Categoria | roccia sedimentaria |
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Sottocategoria | Roccia detritica terrigena |
Composizione chimica | variabile |
Minerali principali | variabile |
Struttura | Sabbia consolidata |
Colore | variabile (rosso, ocra, rosa, verde, grigio, bianco, giallo, marrone, viola, oro o argento) |
uso |
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Durezza | roccia da molto friabile a coesiva |
L' arenaria è un detrito di roccia sedimentaria , dopo aver aggregato prevalentemente granulometria di sabbia (da 0,063 mm a 2 mm ) e consolidato durante la diagenesi . I granuli costituenti l'arenaria derivano dall'erosione di rocce preesistenti che ne determinano in gran parte la composizione, costituite principalmente da quarzo e feldspato . A seconda del grado di cementazione e della sua composizione, può essere una roccia da molto friabile a coesiva. Si trova in un'ampia varietà di ambienti di deposizione dal dominio continentale (fiume, spiaggia) a quello marino ( torbiditi ). Il suo equivalente non legato è generalmente indicato come sabbia.
La parola arenaria deriva dal basso latino gressius , gresum , dall'alto tedesco griez , grioz , dall'antico basso franco greot o dal moderno tedesco gries che significa "sabbia, ghiaia".
Le arenarie possono essere di origine eoliana (caratteristica: stratificazione eoliana obliqua), marina (sedimentazione in mare mosso o arenarie caratterizzate da ondulazioni correnti ) o di origine mista (con facies arenaria eoliana dominante o marina).
La cementazione dei granuli avviene per precipitazione e cristallizzazione dei sali (in particolare i sali di ferro ossidati dall'acqua piovana) disciolti nell'acqua interstiziale. Questo processo è chiamato " gresificazione ".
I grani (che danno un tocco granuloso alla roccia) e il cemento tra questi grani possono avere una composizione diversa a seconda dell'origine e della storia di questa arenaria. I successivi depositi di sabbia si trovano nella stratificazione dell'arenaria.
Il cemento e gli elementi accessori conferiscono alla roccia il suo colore: la tinta gialla, arancio, marrone, rossa dipende dalla presenza di ossido di ferro ( limonite , ematite ; la tinta verdastra è dovuta alla presenza di clorite , la tinta nera agli ossidi di manganese o materia organica, la tinta grigia proviene da detriti di roccia scura.
Si distingue tra le arenarie in base al cemento che unisce i grani.
A seconda della qualità della cementazione, l'arenaria è più o meno dura e porosa. I cavatori definiscono la qualità di un'arenaria dal suono prodotto dal martello sulla roccia. Un gres "PIF" (alto suono) è di buona qualità, ben cementato e ideale per l'uso. Un'arenaria “POUF” (la sua cavità, che evoca il collasso del materiale sotto il martello) ha un cemento poroso e permeabile. Questa arenaria più friabile non viene utilizzata in edilizia ma potrebbe fornire pietre da filtrare . Più recentemente, gli strati geologici costituiti da tali arenarie possono formare buoni serbatoi di acqua , petrolio o gas . Un'arenaria “PAF”, intermedia, presenta qualche rischio di fessurazioni ma è meno permeabile di un'arenaria “POUF”, che può essere utilizzata in pavimentazione.
Cemento arenaria di opale , chaledonite , quarzo (arenaria quarzitica).
