ROCCE SEDIMENTARIE
Le rocce sedimentarie sono un tipo di rocce formate dall'accumulo di sedimenti di varia origine, derivanti in gran parte dalla degradazione e dall'erosione di rocce preesistenti, che si sono depositati sulla superficie terrestre.
Le rocce sedimentarie sono quindi il risultato di un complesso di fenomeni, chiamato processo sedimentario, che si compone di erosione da parte degli agenti esogeni, trasporto da parte di fluidi (acqua, vento, ghiaccio), sedimentazione in ambiente sedimentario marino, continentale o misto e infine diagenesi.
La sedimentazione, quando avviene per effetto gravitativo, genera nei detriti una differenziazione in base alle dimensioni dei granuli. Infatti la loro deposizione è strettamente legata alla forza che l'agente di trasporto ha per continuare a trattenerli in sospensione. Un esempio di questa differenziazione della deposizione può essere l'azione di un corso d'acqua che, avendo inizialmente carattere torrentizio, riesce a trasportare detriti di dimensioni anche importanti; andando verso valle perderà parte della sua energia e i primi detriti ad essere sedimentati saranno quelli di dimensioni maggiori, cioè principalmente le ghiaie. Successivamente si andranno a depositare detriti di dimensioni sempre minori in virtù della sempre minore forza del mezzo, quindi sabbie, limi ed argille. I detriti, nell'azione di trasporto, subiscono anche una modifica della loro forma, dovuta alla reciproca abrasione delle particelle in sospensione, risultando così avere forma arrotondata priva di spigoli vivi. Una volta deposti, i sedimenti vanno incontro ai processi di diagenesi, ovvero quel complesso di trasformazioni chimico-fisiche che avvengono una volta avvenuta la sedimentazione. Tali fenomeni in gran parte sono costituiti dalla litificazione, che trasforma i sedimenti in un ammasso roccioso compatto e coerente, formandosi così la dura roccia sedimentaria.
La diagenesi avviene come risultato combinato di alcuni meccanismi:
la compattazione (o costipamento), dovuta al carico litostatico dei sedimenti sovrastanti, che man mano sedimentano, inducendo sia una diminuzione della porosità ed espulsione dell'acqua dagli stessi che un riarrangiamento reciproco della disposizione dei granuli;
la cementazione: le acque circolanti nei sedimenti (soprattutto i più grossolani come granulometria) contengono sostanze cementanti naturali, come il carbonato di calcio o l'ossido di silicio, che depositandosi tra i granuli forma un legante naturale (chiamato in geologia "cemento") che unisce saldamente le particelle sedimentarie.
Col termine litificazione viene indicata la generalità dei risultati della costipazione e cementazione su di un sedimento sciolto.
ROCCE CARBONATICHE
Le rocce carbonatiche sono rocce sedimentarie calcaree e dolomitiche formate da carbonati (CO2−3) che comprendono per la maggior parte carbonato di calcio (CaCO3) e carbonato di magnesio (CaMg[CO3]2).
L'origine avviene in acque ricche di sali dove il primo a precipitare è il carbonato semplice di calcio secondo la reazione:
Ca2+ + CO2−3 → CaCO3
Il minerale risultante prende il nome di calcite.
In ambienti continentali, presso i circuiti termali o le sorgenti pietrificanti, avviene la stessa reazione ma in questo caso a spese dello ione idrogeno carbonato e anche con la degasazione della CO2:
Ca2+ + 2HCO−3 → CaCO3 + H2O + CO2
La roccia che ne deriva è un calcare continentale che prende il nome di travertino, facilmente riconoscibile dagli spazi vuoti lasciati dai gas.
TRAVERTINO
Il travertino è una roccia sedimentaria calcarea di tipo chimico, molto utilizzata in edilizia, in particolare a Roma, fin dal I millennio a.C.
Si tratta di rocce porose, formate dalla precipitazione del carbonato di calcio di cui sono ricche le acque sorgive, acquisito durante la permanenza nel sottosuolo.
Una volta venute a giorno, le acque tendono a depositare parte del calcare su tutto ciò con cui vengono a contatto, rivestendo così con patine via via più spesse le rocce, i sassolini, le foglie, i pezzi di legno e i muschi.
Questo fenomeno viene facilitato dalla presenza di cascatelle e di muschi che, con meccanismi fisici e biologici, accelerano la perdita di anidride carbonica da parte delle acque, e, quindi, la precipitazione del calcare.
La differenza tra il deposito calcareo di tipo spugnoso e il banco di travertino è data sostanzialmente dalla conformazione geologica del terreno di formazione.
