Scienze
Che cos'è il ciclo delle rocce e come funziona?
Risposta veloce
Il ciclo delle rocce è il processo lento e senza fine con cui le rocce si trasformano l'una nell'altra. Magmatiche, sedimentarie e metamorfiche fondono, si erodono, vengono sepolte e compresse.
In una frase
Il ciclo delle rocce (o ciclo litogenetico) è il modo in cui la Terra ricicla le sue rocce: nel corso di milioni di anni ogni tipo di roccia può fondere, sgretolarsi, essere sepolto o schiacciato fino a diventare un altro tipo.
Spiegazione
Le rocce sembrano la cosa più eterna del pianeta, ma cambiano di continuo, solo molto lentamente. Un granello di sabbia sulla spiaggia forse era parte di una montagna, e un giorno potrebbe tornare a esserlo. Il ciclo delle rocce è l'insieme dei processi che portano i materiali della Terra da un tipo di roccia all'altro.
vulcano
sasso
montagna
Le rocce magmatiche (o ignee) si formano quando la roccia fusa si raffredda e si solidifica. In profondità la roccia fusa si chiama magma; quando esce in superficie si chiama lava. Il magma che si raffredda lentamente in profondità ha il tempo di formare cristalli grandi, come nel granito (roccia intrusiva o plutonica). La lava che si raffredda in fretta in superficie, nei vulcani, forma cristalli minuscoli, come nel basalto (roccia effusiva o vulcanica). Se si raffredda quasi all'istante nasce l'ossidiana, un vetro naturale, mentre la lava schiumosa piena di gas diventa pomice, che può galleggiare.
Le rocce sedimentarie si formano da pezzi di altre rocce. Pioggia, vento, gelo e sbalzi di temperatura frantumano le rocce (degradazione meteorica o alterazione). Fiumi, vento, ghiacciai e mare portano via i frammenti (erosione e trasporto). Quando l'acqua rallenta, i frammenti si depositano a strati (sedimentazione), spesso sul fondo di un lago o del mare. Con il tempo il peso degli strati sopra li schiaccia (compattazione) e i minerali sciolti nell'acqua incollano i granelli (cementazione). Così si formano arenaria, argillite, calcare e dolomia. Le sedimentarie sono spesso stratificate ed è lì che si trova la maggior parte dei fossili.
Le rocce metamorfiche si formano quando una roccia già esistente viene trasformata da forti calore e pressione in profondità, senza fondere. I minerali si riorganizzano in nuovi cristalli, spesso a bande. Il calcare diventa marmo, l'argillite diventa ardesia, l'arenaria diventa quarzite e il granito può diventare gneiss.
Se una roccia si scalda abbastanza da fondere, torna magma, e raffreddandosi il ciclo continua. I movimenti delle placche tettoniche trascinano le rocce in profondità, dove fondono o vengono schiacciate, e sollevano rocce sepolte fino a formare montagne (sollevamento), dove la degradazione ricomincia.
Il ciclo non ha un ordine fisso né un punto di partenza. Una roccia magmatica può essere degradata in sedimenti, trasformarsi in metamorfica o fondere di nuovo, e lo stesso vale per gli altri due tipi. Lo muovono due fonti di energia: il calore interno della Terra, che fonde e schiaccia le rocce e muove le placche, e l'energia del Sole, che alimenta il tempo atmosferico, la pioggia e i fiumi che consumano le rocce, mentre la gravità trascina i frammenti verso il basso.
