tipo. La
frazione silicea dei fanghi organogeni è composta per lo più dai
gusci delle diatomee e dei radiolari. Gli stessi fattori che
controllano la distribuzione dei fanghi carbonatici controllano
quella dei fanghi silicei, tranne che gli scheletri silicei sono
meno soggetti alla dissoluzione. I fanghi organogeni di mare
profondo si trovano nelle aree equatoriali degli oceani (carbonatici
e silicei), alle latitudini polari (silicei) e in cima alle creste
dorsali (carbonatici). In totale i fanghi organogeni di mare
profondo coprono circa il 45% del fondo marino.
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Le grovacche sono arenarie costituite dall'associazione di
minerali e frammenti di roccia, insieme a una matrice argillosa che
può costituire dal 15% fino al 50% della roccia. I minerali che si
ritrovano nelle grovacche possono essere anche molto diversi;
possono essere presenti frammenti di biotite, cloriti, feldspati,
orneblenda, magnetite, pirosseni, quarzo e serpentino. Gli strati di
grovacche, che probabilmente sono stati depositati da
correnti di densità, sono
sottili e con un buon grado di classazione, e, generalmente, si
ritrovano in aree geosinclinali dove vi è accumulo di sedimenti
spessi. Le grovacche si sono formate in quasi tutte le epoche
geologiche, dal precambriano al pleistocene.
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La lanca (inglese oxbow lake) è un lago che si sviluppa
nella valle alluvionale (v.
pianura alluvionale) di un fiume quando una variazione del corso
taglia fuori dal flusso uno o più meandri. Il cambiamento di letto
avviene quando un'alluvione taglia lo stretto lembo di terra che
costituisce il collo del meandro: argilla, silt, sabbia e materia
organica colmano gradualmente l'ansa abbandonata e danno origine a
una cava d'argilla. Copyright © 2002 Motta Editore
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Il livello di base di un fiume è il livello al quale esso entra
in una grande massa statica di acqua, come un lago o il mare. Poiché
l'erosione si interrompe improvvisamente quando il flusso del fiume
finisce, il livello di base
è il più basso livello al quale un fiume può erodere il terreno
circostante; la sua variazione ha dunque una grande influenza
sul tasso di erosione (v. fiumi e torrenti). Per molte ragioni si
può considerare il livello del mare come l'estremo livello di base;
il tasso generale di erosione sulla superficie della Terra è stato
drasticamente alterato quando il livello del mare, nel passato, è
salito o è calato. Copyright © 2002 Motta Editore
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Le molasse sono depositi sedimentari che si accumulano dopo la
fase principale di compressione di una fascia di montagne. I
sedimenti si conservano come marne, arenarie,
argilloscisti e in particolar modo conglomerati. Il deposito ha
spessore maggiore (spesso parecchie migliaia di metri) vicino alla
fascia montuosa da cui è derivato per il processo di erosione, e le
rocce composte da frammenti assortiti (conglomerati) sono più
abbondanti vicino alla sorgente. Più si allontana dalla catena
montuosa, più il deposito di molasse si assottiglia e le rocce hanno
granulometria più sottile; qui possono essere compresi nella
sequenza carboni e calcari di acqua dolce, così come strati di mare
poco profondo. L'ambiente di deposizione è così sia continentale che
marino e di conseguenza la tipologia dei sedimenti è varia. Lo
spostamento dei diversi ambienti da posto a posto durante la
deposizione delle molasse porta a una sequenza verticale di strati
diversi che spesso mostrano uno schema ciclico. Una stratificazione
di questo tipo è presente nei livelli di carbone dell'Europa
continentale, della Gran Bretagna e del Nord America che
costituiscono i più grandi depositi conosciuti di questo
combustibile fossile. Copyright © 2002 Motta Editore
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La permeabilità di una massa di sedimento poroso o di una roccia
- cioè la sua capacità di trasmettere i fluidi - dipende dalle
dimensioni, dalla forma e dal grado di connessione tra gli spazi
occupati dai pori. Lo scorrimento dei fluidi sarà, inoltre,
influenzato dalla loro viscosità (e la viscosità a sua volta è
influenzata tra l'altro dalla temperatura) e dal gradiente di
pressione che spinge il liquido. L'unità standard di permeabilità è
il darcy (dal nome dell'ingegnere francese Henry Darcy che per primo
analizzò lo scorrimento dell'acqua attraverso la sabbia). Un darcy è
la permeabilità che permette a 1 cmc/s di un fluido, con viscosità 1
cP, di attraversare un'area trasversale di 1 cm² con un gradiente di
pressione di 1 atm (misurata ad angolo retto rispetto alla fonte del
flusso). Copyright © 2002 Motta Editore
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I red bed (strati rossi) sono formazioni
sedimentarie rocciose, comunemente costituite da scisti e
argilliti, caratterizzate da una
colorazione che va dal rossiccio al rosso-bruno. Si sono depositati
sulla terraferma, nei laghi e nei delta in ambienti continentali
soggetti a estesi periodi stagionali di volta in volta umidi e
asciutti. Durante le stagioni piovose, l'argillite e l'argilla
dilavate dalle piogge si depositavano su grandi estensioni piatte.
