Calcare: differenze tra le versioni

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{{Roccia

[[Immagine:Pamukkale1.jpg|right|thumb|300px|Sedimenti di calcare a [[Pamukkale]], in [[Turchia]]]]

|Nome = Calcare

'''Il calcare''' è una [[roccia]] cristallina il cui componente principale è rappresentato dal [[minerale]] [[calcite]]. I [[giacimento|giacimenti]] di '''calcare''' quindi il minerale stesso, sono più o meno compenetrati da [[impurità]] [[argilla|argillose]] o [[quarzo|quarzitiche]]. Il '''calcare''' è un [[minerale]] spesso accoppiato alla [[dolomite]].

|Immagine = DachsteinkalkBivalvia.jpg

|Didascalia = ''Dachsteinkalk'' con fossili di bivalvi (probabilmente ''Conchodon infraliasicus''), [[Totes Gebirge]], [[Austria]]

|Categoria = roccia sedimentaria

|Sottocategoria =

|Tipo =

|Stratificazione =

|Minerali = [[Carbonato di calcio]]: cristalli inorganici di [[calcite]] e/o materiali organici calcarei

|Minerali accessori =

|Foliazione =

|Tessitura =

|Colore =

|Utilizzo =

|Affioramento =

|Varietà =

|Paralleli =

|Incrociati =

|Note sezioni sottili =

}}

Il '''calcare''' è una [[roccia sedimentaria]] il cui componente principale è rappresentato dal [[minerale]] [[calcite]]. I depositi di calcare, quindi il minerale stesso, sono più o meno compenetrati da impurità [[argilla|argillose]] o [[quarzo|quarzitiche]]. La calcite è un minerale spesso accoppiato alla [[dolomite]].

Fra i numerosissimi utilizzi del '''calcare''' vi è quello, in pezzatura e [[miscela]] diverse come pietrame, pietrisco e sabbia per le [[strada|costruzioni stradali]] e di [[calcestruzzo]] nell'industria dell'[[acciaio]] e [[chimica]].

== Descrizione ==

Il calcare è una [[roccia sedimentaria]], come tale la sua composizione è sempre molto varia in funzione delle ''condizioni di formazione'', in base alle qualile roccie sedimentaree si suddividono in tre grandi gruppi:

[[File:Kalkstein (nahe).JPG|thumb|right|upright|Calcare tagliato in blocchi per costruzioni]]

Il calcare è una [[roccia sedimentaria]], classificata in base a criteri sedimentologici e composizionali come appartenente alle rocce ''allochimiche carbonatiche'', cioè derivate dall'accumulo di particelle formatesi per precipitazione chimica (''chimiche'' in senso stretto) o per secrezione organica ([[Rocce sedimentarie organogene|''organogene'']]) all'interno di un bacino di sedimentazione; come tale, la sua composizione è sempre molto variabile in funzione delle "condizioni di formazione" in base alle quali tutte le rocce sedimentarie, comprese quelle carbonatiche, si suddividono in tre grandi gruppi:

* '''sedimenti chimici'''

* '''sedimenti organogeni'''

* '''sedimenti clastici'''

* sedimenti chimici.

La parte prevalente delle '''roccie calcaree''' va inclusa nei '''sedimenti organogeni''', una parte minore si è formata per [[precipitazione]] da ''[[soluzione|soluzioni]] acquose soprassature'' come '''sedimenti chimici'''. Infine, possono anche formarsi '''sedimenti calcarei clastici''', qualora le [[roccia|rocce]] formatesi originariamente per via chimica o organogena vengano distrutte fisicamente e poi ricomposte in altro luogo.

* sedimenti organogeni.

* sedimenti clastici.

La parte prevalente delle rocce calcaree va inclusa nei sedimenti organogeni; una parte minore si è formata per [[precipitazione (chimica)|precipitazione]] da [[soluzione (chimica)|soluzioni]] acquose soprasature come sedimenti chimici. Infine, possono anche formarsi sedimenti calcarei clastici, qualora le [[roccia|rocce]], formatesi originariamente per via chimica o organogena, vengano distrutte fisicamente e poi ricomposte in altro luogo.

Le '''rocce calcaree''' partecipano solo per circa lo 0,25% alla formazione della [[crosta terrestre]], ma rappresentano il terzo tipo di ''roccia sedimentaria'' più recente dopo gli [[scisti]] argillosi e le [[arenarie]].

