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Reazioni chimiche
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• Le principali reazioni chimiche che operano nel processo sedimentario sono:
• - Idratazione
• - Dissoluzione
• - Idrolisi
• - Ossidazione
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IdratazioneLe molecole d’acqua sono attratte dalle cariche
elettriche presenti sulle superfici dei minerali
H2O
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• L’acqua entra nella struttura del nuovo minerale e spesso produce un aumento di volume
CaSO4 + 2H2O CaSO42H2O
Anidrite Gesso
Reazione esotermica e con aumento di volume
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Dissoluzione
Il processo prevede la formazione di una soluzione (unica fase liquida) che contiene gli ioni del minerale preesitente
CaCO3 + H2O + CO2 Ca(HCO3)2
La Calcite è un minerale insolubile
In presenza di acque ricche in Anidrite carbonica diviene bicarbonato di calcio
Il bicarbonato di calcio è solubile
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Il carsismo è un fenomeno legato alla dissoluzione del carbonato di calcio
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quando le condizioni ambientali variano (aumento di T e/o diminuzione di P) la CO2 abbandona il sistema e il bicarbonato si
trasforma in carbonato precipitazione
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Travertino
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IdrolisiL’idrolisi è un fenomeno di
decomposizione che subiscono i sali formati da un acido debole ed una base forte quando vengono a contatto con H2O
I principali minerali silicatici possono essere considerati sali prodotti dalla combinazione di un acido debole e da una base forte
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Acido debole
H4SiO4
Base forte
NaOH, KOH, Ca(OH)2, Mg(OH)2 ….
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La presenza di acqua favorisce il fenomeni di idrolisi nei minerali silicatici
4KAlSi3O8 + 20H2O + 2CO2
Al4Si4O10(OH)8 + 8Si(OH)4 + 2K2CO3
Formazione della caolinite dal K-feldspato = processo di argillificazione dei feldspati
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In condizioni di scarsa CO2
6KAlSi3O8 + 28H2O
K2Al4(OH)4Al2Si6O20 + 12Si(OH)4 + 4K(OH)
Formazione dell’illite dal K-feldspato = processo di argillificazione dei feldspati
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Ossidazione
• E’ un processo che interessa elementi con più stati di valenza.
• Il Fe, ad esempio, è presente nelle olivine, nei pirosseni, negli anfiboli e nella biotite, come Fe2+.
• Tuttavia a seguito di processi di ossidazione e di successiva idratazione il Fe3+ può formare degli idrossidi.
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• 2FeSiO3 + 5H2O + 1/2O2 2FeOOH
+ 2H4SiO4
Formazione della Goethite dal Pirosseno
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• Le reazioni chimiche che avvengono in ambiente sedimentario (basse T e P) producono nuovi minerali
Minerali di neoformazione
i più comuni sono i
minerali argillosi
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Minerali argillosi
• I più comuni minerali argillosi appartengono ai gruppi:
- Caolinite
- Illite
- Montmorillonite