Un ambiente continentale subaereo in cui la soluzione calcarea abbia avuto il tempo di ristagnare e sedimentarsi in un territorio pianeggiante, abbastanza vicina alla superficie da poter attraversare cicli di emersione e sommersione, poco disturbata da acque sorgive o correnti, favorisce la formazione del travertino.
Il colore del travertino dipende dagli ossidi che ha incorporato (cosa che accade abbastanza facilmente, essendo di sua natura una pietra abbastanza porosa). La colorazione naturale varia dal bianco latte al noce, attraverso varie sfumature dal giallo al rosso. È frequente incontrarvi impronte fossili di animali e piante.
CRATONEURION
Il cratoneurion, o habitat delle sorgenti petrificanti, è un particolare ambiente che si forma in luoghi in cui è presente costantemente acqua corrente dove si hanno fenomeni di travertinizzazione.
Il nome è dovuto al Cratoneuron commutatum, una particolare specie di muschio che ha un ruolo importante nella formazione di questo habitat.
L'acqua, arricchitasi di bicarbonato di calcio nel sottosuolo, forma il travertino in due modi: per precipitazione di carbonato di calcio e per l'azione del Cratoneuron.
Quest'ultimo sottrae CO2 dal bicarbonato disciolto nell'acqua per la sintesi clorofilliana, liberando così il carbonato di calcio alla base della pianticella.
Oltre al processo chimico, il muschio contribuisce alla formazione della roccia anche fisicamente perché trattiene l'acqua dando ad essa il tempo di depositare il carbonato.
L'aspetto ricco di cavità del travertino è dovuto soprattutto a questo meccanismo di formazione, poiché la deposizione avviene tutt'attorno alla pianta.
Nelle condizioni più favorevoli si formano ammassi più grossi ed articolati, quali il sistema a vaschette e cascate, costituito da una vasca di ritenzione (pozza), seguita verso valle da una cascata in accrescimento, quindi da una marmitta ed un accumulo finale. Il fenomeno di travertinizzazione diminuisce progressivamente allontanandosi dalla sorgente, conseguentemente alla precipitazione del calcare, fino a scomparire del tutto dopo alcune centinaia di metri.
Il meccanismo di formazione di questo habitat è stato compreso soltanto pochi anni fa; in precedenza si pensava che la presenza del muschio fosse dovuta solamente alle sue caratteristiche calcicole, cioè di pianta che predilige ambienti basici con pH superiori a 7, caratteristica che si ritrova nei suoli ricchi di calcio.
NEL PARCO REGIONALE DI MONTEVECCHIA E DELLA VALLE DEL CURONE
L’habitat delle sorgenti petrificanti è, nel Parco, uno dei tre Siti di Interesse prioritario per la conservazione della natura da parte dell’Unione Europea.
Nel Parco questi habitat si ritrovano nel tratto iniziale dei ruscelli con presenza costante d’acqua, all’interno dei boschi, in tutta l’area delle colline presenti nella parte settentrionale del Parco, soprattutto all’interno della Riserva Naturale Valle Santa Croce-Alta Valle del Curone.
Gli studi effettuati indicano che i fattori più importanti per la conservazione dell’equilibrio delle sorgenti petrificanti sono la presenza costante dell’acqua, la loro temperatura e qualità. I principali pericoli sono quindi le modifiche del bacino di alimentazione per cause naturali (frane, smottamenti) o per l’azione dell’uomo (lavori che comportano la movimentazione del terreno), gli inquinamenti, l’improvviso aumento di luminosità nei boschi in cui scorrono i ruscelli, a seguito di tagli eccessivi o schianti.
I ruscelli che costituiscono l’habitat delle sorgenti petrificanti rappresentano anche l’ambiente preferenziale per il Gambero d’acqua dolce, che qui trova le acque ricche di ossigeno che gli sono necessarie e numerosi nascondigli fra le rocce. Un altro piccolo animale molto frequente in questi ambienti è la Salamandra.
pH
Il pH è una scala di misura dell'acidità o della basicità di una soluzione acquosa.
Convenzionalmente, il pH di soluzioni acquose assume valori compresi fra 0 (massima acidità) e 14 (massima basicità). Valori inferiori a 0 e maggiori di 14 sono possibili, naturalmente, ma sono indicativi di soluzioni fortemente acide o basiche rispettivamente, corrispondenti a valori che rendono sperimentalmente difficile la misura elettrochimica e comportano, comunque, deviazioni significative dall'idealità. Al valore intermedio di 7 corrisponde la condizione di neutralità, tipica dell'acqua pura a 25 °C.
Il pH può essere misurato per via elettrica o per via chimica, sfruttando la capacità di alcune sostanze (dette indicatori) di modificare il loro colore in funzione del pH dell'ambiente in cui si trovano. Molto spesso gli indicatori si usano anche supportati su strisce di carta (le cosiddette cartine indicatrici universali), le quali cambiano colore quando vengono immerse in sostanze acide o basiche. L'esempio più comune è quello delle cartine tornasole.