Le rocce calcaree partecipano solo per circa lo 0,25% alla formazione della [[crosta terrestre]], ma rappresentano il terzo tipo di "roccia sedimentaria" più recente dopo gli [[scisti]] argillosi e le [[Arenaria|arenarie]].

Fra i numerosissimi utilizzi del calcare (in pezzatura e miscela diverse come pietrame, pietrisco o sabbia) ricordiamo le [[strada|costruzioni stradali]], la produzione di [[calcestruzzo]], nell'industria dell'[[acciaio]], della [[chimica]] e del [[cemento]].

==Formazione del calcare==

===Formazione chimica===

Determinante per la '''formazione chimica''' del calcare è il prodotto di soluzione del CaCO3

== Origine del calcare ==

:<tt>(1) Ca²⁺ · CO₃^2- = L(4.9 · 10^-9)</tt>

=== Origine chimica ===

[[File:Kudurru of Gula-Eresh.jpg|thumb|Il cosiddetto "''[[kudurru]]'' di Gula-Eresh" ([[British Museu|BM]] 102485) in pietra calcarea, del periodo del re [[Enlil-nādin-apli]], quinto re della [[Seconda dinastia di Isin]], la quarta [[Lista reale babilonese|dinastia babilonese]]. I ''kudurru'' erano documenti in pietra usati come cippi di confine o documenti amministrativi. Gula-Eresh è il nome di un cittadino beneficiario di una [[concessione terriera]], i cui termini sono illustrati nel ''kudurru''.]]

Determinante per la formazione chimica del calcare è il prodotto di soluzione del CaCO₃

:<chem>(1)\,\,\,[Ca^{2+}] \cdot [CO_3^{2-}] =\, L \, = 4,9 \cdot 10^{-9}</chem>

e gli stadi di dissociazione dell'anidride carbonica:

e gli stadi di dissociazione dell'acido carbonico:

:<tt>(2) (H⁺ · HCO₃^-)/(H₂CO₃) = K₁(1.72 · 10^-4)</tt>

:<chem>(2)\,\,\,[H+] \cdot [HCO_3^-]/[H2CO3]\,=\,K_1\,=\,1,72 \cdot 10^{-4}</chem>

:<tt>(3) (H⁺ · CO₃^2-)/(HCO₃<sup>-</sup)) = K₂(4.84 · 10^-11)</tt>

:<chem>(3)\,\,\,[H+] \cdot [CO_3^{2-}]/[HCO3^-]\,=\,K_2\,=\,4,84 \cdot 10^{-11}</chem>

Alla diminuzione della [[concentrazione]] degli [[ione|ioni]] di [[idrogeno]], risultata aumentata secondo l'equazione (2) la [[concentrazione]] degli [[ione|ioni]] di [[bicarbonato]] e secondo la (3) la concetrazione degli [[ione|ioni]] di [[carbonato]]. Si perviene in tal modo alla [[precipitazione]] dovuta al '''superamento per eccesso''' del [[prodotto di solubilità]] del [[carbonato di calcio]].

Un aumento della concentrazione degli [[|ione|ioni]] di [[idrogeno]] porta invece a una diminuzione della concentrazione di [[ione|ioni]] di [[carbonato]] secondo l'equazione (3) e quindi a un '''superamento per difetto''' del [[prodotto di solubilità]] del [[carbonato di calcio]], ossia a una soluzione rinforzata del carbonato di calcio. Le reazioni che si sviluppano alla formazione della [[calcite]] si possono riprodurre nel seguente ''schema di reazione'':

Alla diminuzione della [[Concentrazione (chimica)|concentrazione]] degli [[ione|ioni]] di [[idrogeno]], risulta aumentata secondo l'equazione (2) la [[Concentrazione (chimica)|concentrazione]] degli [[ione|ioni]] di [[Idrogenocarbonato|bicarbonato]] e secondo la (3) la concentrazione degli [[ione|ioni]] di [[carbonato]]. Si perviene in tal modo alla precipitazione dovuta al superamento per eccesso del [[prodotto di solubilità]] del [[carbonato di calcio]].

