Vai al contenuto

Geology is the Way

Conglomerato e breccia (rudite)

Le ruditi sono rocce sedimentarie terrigene a grana grossa costituite da clasti di granulometria ruditica (diametro > 2 mm; ghiaia, ciottoli e massi) circondati da un materiale a grana fine costituito da sabbia, fango e cemento cristallino. Il termine ‘rudite’ deriva dal Latino rudus, che significa ‘detrito’, ‘pietrisco’, un termine proposto da Grabau e che è sinonimo di psefite (stesso significato, ma con radice Greca). Le ruditi comprendono due tipi di roccia, i conglomerati e le brecce, caratterizzate da identica granulometria ma diverso grado di arrotondamento dei clasti.

  • I conglomerati contengono clasti ruditici da arrotondati a sub-angolosi che sono stati trasportati da una corrente che ne ha arrotondato gli spigoli. I conglomerati sono prodotti da sistemi fluviali (piane alluvionali, conoidi alluvionali, delta…), moto ondoso (depositi di spiaggia), ma anche da alcuni flussi gravitativi (debris flow, correnti torbiditiche).
  • Le brecce sono costituite da clasti angolosi o molto angolosi con spigoli vivi (detrito) che non sono stati arrotondati da una corrente selettiva. In ambiente sedimentari, le brecce sono il risultato di deposizione in massa per processi che disintegrano un materiale di partenza dei clasti (es: frane, flussi granulari, caduta di detrito, crolli…). Ci sono poi altri processi (non sedimentari) in grado di disintegrare formazioni rocciose e produrre clasti angolari, come impatti con meteoriti (brecce da impatto), eruzioni vulcaniche (brecce vulcaniche), attività idrotermale (brecce idrotermali), movimento di faglie (brecce di faglia), solo per citarne alcuni. Questi altri tipi di breccia sono trattate nelle sezioni corrispondenti (ignee/metamorfiche).
quarzite conglomerate

Conglomerato con clasti di quarzite dalle formazioni Ordoviciane vicino a Bergen, Norvegia. Foto © Siim Sepp.

Mosaic Canyon Breccia

La breccia polimittica di Mosaic Canyon è prodotta da flussi di fango che viaggiano attraverso il canyon depositando assieme frammenti di diverse rocce [maggiori dettagli]. Death Valley, California. Foto © Michael C. Rygel via Wikimedia Commons.

conglomerato anagenite

Conglomerato a ciottoli di quarzo delle Anageniti Grossolane Fm. Verrucano dei Monti Pisani, Pisa, Italia. Foto © Samuele Papeschi/GW.

Conglomerato/breccia (rudite)
Roccia sedimentaria terrigena
Clasti:
• frammenti litici
Cemento/matrice:
quarzo
calcite
dolomite
minerali argillosi
• ossidi di ferro

Varietà:
• ortoconglomerato
• paraconglomerato
• ortobreccia
• parabreccia
• diamictite

I conglomerati e le brecce possono contenere una vasta gamma di clasti di granulometria differente, dalle dimensioni del granulo (2-4 mm) fino a massi (> 25, 6 cm), e composizione variabile (es: clasti di rocce metamorfiche, ignee o sedimentarie). Pertanto, nomi descrittivi più precisi dovrebbero specificare almeno la granulometria dominante e la litologia dei clasti prevalente nel nome della roccia (es: conglomerato a ciottoli di granito, breccia a ghiaia di quarzo).

Composizione
La porzione più grossolana (ruditica) di conglomerati e brecce è costituita in prevalenza da frammenti di altre rocce (frammenti litici) che preservano internamente la tessitura del materiale di partenza. Clasti di un singolo minerale (monomineralici) di granulometria ruditica sono poco comuni perché solo alcune rocce ignee e metamorfiche hanno una grana sufficientemente grossolana da produrre granuli monomineralici di tali dimensioni. I granuli scheletrici a grana grossa sono circondati generalmente da una matrice a grana fine costituita da sabbia, limo o argilla (fango) derivata dalla disintegrazione e l’alterazione delle rocce. Il quarzo tende ad essere il costituente più abbondante dei granuli e della matrice a causa della sua resistenza all’erosione, seguito dai feldspati. I clasti e la matrice sono cementati assieme da cemento siliceo, carbonatico, o ricco in ossidi di ferro che precipita dopo la deposizione negli interstizi fra i granuli. Alcuni conglomerati ben classati (es: ortoconglomerati, vedi sotto) possono contenere perlopiù cemento fra i clasti ruditici e minori quantità di sabbia, limo e argilla.

