Caratteristiche geologiche delle terre

Terra (roccia sciolta, terreno sciolto)

Materiale formato da aggregati di granuli non legati tra loro o che possono essere separati per mezzo di modeste sollecitazioni (agitazione meccanica o agitazione in acqua) o per mezzo di un più o meno prolungato contatto con acqua

Roccia

Materiale naturale che è dotato di elevata coesione anche dopo prolungato contatto con acqua

Vi sono poi materiali naturali di transizione aventi caratteristiche intermedie tra quelle delle terre e quelle delle rocce, quali le argille marnose, argille varicolori (argilliti), i tufi, ecc.

Le terre derivano dai prodotti dell’alterazione delle rocce.

Se tali prodotti rimangono sul posto vengono detti terreni residuali o regolite

Se tali prodotti vengono trascinati via e depositati in posti diversi, vengono detti terreni trasportati. Durante il trasporto i clasti possono subire processi di selezione e di arrotondamento.

Terra non selezionata (molto gradata) e clasti non arrotondati.

Questo deposito non ha subito trasporto da parte dell’acqua

Poorly sorted sediment = well graded sediment

Well-sorted sediment = poorly or uniformly graded sediment

Deposito di ghiaia subangolare, abbastanza gradata. Questa terra ha subito un trasporto breve, ma l’acqua ha esercitato la sua opera di selezione:

Deposito di ghiaia da subarrotondata a arrotondata, ben selezionata. Questa terra ha subito un trasporto lungo e l’acqua ha esercitato la sua opera di selezione e di arrotondamento:

Se i processi di formazione e trasporto delle terre sono solo processi fisici, le particelle di terreno avranno la stessa composizione della roccia di origine.

Se si hanno anche trasformazioni chimiche si formano altri materiali. I più importanti nell’ambito della geotecnica sono i minerali argillosi fra i quali i più comuni sono la caolinite, l’illite e la montmorillonite.

I principali termini usati in geotecnica per descrivere le terre sono: ghiaia, sabbia, limo (silt) e argilla.

Le terre consistono in una miscela di due o più di questi costituenti e talvolta contengono materiale organico parzialmente o totalmente decomposto (suolo). Inoltre possono essere completamente sciolte o leggermente cementate e gli spazi vuoti tra le particelle possono contenere acqua e/o aria.

Visualizzazione delle differenze tra le dimensioni dei clasti che compongono una terra

Una prima suddivisione delle terre è basata sulle dimensioni dei singoli granuli:

terre incoerenti o non coesive o a grana grossa che comprendono la ghiaia e la sabbia e il silt più grossolano, le cui particelle sono riconoscibili a occhio nudo

terre coesive o a grana fine che comprendono il limo (silt) fine e l’argilla, cioè la frazione microscopica e submicroscopica

La descrizione della sabbia e della ghiaia richiede una stima della quantità di materiale compreso tra i vari diametri e la conoscenza della forma e della composizione mineralogica dei grani.

Fra le terre a grana fine il limo costituisce la parte più grossa della frazione di terreno microscopica, possiede poca o nulla plasticità e coesione ed è compreso tra il limite inferiore delle sabbie e il limite superiore delle argille

La forma delle particelle può essere abbastanza varia ma, mentre per la ghiaia, la sabbia e il limo la forma è in genere relativamente sferoidale, per l’argilla è decisamente lamellare.

I granuli delle ghiaie e delle sabbie grosse sono costituiti da frammenti di rocce. L’acqua che si trova nei pori non influenza quasi per nulla il comportamento delle ghiaie e delle sabbie grossolane in quanto la loro permeabilità non consente il formarsi di sovrappressioni.

I granuli delle sabbie medie e fini sono costituiti da minerali o frammenti di minerali stabili e resistenti (quarzo, feldispati, mica, ecc.). L’acqua influenza abbastanza il comportamento meccanico dei limi e delle sabbie fini, in quanto la permeabilità di queste terre può permettere la fuoriuscita dell’acqua interstiziale con una velocità medio-bassa. In determinate condizioni di sollecitazione il terreno può rompersi.

Sabbia marina con numerosi frammenti organogeni:

Il comportamento meccanico di un terreno sottoposto a sollecitazione dipende dalla sua struttura, che dipende dalla granulometria e dal tipo di assemblaggio dei clasti, dalla presenza di fluidi interstiziali e dalla storia evolutiva del deposito.

La struttura del terreno è determinata dai rapporti geometrici fra le particelle e dagli eventuali legami esistenti fra di esse.

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