Durante le stagioni asciutte che seguivano, la bassa ricopertura
d'acqua evaporava lasciando delle distese di fango ad asciugare e
"cuocersi" al sole. L'azione combinata del sole e dell'atmosfera
ossidava qualsiasi materiale organico vi fosse. Le stesse condizioni
hanno fatto sì che il ferro nei sedimenti si ossidasse passando allo
stato ferrico. L'insieme di questi due processi ha portato alla
rimozione di tutto il materiale organico (ne è necessario solo il
5%) che avrebbe potuto colorare di nero il sedimento e ha fornito
l'agente colorante rossastro. Anni successivi di deposizioni e
ossidazioni alternate hanno costruito strati su strati di sedimenti
rossi. Con la compattazione e la litificazione, questi sedimenti
sono diventati i red bed che si presentano oggi negli strati
geologici. Il rigido ambiente in cui si sono formati i red bed non
ha permesso la conservazione di resti animali.
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Il termine regressione marina è usato dai geologi per descrivere
il ritirarsi del mare e la conseguente emersione della terraferma.
La regressione avviene per diverse ragioni: la riduzione del volume
dell'acqua del mare a causa dell'accrescimento delle masse di
ghiaccio polare (eustatico); il sollevamento della terraferma a
causa delle tensioni nella crosta terrestre (tettonico);
l'innalzamento della terra a causa di aggiustamenti gravitazionali
di blocchi della crosta di diversa densità (isostatico) o di una
sedimentazione molto rapida. Quest'ultima è particolarmente
significativa perché illustra la complessità della regressione,
spesso non abbastanza considerata. Nei luoghi in cui un grande
volume di sedimento viene apportato dai maggiori sistemi di fiumi si
formerà un deposito di delta (v.
depositi di delta) e i mari recederanno con l'avanzare della
terra. Copyright © 2002 Motta Editore
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Con il termine ripple mark (struttura sedimentaria superficiale)
si indicano le ondulazioni sopra i sedimenti (come quelle che si
vedono su di un fondo marino sabbioso) e che sono molto spesso
conservate nelle arenarie antiche:
servono a determinare se uno strato ha o non ha subìto dislocazioni
(rovesciamenti ecc.). Le caratteristiche delle ripple mark sono
funzione del tipo e della direzione della corrente; il movimento
avanti e indietro di una corrente, per esempio, determina delle
ripple mark con increspature ripide e con avvallamenti arrotondati.
Anche le sabbie desertiche hanno delle bellissime increspature
causate dal vento, ma molto difficilmente vengono preservate.
Copyright © 2002 Motta Editore
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Una trasgressione marina, o ricoprimento della terraferma da
parte del mare, può essere dovuta alla fusione delle masse di
ghiaccio polare (eustatica), alle deformazioni causate dalle forze
crostali (tettonica), o all'abbassamento di blocchi crostali a causa
della variazione della loro densità (isostatica). I depositi di una
trasgressione marina sono, in successione, sedimenti non marini,
litoranei, di mare poco profondo, man mano che il mare sommerge una
particolare regione. I depositi trasgressivi mostrano età
progressivamente più recenti quando si risale la direzione di
migrazione della linea di costa (v.
regressione marina). Copyright © 2002 Motta Editore
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