:<tt>H₂O + CO₂ ↔ H₂CO₃ ↔ H⁺ + HCO₃^- ↔ 2H⁺ + CO₃<sup>2-<sup></tt>

Un aumento della concentrazione degli [[ione|ioni]] di [[idrogeno]] porta invece a una diminuzione della concentrazione di [[ione|ioni]] di [[carbonato]] secondo l'equazione (3) e quindi a un superamento per difetto del [[prodotto di solubilità]] del [[carbonato di calcio]], ossia a una soluzione rinforzata del carbonato di calcio. Le reazioni che si sviluppano alla formazione della [[calcite]] si possono riprodurre nel seguente ''schema di reazione'':

:<tt>CaCO₃ + H<sup>+<sup> + HCO₃^- ↔ Ca(HCO₃)₂ ↔ CA²⁺+ + 2HCO₃^-</tt>

:<chem>H_2O \,+CO_2 \leftrightarrows H_2CO_3 \leftrightarrows H^+ \,+ HCO_3^- \leftrightarrows 2H^+ CO_3^{2-}</chem>

===Formazione organogena===

:<chem>CaCO_3 \,+ H^+ \,+ HCO_3^- \leftrightarrows Ca(HCO_3)_2 \leftrightarrows Ca^{2+} \,+ 2HCO_3^-</chem>

La '''Formazione organogena del calcare''' si basa sul fatto che molti esseri viventi compongono di calcare il loro [[guscio]] o [[scheletro]]. Dopo la morte degli organismi, i resti vanno a fondo e dopo la [[decomposizione]], i componenti organici sul fondo del mare formano sedimenti spesso di grande estensione. La ''melma'' di [[globigerina]] copre oggi il 37,4% del fondo del [[mare]] che corrisponde al 25,2% dell'intera superficie terrestre. Le rocce calcaree del [[Muschelkalk]] sono costituite in gran parte da resti di [[conchiglie]].

=== Origine organogena ===

====Classificazione degli organismi che formano il calcare====

[[File:Pelecypoda boundstone.JPG|thumb|upright=1.4|Calcare (''boundstone'') prevalentemente formato da fossili di bivalvi [[Gryphea]] Giurassici, Normandia]]

* '''[[Piante]]'''

[[File:Coccolithus pelagicus.jpg|thumb|upright=1.4|Coccosfera di ''Coccolithus pelagicus'']]

** [[Alghe]] calcificate fisse: [[litotammi]], [[alimeda]], etc

** [[Alghe]] calcificate planctoniche (galleggianti passivamente): [[coccolitoforidi]]

La formazione organogena del calcare deriva dal fatto che molti esseri viventi sono dotati di un [[guscio (struttura)|guscio]] o [[Scheletro (anatomia)|scheletro]] calcareo. Dopo la morte di tali organismi, i resti dopo un percorso più o meno lungo vanno a fondo, deponendosi sul fondale marino. Dopo la [[decomposizione (biologia)|decomposizione]] delle parti molli, le parti mineralizzate formano sedimenti che ricoprono aree sovente di notevole estensione. Ad esempio, le "melme" a [[Foraminiferi|globigerina]] coprono oggi il 37,4% del fondo del [[mare]], che corrisponde al 25,2% dell'intera superficie terrestre.

* '''[[Animali]]'''

** [[bentonitici]]: [[coralli]], [[spugne]] calcaree, [[foraminiferi]], [[briozoi]], [[brachiopodi]], echinodermi, molluschi, vermi, crostacei

** planctonici: [[foraminiferi]], [[pteropodi]]

** nectonici (galleggianti attivamente): [[crostacei]] (trilobiti, ostracodi)

Tra gli esempi fossili, le rocce calcaree del [[Muschelkalk]] ("calcare conchigliare" del [[Triassico]] della [[Germania]]) sono costituite in gran parte da resti di [[conchiglie]] di [[molluschi]].

===Formazione clastica del calcare===

Le '''rocce calcaree clastiche''' si producono per [[disgregazione]] e spostamento di agglomerati di CaCO3 formatisi come spiegato nei paragrafi precedenti e già consolidati. Sono suddivise secondo granulometrie.

Esistono anche organismi che contribuiscono attivamente alla costruzione di strutture mineralizzate, come ad esempio i [[coralli]], e danno luogo a vere e proprie [[scogliera|scogliere]] organogene. In questo caso gli organismi vivi crescono sugli scheletri delle generazioni precedenti, formando con le loro strutture un intreccio nel quale i vuoti vengono progressivamente colmati da cementi e/o da sedimento. Un classico esempio di quest'ultimo tipo di organismi dal passato geologico sono le [[Rudiste]], [[bivalvi]] vissuti nel [[Cretaceo]] che potevano dare luogo a biocostruzioni di notevole estensione.

==Diagenesi dei sedimenti calcarei==

Sugli ammassi di materie calcitiche agiscono elevate [[pressione|pressioni]] e varie condizioni di [[temperatura]]; anche i processi chimici proseguono. I '''sedimenti calcarei''' dapprima spesso ''agglomerati sciolti'' si convertono quindi in '''roccia compatta'''.