Parametri tessiturali
Come le arenarie, i conglomerati e le brecce possono essere descritti in termini di forma dei granuli, classazione, grado di arrotondamento e addensamento. In generale, la classazione delle ruditi è scarsa, perché molte classi granulometriche si ritrovano assieme (es: clasti di ghiaia in matrice sabbiosa). La forma dei clasti generalmente riflette la composizione dei frammenti litici: clasti di rocce metamorfiche scistose tendono ad assumere forme più appiattite mentre rocce più isotrope, come graniti e marmi, sviluppano tendenzialmente forme più equidimensionali/sferoidali. Gli esperimenti mostrano che i clasti diventano arrotondati (o anche molto ben arrotondati) già dopo alcune decine di km di trasporto fluviale (Prothero & Schwab, 2013). Alcuni ciottoli possono preservare strutture sulla superficie dei granuli, come strie, segni di percussioni o superfici lucide. Le strie sono tipicamente prodotte dal trasporto glaciale. L’erosione eolica può inoltre produrre caratteristici ventifatti o superfici abrase a lucido.

conglomerato breccia classificazione

Classificazione di conglomerati e brecce basata sullo schema di Pettijohn (1975) modificato da Boggs (1992). La scala verticale indica la percentuale di detrito/ghiaia rispetto alla matrice.

Classificazione di conglomerati e brecce
La classificazione di prim’ordine dei conglomerati e delle brecce (basata su Pettijohn, 1975 e modificata da Boggs, 1992) si basa sulla proporzione di granuli scheletrici (per definizione tutti i clasti > 2 mm) e della circostante matrice. Gli ortoconglomerati (letteralmente ‘veri’ conglomerati) contengono più dell’85% di clasti ruditici e meno del 15% di matrice. Gli ortoconglomerati sono sempre granulo-sostenuti ed i loro clasti mostrano in prevalenza contatti lunghi (tangenziali, concavo-convessi e suturati (vedi addensamento). I conglomerati che contengono più del 15% di matrice sono detti paraconglomerati. I paraconglomerati possono essere granulo-sostenuti (matrice fra il 15 e il 50% in volume) o matrice-sostenuti (matrice > 50%), ovvero caratterizzati da clasti che non sono in contatto gli uni con gli altri. I paraconglomerati matrice-sostenuti sono anche detti diamictiti. La matrice fangosa/sabbiosa dei paraconglomerati può essere laminata, a causa di correnti attive al momento della deposizione. La presenza di una struttura così importante deve essere specificata nel nome (es: paraconglomerato laminato). La distinzione fra ortoconglomerati e paraconglomerati è importante perché queste rocce si formano in ambienti sedimentari molto diversi. La formazione degli ortoconglomerati richiede correnti molto selettive in grado di rimuovere la porzione più fine del sedimento, mentre i paraconglomerati indicano meccanismi di trasporto meno selettivi (es: debris flow).

La classificazione delle brecce si basa sugli stessi rapporti clasti/matrice dei conglomerati: ortobreccia (matrice < 15%) e parabreccia (matrice > 15%). In genere, però, le brecce non sono generate da correnti selettive ed è più importante classificarle sulla base della composizione dei clasti (vedi sotto).

Classificazione basata sulla composizione dei clasti
La classificazione di conglomerati e brecce può essere rifinita analizzando la composizione dei clasti ruditici (granuli scheletrici).

  • Le ruditi oligomittiche sono costituite da frammenti di pochi minerali e rocce resistenti all’erosione. Il caso estremo sono i conglomerati e le brecce monomittiche, costituiti da frammenti di un unico minerale o roccia.
  • Polymictic (or polymict) Le ruditi polimittiche contengono una varietà di clasti di diverse rocce e minerali. Se molti minerali e rocce instabili/metastabili sono presenti (es: basalto, ardesia, calcare) il conglomerato/breccia è detto petromittico.

Questa classificazione è utile perché permette di capire per quanto a lungo i componenti di una rudite sono state trasportati. Un conglomerato petromittico, ricco in rocce instabili, molto probabilmente ha subito un trasporto molto limitato in confronto a un conglomerato oligomittico, dove solo alcuni minerali e rocce resistenti (es: quarzo e feldspati) sono sopravvissuti. Conglomerati e brecce oligomittici e monomittici possono inoltre formarsi perché solo poche rocce erano disponibili nell’area sorgente del sedimento, come ad esempio nel caso di una breccia di scarpata alimentata da una singola formazione.