FONTI
Cratoneurion. Wikipedia, L'enciclopedia libera.
Travertino. Wikipedia, L'enciclopedia libera.
Roccia carbonatica. Wikipedia, L'enciclopedia libera.
Roccia sedimentaria. Wikipedia, L'enciclopedia libera.
Percorso Sorgenti petrificanti. Parco Regionale di Montevecchia e della Valle del Curone.
EARTHCACHE
Per poter registrare come "found" questa eartcache devi rispondere alle seguenti domande (leggi bene la terza domanda prima di andare di corsa a cercare la cache, ti servirà uno strumento speciale per poter rispondere):
1) Che tipo di roccia è quella caratteristica di questo habitat?
2) Al waypoint "Cartello" troverai un cartellone descrittivo delle sorgenti pietrificanti.
Cerca la settima parola della quarta riga dall'alto, titolo escluso.
Quale parola è?
3) Al waypoint "Sorgente" troverai il tipico ambiente delle sorgenti pietrificanti: un torrente.
Munito di indicatore di pH (o un pH-metro o una cartina tornasole; per confrontare il colore usa questa immagine, ma ricorda che i colori sul display potrebbero essere leggermente differenti da quelli reali) misura il pH dell'acqua in quel punto.
Quale è il pH dell'acqua a GZ (arrotondando all'unità)?
4) OBBLIGATORIO: fatti una foto o falla al tuo GPS/smartphone/nickname (a scelta) nel luogo della EC (a scelta tra quelli sopra).
Si prega di non scrivere le risposte nel log, ma di inviarle attraverso il mio profilo su geocaching.com.
Puoi fare il log quando hai inviato le risposte, senza aspettare la mia conferma.
Se le tue risposte sono sbagliate ti contatterò.
SEDIMENTARY ROCKS
Sedimentary rocks are a type of rocks formed by the accumulation of sediments of various origin, mostly deriving from the degradation and erosion of existing rocks, that are deposited on the earth's surface.
Sedimentary rocks are therefore the result of a complex phenomena, called sedimentary process, which consists of erosion by exogenous agents, transport by fluids (water, wind, ice), sedimentation in marine or continental or mixed sedimentary environment, and finally diagenesis.
The sedimentation, when happens due to gravitational effect, generates debris in a differentiation according to the size of the granules. In fact their deposition is closely linked to the force that the transport agent has to continue to retain them in suspension. An example of this differentiation can be the action of a water course which, having initially torrential character, can carry also important sized debris; going downstream it will lose some of its energy, and the first debris to be settled will be those of larger dimensions, ie mainly gravel. Afterwards debris ever smaller will deposit by virtue of decreasing strength of the medium, then sand, silt and clay. The debris, in the action of transport, undergo also to a change of their shape, due to the mutual abrasion of the particles in suspension, thus resulting to have rounded shape with no sharp corners. Once deposited, the sediments undergo the processes of diagenesis, or that complex of chemical and physical transformations that take place once the sedimentation occurred. These phenomena are largely made from lithification, which turns the sediments into a compact and coherent rock mass, thus forming the hard sedimentary rock.
Diagenesis occurs as a combined result of several mechanisms:
the compaction (or tamping), due to the lithostatic load of the overlying sediments, which gradually sedimented, by inducing a decrease in porosity and water expulsion from sediments and a mutual rearrangement of the provision of the granules;
cementation: the water circulating in the sediments (especially the coarser particle) contain natural cementing substances, such as calcium carbonate or silicon oxide, which is deposited between forming a natural ligand (in geology called "cement") that firmly unites the sedimentary particles.
With the term lithification is shown the generality of constipation results and cementation of a loose sediment.
CARBONATE ROCKS
Carbonate rocks are limestone and dolomite sedimentary rocks formed from carbonates (CO2−3) which comprise for the most part calcium carbonate(CaCO3) and magnesium carbonate(CaMg[CO3]2).
The origin takes place in waters rich in salts where the first to precipitate is calcium carbonate according to the reaction:
Ca2+ + CO2−3 → CaCO3
The resulting mineral takes the name of calcite.
In continental environments, at thermal circuits or in the petrifying springs, the same reaction takes place but in this case with the hydrogen carbonate ion and also with the degassing of the CO2:
Ca2+ + 2HCO−3 → CaCO3 + H2O + CO2
The rock that results is a continental limestone that takes the name of travertine, easily recognizable by the empty spaces left by the gas.
TRAVERTINE
Travertine is a is a chemical sedimentary limestone rock, widely used in construction especially in Rome since I millennium BC.
