DIAGENESI

DIAGENESI (dal gr. διά "attraverso" γένεσις "genesi")

I sedimenti terrestri sono soggetti, quando si formano ed anche dopo il loro deposito, a variazioni nei loro caratteri dipendenti da fenomeni dovuti a differenti forme di energie naturali e particolarmente all'azione dei componenti dell'atmosíera, a quella delle acque superficiali o filtranti nei terreni poco profondi e infine a quella delle energie geochimiche e geofisiche profonde (v. morfologia terrestre). Si sono riuniti sotto il nome di diagenesi tutti quei fenomeni che si compiono per opera delle acque superficiali o di prima infiltrazione sui terreni superficiali o poco profondi, riservando invece il nome di metamorfismo per quelli che si compiono in qualsiasi zona terrestre sotto l'azione delle energie endogene. Un primo gruppo di fenomeni diagenetici, in base alle vedute attuali, è rappresentato da quelli che determinano la comparsa della struttura cristallina in depositi sedimentarî che ne erano inizialmente privi, senza che intervengano intense energie endogene, come nei depositi melmosi che quando si formano sono nettamente colloidali essendo costituiti da idrogeli spesso ricchi d'acqua. Essi già cominciano, durante il loro deposito, a subire un primo processo di coagulazione che li impoverisce molto di acqua. In seguito per un più intenso processo di consolidazione perdono tutta o quasi tutta l'acqua e passano allo stato cristallino. Fenomeni di cristallizzazione e di ricristallizzazione si notano poi spesso in rocce calcaree e silicee. Nei calcari compatti o a grana finissima si ha, per l'infiltrazione di acque superficiali, un processo di soluzione e di ricristallizzazione, per cui in un primo tempo i granuli più piccoli vengono disciolti per essere poi in un secondo tempo ridepositati, o intorno ai granuli maggiori aumentandone così il volume, oppure costituendo un cemento fra i granuli. Ne deriva che il calcare si consolida e passa da micromero a macromero. Ma poiché i calcari contengono spesso argilla e altre sostanze minerali, anche queste possono dar luogo a reazioni e conseguentemente origine a minerali differenti. Analogamente si compie la cementazione delle brecce e dei conglomerati, dovuta pure ad acque circolanti ricche di bicarbonato di calcio e quindi capaci di dare origine a un cemento. Nelle rocce silicee si hanno analoghi passaggi dallo stato colloidale al microcristallino, cioè da masse aventi inizialmente i caratteri dell'opale a masse quarzose. Infatti in molte fra le quarziti, caratterizzate dal fatto che in esse i granuli di quarzo appaiono non cementati, ma semplicemente intrecciati, si nota che questi provengono da una differenziazione d'elementi cristallini a spese di plaghe aventi ancora caratteri quasi colloidali. In altre quarziti invece si nota che i granuli di quarzo presentano orli isorientati di evidente formazione posteriore dovuti a una neoformazione di quarzo che ne aumentò il volume e li cementò. Tutti questi fenomeni, come fu dimostrato dallo Spezia, non richiedono condizioni eccezionali di temperatura e di pressione. In modo analogo si spiega la cementazione delle arenarie silicee. Invece quando si tratta di rocce di aggregazione in cui il cemento differisce chimicamente dai materiali cementati, come per esempio nei conglomerati a cemento argilloso o gessoso, le sostanze cementanti sono sempre da considerarsi come provenienti dall'esterno allo stato di soluzione o di sospensione. Quando i processi diagenetici sono più avanzati si può anche avere la sostituzione della struttura cristallina a quella inizialmente organogenica. Tali sono ad esempio il caso non infrequente di calcari fossiliferi trasformati in calcari microcristallini e quello degli schisti a radiolari in quarziti. Allo stesso modo si spiegano le zoomorfosi e le fitomorfosi che si hanno quando in un organismo animale o vegetale avviene senza che la sua forma si modifichi, la completa sostituzione di sostanze minerali alla preesistente sostanza organica: come si nota negli echini della creta di Meudon cambiati in silice, nei tronchi silicizzati e nei molluschi degli scisti di Mansfeld cambiati in calcopirite o in altri solfuri metallici. In conseguenza di questi fenomeni d'infiltrazione d'acque superficiali uell'interno di certi sedimenti ancora incoerenti, si formano talvolta concrezioni che possono assumere anche dimensioni molto grandi e sono generalmente costituite da carbonato di calcio, o più di rado da opale, da marcassite o da altri minerali in aggregati cristallini o anche in cristalli isolati. Non mancano esempî, di cui taluni molto importanti, di fenomeni diagenetici d'origine fisico-chimica e chimica. Ad essi si debbono riferire le variazioni di salinità che si manifestano nelle acque marine per l'immissione delle acque dolci, l'idratazione dell'anidride con lento passaggio al gesso e più in grande ancora la dolomitizzazione dei calcari madreporici di scogliera, che si compie anche attualmente nei mari tropicali in conseguenza d'un duplice fenomeno, rappresentato, in un primo tempo, dall'azione chimica esercitata dai sali di magnesio disciolti nelle acque marine, con parziale loro trasformazione in dolomite; in un secondo tempo dalla parziale scomparsa del carbonato di calcio in causa della sua maggiore solubilità in confronto di quella del carbonato di magnesio. E poiché questi fenomeni di dolomitizzazione dovettero anche compiersi nei tempi passati, ad essi si deve ascrivere la formazione delle dolomie. Non tutti gli autori sono concordi nel fissare i limiti entro cui debbono essere compresi i fenomeni diagenetici. Così Gumbel ammise che gli scisti cristallini si siano formati, non per un vero metamorfismo ma per un semplice fenomeno diagenetico dovuto all'azione delle acque calde dei mari antichi sui primi sedimenti depositati in essi.