Ruditi intraformazionali ed extraformazionali
Le ruditi possono essere classificate in base alla sorgente dei clasti. Le brecce e i conglomerati intraformazionali contengono clasti che derivano dalla stessa formazione sedimentaria di cui fanno parte. Nelle ruditi intraformazionali, i clasti hanno la stessa composizione della matrice che li circonda e delle altre rocce sedimentarie presenti nella formazione in cui si ritrovano. Queste rocce sono prodotte da eventi di brecciatura o rimaneggiamento clastico che interrompono la normale sedimentazione di una bacino sedimentario, come ad esempio una tempesta o un episodio di emersione. In generale questo tipo di eventi producono ruditi costituite da clasti di peliti o calcari intraformazionali (es: rip-up clasts strappati dal fondo di un bacino da una corrente).

I conglomerati e le brecce extraformazionali sono costituiti da clasti derivanti da una sorgente situata al di fuori del bacino sedimentario in cui sono deposti. In questo caso (che è la situazione dominante nelle rocce sedimentarie), i granuli scheletrici differiscono in composizione dalla matrice. Tipici conglomerati extraformazionali contengono frammenti di rocce ignee, sedimentarie e metamorfiche di età diverse derivanti dalla disintegrazione, l’alterazione e l’erosione di diversi tipi di roccia.

Classificazione di conglomerati e brecce sulla base della composizione della matrice
Oltre alla classificazione ben accettata in orto- e para-ruditi illustrata sopra, esistono moltissimi altri schemi classificativi che suddividono i sedimenti e le rocce terrigene contenenti ghiaia sulla base della composizione della matrice fra i clasti. Uno degli schemi classificativi più usati è il diagramma sabbia-fango-ghiaia di Folk (1980), mostrato sotto (scorrere per vedere i nomi corrispondenti di rocce e sedimenti).

Roccia
Roccia
Roccia
Sedimento
Sedimento

La differenza fra la classificazione orto-/para- e questo tipo di schemi è che la prima fornisce informazioni sulla tessitura (presenza o meno di matrice, granulo-sostenuto, matrice-sostenuto), mentre quest’ultima enfatizza il tipo di matrice presente tra i clasti (es: sabbia fangosa, sabbia…). La classificazione orto-/para- (e termini specifici come i -mittici) sono più utili per i sedimentologi, mentre diagrammi ghiaia-sabbia-fango come quello qui sopra forniscono più informazioni sui componenti di una mistura terrigena e sono quindi più utili in geotecnica/geologia applicata. Ad ogni modo, nulla vieta di utilizzarli entrambi per fornire una descrizione più dettagliata della rudite che si sta analizzando (es: paraconglomerato granulo-sostenuto a matrice sabbiosa).

Esempi di conglomerato

conglomerato a ciottoli di gabbro

Ortoconglomerato granulo-sostenuto con ciottoli arrotondati di gabbro. Cipro. Foto © Siim Sepp.

conglomerato basale in torbidite

Diversi tipi di conglomerato in un deposito da flusso concentrato nell’Arenaria Macigno. La base è un paraconglomerato granulo-sostenuto, che passa verso l’alto ad un paraconglomerato matrice-sostenuto dove con clasti di ghiaia immersi in una matrice sabbiosa. Cala del Leone, Quercianella, Italia. [vedi post]

Esempi di breccia

breccia carsica

Breccia carsica (parabreccia) prodotta dal collasso di una grotta. Everton Formation, Rush Creek District, Arkansas, Stati Uniti. Foto © James St. John.

rip-up clast breccia

Livelli di peliti possono essere erosi e ridepositati nello stesso ambiente sedimentario, producendo brecce intraformazionali costituite da rip-up clasts. Indian Cave Sandstone (Pennsylvaniano), vicino Peru, Nebraska. Foto © Michael C. Rygel/Wikimedia Commons.

Bibliografia
Boggs Jr, S., & Boggs, S. (2009). Petrology of sedimentary rocks. Cambridge university press.
Pettijohn, F. J. (1975). Sedimentary rocks (Vol. 3). New York: Harper & Row.
        

Risorse in Italiano
Geologia del Sedimentario. Tucker, 1953.
Rocce Sedimentarie. Tucker, 2010.
Lezioni di Geologia Stratigrafica. Bruno Accordi, 1984.

en_US English
Minerali Detritici e Autigenici
Tessiture
Strutture Sedimentarie
Fossili
Rocce Sedimentarie
Ti piace questa pagina?