Esempi
| Roccia | Tipo | Come si è formata |
|---|---|---|
| Granito | magmatica (intrusiva) | magma raffreddato lentamente in profondità: cristalli grandi |
| Basalto | magmatica (effusiva) | lava raffreddata in fretta in superficie: cristalli minuscoli |
| Ossidiana | magmatica (effusiva) | lava raffreddata così in fretta da formare vetro |
| Arenaria | sedimentaria | granelli di sabbia compattati e cementati |
| Calcare | sedimentaria | soprattutto gusci e scheletri di organismi marini |
| Marmo | metamorfica | calcare trasformato da calore e pressione |
| Ardesia | metamorfica | argillite trasformata dalla pressione |
Un viaggio completo: il granito di una montagna si sgretola in sabbia, un fiume la porta al mare, gli strati diventano arenaria, l'arenaria viene sepolta e scaldata fino a diventare quarzite e, se scende abbastanza, fonde in un magma che può raffreddarsi in nuovo granito.
Errori comuni
- "Il ciclo va sempre da magmatica a sedimentaria e poi metamorfica." Non c'è un ordine fisso. Le frecce vanno in molte direzioni: una metamorfica può essere degradata direttamente in sedimenti.
- "La roccia metamorfica è roccia fusa." La metamorfica si trasforma allo stato solido. Se fonde diventa magma e poi roccia magmatica.
- "Degradazione ed erosione sono la stessa cosa." La degradazione frantuma la roccia dove si trova; l'erosione porta via i frammenti.
- "Lava e magma sono materiali diversi." Sono la stessa roccia fusa: magma in profondità, lava quando esce.
Passo dopo passo
Passo dopo passo
- Disegna tre riquadriDistanzia bene i riquadri delle rocce magmatiche, sedimentarie e metamorfiche e aggiungine altri due: magma e sedimenti.
- Fusione e raffreddamentoUna freccia da ogni tipo di roccia al magma con scritto "fusione". Una freccia dal magma alla roccia magmatica: "raffreddamento".
- Degradazione ed erosioneUna freccia da ogni tipo di roccia ai sedimenti: "degradazione ed erosione".
- Formare roccia nuovaUna freccia dai sedimenti alla roccia sedimentaria: "compattazione e cementazione".
- Calore e pressioneFrecce dalla magmatica e dalla sedimentaria alla metamorfica: "calore e pressione".
- Controlla i percorsiOgni riquadro deve avere frecce che entrano ed escono: è la prova che si tratta di un ciclo.
Per costruire un modellino del ciclo a casa, usa vecchi pastelli a cera: grattugiali in trucioli (degradazione), pressa i trucioli nella carta stagnola (compattazione, un pastello "sedimentario"), pressali tiepidi (calore e pressione, "metamorfico") e poi fondili e lasciali raffreddare (un pastello "magmatico"). La parte della fusione la fa un adulto.
Esercizi
Domande sul ciclo delle rocce
Prova ogni esercizio, poi controlla la risposta.
- Una roccia ha cristalli grandi e incastrati, ben visibili. Di che tipo è e come si è formata?
Mostra la soluzione
Magmatica, da un magma raffreddato lentamente in profondità (come il granito). - Il basalto ha cristalli troppo piccoli per vederli. Perché?
Mostra la soluzione
La lava si è raffreddata in fretta in superficie e i cristalli non hanno avuto il tempo di crescere. - Una roccia è fatta di granelli arrotondati a strati e contiene una conchiglia fossile. Di che tipo è?
Mostra la soluzione
Sedimentaria - In che cosa si trasforma il calcare con calore e pressione?
Mostra la soluzione
In marmo - In che cosa si trasforma l'argillite con la pressione?
Mostra la soluzione
In ardesia - Quale roccia metamorfica si forma dall'arenaria?
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La quarzite - Quali due processi trasformano gli strati di sedimenti in roccia?
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Compattazione e cementazione - Che differenza c'è tra degradazione ed erosione?
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La degradazione frantuma la roccia sul posto; l'erosione porta via i frammenti. - Come può una roccia metamorfica diventare magmatica?
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Deve fondere e diventare magma, poi raffreddarsi e solidificarsi. - Una roccia magmatica può diventare sedimentaria? Come?