Recenti studi <ref>{{cita pubblicazione|autore1=Brad A. Seibel|autore2= Heidi M. Dierssen|titolo=Animal Function at the Heart (and Gut) of Oceanography|rivista=Science|data= 16 gennaio 2009|volume=323|numero=5912|pp=343-344|doi=10.1126/science.1161618|url=https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19150831/|lingua=en}}</ref><ref>{{cita pubblicazione|autore1=R.W. Wilson|autore2=F.J. Millero|autore3=J.R. Taylor|autore4= P.J. Walsh|autore5= V. Christensen|autore6= S. Jennings|autore7= M. Grosell|titolo=Contribution of Fish to the Marine Inorganic Carbon Cycle|rivista=Science|data= 16 gennaio 2009|volume=323|numero= 5912|pp= 359-362|doi=10.1126/science.1157972|url=https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19150840/|lingua=en}}</ref> hanno suggerito per i sedimenti marini un'ulteriore sorgente di carbonato di calcio: i pesci [[teleostei]], ossia i pesci con scheletro osseo. Questi sono in grado di produrre grandi quantità di carbonato di calcio nei loro intestini come una risposta osmoregolatrice alla continua ingestione di acqua di mare, ricca in [[Calcio (metallo)|calcio]] e [[magnesio]], espulsi come rifiuti. Questo carbonato di calcio, più ricco in magnesio rispetto a quello planctonico, e quindi più solubile, viene stimato che possa costituire dal 3% al 15% della produzione totale di carbonato oceanico e contribuire fino a un quarto del bilancio del carbonato di calcio di origine marina; questi dati potrebbero spiegare l'abbondante distribuzione di carbonato nei primi 1000 metri superiori delle masse d'acqua marine.

In base alla loro ''conformazione'' si possono distinguere le seguenti '''varietà''' di '''calcare''':

==== Classificazione degli organismi che formano il calcare ====

* '''Marmo:''' Roccia calcarea prevalentemente a grana grossa, formatasi da altre rocce calcaree sotto l'azione di una roccia profonda o per ri[[cristallizzazione]] delle [[montange|formazioni montuose]].

* [[Piante]]

** Alghe verdi calcaree fisse al substrato: [[litotammi]], [[halimeda]], etc., in cui il calcare viene fissato nei tessuti rendendoli immangiabili per gli animali [[erbivoro|erbivori]]. Solitamente queste alghe si trovano entro ambienti di scogliera

** [[Alghe]] calcificate planctoniche (galleggianti passivamente): [[coccolitoforidi]] di dimensioni microscopiche

* [[Animali]]

** [[Benthos|bentonici]]: [[corallo|coralli]], [[spugne]] calcaree, [[foraminiferi]], [[briozoi]], [[brachiopodi]], echinodermi, molluschi, vermi, crostacei

** planctonici: [[foraminiferi]], [[pteropoda|pteropodi]]

** [[necton]]ici (galleggianti attivamente): [[crostacei]] (trilobiti, ostracodi), pesci ossei.

=== Formazione clastica del calcare ===

* '''Calcare oolitico:''' Costituito da aggregati sferici ([[Ooliti]]) o ovoidali a struttura concentrica.

Le rocce calcaree clastiche si producono per [[disgregazione]] e spostamento di agglomerati di CaCO₃ formatisi come spiegato nei paragrafi precedenti e già consolidati. Sono suddivise secondo granulometrie.

== Diagenesi dei sedimenti calcarei ==

* '''Calcare compatto:''' Generalmente di formazione organogena presenta una rottura da '''concoidale''', '''scheggiata''' e le '''colorazioni''' più diverse. La struttura è a strati e banchi, oppure massiccia. Spesso presentano impurità come [[argilla]], [[silice]] etc...

Sugli ammassi di materie calcitiche agiscono elevate [[pressione|pressioni]] e varie condizioni di [[temperatura]]; anche i processi chimici proseguono. I sedimenti calcarei dapprima spesso "agglomerati sciolti" si convertono quindi in roccia compatta.

In base alla loro tessitura si possono distinguere le seguenti rocce di composizione carbonatica:

* '''Calcare stratificato:''' Calcari compatti, spesso a stratificazioni fini, in parte a struttura agatata come si ritrova nell'[[alabastro]] orientalep roveniente dell'[[Egitto]] o nel [[marmo]] d'onice verde-giallo del [[Messico]].

* [[Marmo]]: Roccia cristallina prevalentemente a grana grossa, formatasi per [[metamorfismo]] di altre rocce calcaree.