Nella Francia occidentale, la roccia nota come arenaria armoricana è sabbia marina costiera cementata, generalmente di granulometria molto fine, di colore biancastro, spesso molto pura, frequentemente ricristallizzata (ricristallizzazione secondaria dei vuoti situati tra i granelli di sabbia), passando poi alla quarzite , formando una delle rocce più resistenti del Massiccio Armoricano . Questa arenaria corrisponde in Bretagna alla prima trasgressione marina che seguì l'erosione delle catene montuose cadomiane (che dovevano aver raggiunto il picco a circa 4000 m prima di essere fortemente peneplanate ) e continuò per tutto il periodo ordoviciano . Costituisce le alte scogliere frastagliate della penisola di Crozon , le pesanti groppe di Ménez-Hom o Ménez Kador , le rocce rampicanti di Plougastel, le scarpate di Pont-Réan all'ingresso del cluse de la Vilaine, le alte scogliere di alcune coste (Cap de la Chèvre, punti di Dinan, Grouin, Toulinguet), i lati del sinclinali ( synclinorium di Laval, sinclinali sud di Rennes). Depositi di mari poco profondi, le arenarie armoricane a volte conservano ancora superfici increspate , così come una grande varietà di tracce fossili o ichnofacie . Hanno uno spessore molto variabile da poche decine a diverse centinaia di metri, raggiungendo anche circa 800 m nella parte meridionale della penisola di Crozon. Nella loro parte superiore ammettono letti rosso scuro, molto ricchi di rutilo e zirconi , che rappresentano placer litoranei fossili, depositati sulle cime delle spiagge del mare Ordoviciano.
A causa della loro durezza e tenacia, queste arenarie sono difficili da modellare. Sono stati e sono ancora oggi ricercati come materiale per la lavorazione della pietra, inerti e riprap, e come pietra da costruzione, conferendo alle costruzioni una durata eccezionale e un bianco che ricorda alcuni calcari.
Le arenarie prendono il nome di budino quando sono formate da ciottoli laminati impastati in calcare o cemento argilloso. Prendono il nome di brecce quando sono formate da ciottoli angolari uniti da un cemento più o meno abbondante. Le arenarie producono scintille sotto l'impatto dell'acciaio e non effervescono con gli acidi. Sono spesso completamente bianchi e talvolta colorati di grigio o rosso da alcuni ossidi metallici e principalmente ossidi di ferro. La rottura nell'arenaria è anche a volte lucida e talvolta opaca.
Le arenarie con cemento dolomitico sono molto più rare delle arenarie con cemento calcareo.
In Francia sono conosciuti solo dalle concrezioni dolomitiche osservate nelle dolomiti devoniane a Roque-Brun (Hérault), i calcari dolomitici del Giurassico a Mourèze (Hérault), nelle sabbie eoceniche del bacino parigino.
Il nome macigno è un termine italiano utilizzato per designare arenarie a grana molto poco classificate, cemento calcareo-argilloso con abbondanti feldspati e miche.
Queste arenarie sono state depositate da correnti di torbidità, dovute a smottamenti di materiale detritico ai margini del versante continentale. Queste correnti dense diffondono materiale detritico abbastanza grossolano sul fondo del mare in modo uniforme che normalmente non dovrebbe essere trovato a tali profondità.
questo è ad esempio il caso delle arenarie del Cretaceo del Bryce Canyon nello Utah. da sedimenti di fiumi costituiti da silice e argilla che scorrono in un mare poco profondo, dove si arricchiscono di calcare.
sono limitati a certe formazioni continentali di un tipo particolare, come le formazioni di Houiller . Il cemento argilloso è, in questo caso, formato da caolinite con raggruppamento epitassiale leverrierite di muscovite e caolinite . I minerali argillosi possono avere un aspetto concreto.
Queste arenarie possono anche essere ferruginose, il ferro interviene a colorare di rosso l'arenaria.
Sono di colore arancio / ocra, dovuto all'ossidazione del ferro nell'acqua.
Possono avere un cemento di siderite , clorite , ematite marrone o rossa o pirite . Le arenarie ferruginose del Permiano si trovano nei terreni vicino al lago Salagou (Hérault).
Distinguiamo le arenarie glauconiche dalle arenarie fosfatiche.
Nelle arenarie glauconose, la glauconia è in grani rielaborati.
In queste arenarie, è il fosfato che si trova nei grani rilavorati.
Un'altra tradizione è che ignoriamo il cemento per designare l'arenaria. L'arenaria è definita dall'elemento di cui è singolarmente definita .
Una psammite è un'arenaria micacea .
Un arkose è una grossolana, feldspatica , appena letti in pietra arenaria , spesso derivante dalla indurimento di una scena di granito .