These are porous rocks, formed by the precipitation of calcium carbonate of which spring waters are rich, acquired during their stay underground.
Once came to light, the waters tend to deposit part of the limestone on everything with they come into contact, thus coating with patinas on the rocks, pebbles, leaves, pieces of wood and mosses.
This phenomenon is simplified by the presence of waterfalls and mosses that, with physical and biological mechanisms, accelerate the loss of carbon dioxide by the water and, then, the precipitation of the limestone.
The difference between the calcareous sponge deposit and travertine bench is substantially different from the geological formation of the soil.
A continental subaerial environment where the limestone solution has been allowed to stagnate and sedimentate in a flat area, close enough to the surface to be able to go through cycles of emersion and submersion, little disturbed by spring or running water, promotes the formation of travertine.
The travertine color depends on oxides, which has built-in (which happens quite easily, being by nature a fairly porous stone). The natural color varies from white walnut milk, through various shades from yellow to red. It frequently meets fossil footprints of animals and plants.
CRATONEURION
The Cratoneurion, or habitats of petrifying springs, is a unique environment that is formed in places where there is constantly running water and where there are phenomena of travertinization.
The name is due to Cratoneuron commutatum, a species of moss that has an important role in the formation of this habitat.
The water, enriched of calcium bicarbonate in the underground, forms the travertine in two ways: for the precipitation of calcium carbonate and for the action of the Cratoneuron.
This last subtracts CO2 from the bicarbonate dissolved in water for chlorophyll synthesis, thus releasing the calcium carbonate at the base of the seedling.
In addition to the chemical process, the moss contributes to the formation of the rock also physically because it holds water giving it time to deposit the carbonate.
The appearance rich in travertine cavity is mainly due to this mechanism of formation, since the deposition occurs all around the plant.
In the most favorable conditions it forms larger clusters and articulated, such as the system with trays and cascades, consisting of a retention bath (puddle), followed in the downstream direction from a waterfall in growth, then from a pot and a final accumulation. The travertinization phenomenon progressively decreases with distance, consequently the precipitation of limestone, until it disappears completely after a few hundred meters.
The formation mechanism of this habitat has been understood only a few years ago; previously it was thought that the presence of moss was solely due to its calcareous characteristics, ie plant that prefers basic environments with a pH greater than 7, a feature that is found in calcium-rich soils.
IN THE REGIONAL PARK OF MONTEVECCHIA AND CURONE VALLEY
The habitat of petrifying springs is, in the Park, one of the three Sites of priority for the conservation of nature by the European Union.
Park in these habitats are found in the initial part of the streams with constant presence of water, in the woods, in the whole area of the hills present in the northern part of the Park, especially within the Valle Santa Croce-High Curone valley Nature Reserve.
Current estimates indicate that the most important factors for maintaining the balance of petrifying springs are the constant presence of water, their temperature and quality. The main dangers are so changes in the catchment basin due to natural causes (landslides) or by human activity (work involving the handling of the ground), pollution, the sudden increase in brightness in the woods where rivers flow, as a result of excessive cuts or crashes.
The streams that constitute the habitat of petrifying springs are also the preferred environment for freshwater shrimp, that here finds the rich waters of oxygen that are necessary and many hiding places in the rocks. Another little animal very common in these environments is the Salamander.
pH
pH (potential of hydrogen) is a numeric scale used to specify the acidity or basicity of an aqueous solution.
Solutions with a pH less than 7 are acidic and solutions with a pH greater than 7 are basic. Pure water is neutral, at pH 7, being neither an acid nor a base. Contrary to popular belief, the pH value can be less than 0 or greater than 14 for very strong acids and bases respectively.
The pH of aqueous solutions can be measured with a glass electrode and a pH meter, or an indicator.
EARTHCACHE
In order to "found" this eartcache you must answer to the following questions (read very well 3rd question before running for cache, you need a special tool to give an answer):
1) What kind of rock is characteristic of this habitat?
2) At the waypoint "Sign" there is a descriptive board of petrifying springs.
Search the seventh word of the fourth line from the top, excluding title.
What word is it?
3) At the waypoint "Spring" you'll find the typical petrifying springs habitat: a river.
Equipped with a pH indicator (a pH meter or a litmus test; please use only one! For color refer to this image, but please keep in mind that color no a display could be a little different from reality) measure the pH of the water at that point.
What is the pH of the water in GZ (rounding to unit)?
4) MANDATORY TASK: take or a selfie or a photo of your GPS/smartphone/nickname (choose one) in foreground at EC location (choose one from above).
Please do not write answers in the log, but send them through my profile on geocaching.com
You can do the log when you have posted answers, without waiting for my confirmation.
If your answers are wrong I will contact you.