* '''Calcare terroso:''' Può essere tritato ed è friabile. A questa varietà appartiene il [[gesso|gessetto]] da lavagna.

* [[Dolomia]]: Roccia carbonatica costituita dal minerale [[Dolomite]], può avere origine sedimentaria o derivare dalla [[diagenesi]] di rocce carbonatiche.<ref>Autori Vari, ''Scheda Dolomia'' in ''Il magico mondo di Minerali & gemme'', [[De Agostini]], 1993-1996, Novara</ref>

* Calcare oolitico: Costituito da aggregati sferici ([[ooliti]]) o ovoidali a struttura concentrica.

* [[Calcare nummulitico]]: calcare con abbondante presenza di [[Nummulites|nummuliti]].

* [[Calcare compatto]]: Generalmente di origine organogena presenta una rottura da concoide, scheggiosa e le colorazioni più diverse. La struttura è a strati e banchi, oppure massiccia. Spesso presentano impurità come argilla, [[silice]] etc...

* Calcare stratificato: Calcari compatti, spesso a stratificazioni fini, in parte a struttura agatata come si ritrova nell'[[alabastro]] orientale proveniente dall'[[Egitto]] o nel [[marmo]] d'onice verde-giallo del [[Messico]].<ref>Autori Vari, ''Scheda Alabastro calcareo'' in ''Il magico mondo di Minerali & gemme'', [[De Agostini]], 1993-1996, Novara</ref>

* Calcare terroso: Generalmente friabile. A questa varietà appartiene il [[gesso (materiale)|gessetto]] da lavagna.

* [[Lumachella]]: ogni roccia sedimentaria organogena (quasi sempre un calcare) i cui granuli siano gusci di [[Mollusca|molluschi]].<ref>Autori Vari, ''Scheda Lumahella'' in ''Il magico mondo di Minerali & gemme'', [[De Agostini]], 1993-1996, Novara</ref>

== Calcare ed elettrodomestici ==

[[Categoria:Nitrati, carbonati e borati]]

Il calcare naturalmente presente nell'acqua può col tempo ostruire le [[Tubo|tubature]] e danneggiare gli [[Elettrodomestico|elettrodomestici]]: per limitarne l'accumulo si devono utilizzare prodotti specifici.<ref>{{Cita web|url=https://www.focus.it/scienza/salute/il-calcare-nellacqua-e-nocivo|titolo=Il calcare nell'acqua è nocivo?|sito=Focus.it|accesso=2022-05-08}}</ref>

[[Categoria:Rocce]]

[[Categoria:Rocce sedimentarie]]

[[Categoria:Materiali edilizi]]

== Note ==

[[bg:Варовик]]

<references/>

[[cs:Vápenec]]

[[cy:Calchfaen]]

== Voci correlate ==

[[de:Kalkstein]]

* [[Calcare compatto]]

[[el:Ασβεστόλιθος]]

* [[en:LimestoneCalcarenite]]

* [[Calce]]

[[eo:Kalkoŝtono]]

* [[Incrostazione calcarea]]

[[es:Caliza]]

* [[Marmo di Gassino]]

[[et:Lubjakivi]]

* [[Marmo Botticino]]

[[fi:Kalkkikivi]]

* [[Marmo rosso di Verona]]

[[fr:Calcaire]]

* [[he:אבןMarmo di גירChiampo]]

* [[Pietra d'Istria]]

[[hr:Vapnenac]]

* [[Pietra di Trani]]

[[hu:Mészkő (kőzet)]]

* [[Maiolica (geologia)]]

[[id:Batu kapur]]

* [[Calcare di Moltrasio]]

[[is:Kalksteinn]]

[[ja:石灰岩]]

== Altri progetti ==

[[ko:석회암]]

{{interprogetto|preposizione=sul|wikt=calcare}}

[[lt:Klintis]]

[[lv:Kaļķakmens]]

== Collegamenti esterni ==

[[nl:Kalksteen]]

* {{Collegamenti esterni}}

[[nn:Kalkstein]]

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{{Controllo di autorità}}

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[[Categoria:Rocce sedimentarie]]

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[[Categoria:Rocce per l'edilizia]]

[[sk:Vápenec (hornina)]]

[[slCategoria:ApnenecCarsismo]]

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[[sv:Kalksten]]

[[tr:Kireç taşı]]

[[ug:ھاك تېشى]]

[[vi:Đá vôi]]

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[[zh-min-nan:Chio̍h-hoe-giâm]]