Mostra la soluzione
Sì: degradazione, erosione, sedimentazione, poi compattazione e cementazione. - Perché l'ossidiana è vetrosa e senza cristalli?
Mostra la soluzione
La lava si è raffreddata così in fretta che i cristalli non hanno potuto formarsi. - Metti in ordine: compattazione, degradazione, sedimentazione, erosione, cementazione.
Mostra la soluzione
Degradazione, erosione, sedimentazione, compattazione, cementazione - Perché nelle rocce magmatiche non ci sono quasi mai fossili?
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La roccia era fusa e il calore distrugge i resti. - Indica le due fonti di energia che muovono il ciclo delle rocce.
Mostra la soluzione
Il calore interno della Terra e l'energia del Sole (con la gravità che sposta i materiali verso il basso).
Problemi
Il ciclo delle rocce intorno a te
Prova ogni esercizio, poi controlla la risposta.
- Il piano di lavoro di una cucina è di granito, con grandi cristalli puntinati. Che cosa ti dice su dove si è formato?
Mostra la soluzione
Si è raffreddato lentamente, in profondità, da un magma. - Michelangelo scolpiva il marmo di Carrara, sulle Alpi Apuane. Che roccia era prima quel marmo, e che cosa l'ha trasformata?
Mostra la soluzione
Calcare, trasformato da calore e pressione in profondità. - Le Dolomiti sono fatte in gran parte di dolomia, nata da antiche scogliere di organismi marini. Che tipo di roccia è la dolomia?
Mostra la soluzione
Sedimentaria - Sull'Etna le colate di lava si raffreddano e diventano roccia scura. Che tipo di roccia si sta formando?
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Magmatica (effusiva): roccia nuova che si forma oggi. - Se sul fondo di un lago si depositano 2 mm di fango all'anno, quanto sarà spesso lo strato dopo 1000 anni?
Mostra la soluzione
2 × 1000 = 2000 mm = 2 metri: ecco perché gli strati di roccia impiegano tanto a formarsi.
Domande frequenti
Che cos'è il ciclo delle rocce, spiegato in modo semplice?
È il modo in cui la Terra ricicla le rocce. Le rocce fondono, si spezzano, vengono sepolte e schiacciate, e così col tempo ogni tipo di roccia diventa un altro.
Come avviene il ciclo delle rocce?
Attraverso processi che collegano i tre tipi di roccia: fusione e raffreddamento (magmatiche), degradazione, erosione, sedimentazione, compattazione e cementazione (sedimentarie), calore e pressione (metamorfiche), più il sollevamento che riporta le rocce in superficie.
Come si chiama il ciclo delle rocce?
Si chiama anche ciclo litogenetico, dal greco lithos, pietra, perché descrive come nascono e si trasformano le rocce.
Come si fa uno schema o una mappa concettuale del ciclo delle rocce?
Metti al centro i tre tipi di roccia e, attorno, magma e sedimenti. Collega tutto con frecce che indicano i processi: fusione, raffreddamento, degradazione ed erosione, compattazione e cementazione, calore e pressione.
Quanto dura il ciclo delle rocce?
Di solito milioni di anni. Alcuni passaggi sono veloci (una lava può solidificarsi in ore o giorni), ma consumare una montagna o seppellire e trasformare una roccia richiede molto più tempo.
Perché il ciclo delle rocce è importante?
Forma il suolo in cui crescono le piante, pietre da costruzione come granito e marmo e gli strati sedimentari che conservano i fossili e raccontano il passato della Terra.
Quiz veloce
Il ciclo delle rocce
Metti alla prova ciò che sai con 5 domande veloci.
Domanda 1 di 5
Quale tipo di roccia si forma quando il magma o la lava si raffredda e si solidifica?
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Le rocce
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La degradazione meteorica rompe e trasforma le rocce sul posto. L'erosione asporta i frammenti con acqua, vento, ghiaccio o gravità, e la sedimentazione li deposita altrove.
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