Un grauwacke è un'arenaria grigio-marrone scuro, marrone… molto dura, contenente oltre ai granelli di quarzo altri elementi di varie rocce.
tipi di arenaria | Quarzo | Feldspato | Mica | Minerali argillosi |
clorito | Carbonati | Varie |
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arenaria a Spirifer | 70 | 6 | 10 | 2 | - | 6 | 6 |
arenaria variegata | 65 | 20 | 11 | - | - | - | 4 |
grauwacke | 41 | 35 | 9 | 1 | 11 | 11 | 2 |
arkose | 35 | 23 | 3 | 16 | 4 | 1 | 8 |
Alcune arenarie possono subire un rapido deterioramento. Questa alterazione dipende da:
Quando cambia, l'arenaria può tornare a essere sabbia e ricominciare un ciclo di sedimentazione .
Modelli dovuti all'erosione in arenariaUn arco naturale in arenaria, Arches National Park , Utah
L'erosione dell'arenaria può dare origine a pittoresche morfologie : l' Antelope Canyon
Il vento scolpisce cavità ( taffoni ) e alveoli nell'arenaria: Sainte Anne d'Evenos (Francia)
Buttes di arenaria della Monument Valley
Il Navajo Twin Rocks , una formazione rocciosa situata a Bluff , Utah .
Le arenarie sono utilizzate nei lavori pubblici (pietre, aggregati , impianti di calcestruzzo, riporto costiero), edilizia, scultura, produzione di macine naturali e pietre per pavimentazione o pavimentazioni. A questi importanti usi si sono aggiunti in passato alcuni usi specifici (pietre per affilare, pietre refrattarie), erezione di megaliti.
Le arenarie sono spesso eccellenti pietre da costruzione, il più delle volte non gelano . Ma "arenaria" essendo un termine generale che designa rocce di formazioni e tessiture molto diverse, le diverse arenarie hanno consistenza e durezza molto variabili e le loro proprietà tecniche sono incomparabili. Alcune arenarie porose e leggermente cementate sono relativamente leggere e sono facili da lavorare e da segare come il calcare morbido, mentre altre sono più dure e più pesanti del granito (come l'arenaria silicizzata o la quarzite ). Ciò determina fortemente l'uso che se ne può fare. Deve essere scelto con cura, scartando pietre fessurate, non omogenee, contenenti buchi o inclusioni di ciottoli. A seconda della sua origine, la roccia può essere colorata in un numero infinito di sfumature: ocra, rosa, giallo, arancio, marrone, grigio, bianco, violaceo… e venato o marmorizzato. In alcuni depositi massicci ed omogenei si possono trovare blocchi di arenaria grezza molto grandi, mentre in altri depositi formano solo strati fini eterogenei che determinano i possibili utilizzi.
Molteplici sono le applicazioni nel settore edile:
Megaliti del sito di Stonehenge
Stele egizia di Amon (~ 700 a.C.)
Antica città di Petra , scavata direttamente nelle scogliere di arenaria
Scultura in pietra arenaria cinese ( dinastia Wei settentrionale )
Bassorilievo nel tempio di Banteay Srei ( Cambogia )
Bastioni della città di Carcassonne
Primo piano su un monumento funerario in arenaria (cimitero di Bercy, Parigi).
Già in epoca romana, le strade di Parigi erano pavimentate con arenaria di Fontainebleau . Successivamente è stato sostituito da graniti bretoni, meno scivolosi. Una parte dei ciottoli di Parigi sotto Haussmann è stata anche estratta dalle cave di Orsay ; questo è uno dei motivi dell'estensione della linea Sceaux a Orsay - (è stata estesa anche a Limours per altri scopi).
Nel periodo tra le due guerre la cava di arenaria di Courzieu è stata utilizzata per le strade di Lione .
Il gres viene tagliato tramite segatura in lastre di grande formato permettendo di realizzare pavimentazioni molto resistenti e decorative.
L' arenaria di Potsdam è una formazione geologica che va dalla metà al tardo Cambriano, situata a nord degli stati americani di New York e del Vermont e del Quebec meridionale . Scoperto XIX ° secolo , è formata da cementazione dei grani di quarzo . Spesso di colore rosso e ocra con pigmenti rossi, viene utilizzato in edilizia , refrattari e rivestimenti di forni per la fusione dei metalli .