Diagenesi un termine usato in due modi, il primo dei quali si riferisce al processo di riordino dei componenti di una sostanza in una sostanza nuova o diversa. Il secondo, e più comune uso, si riferisce a tutti i processi a cui sono sottoposti o subiscono i sedimenti nel periodo di tempo che inizia con la loro deposizione e prosegue fino alla loro trasformazione in roccia. Si riferisce anche ai processi chimici e fisici aggiuntivi che possono cambiare quelle rocce, fino al metamorfismo. In geologia il metamorfismo è l’alterazione della roccia attraverso processi geologici che coinvolgono estremi di temperatura e pressione.
I geologi classificano le rocce in tre categorie, in base alle circostanze della loro formazione. Le rocce sedimentarie sono formate dalla conversione di strati di sedimenti in roccia, un processo che richiede molto tempo e pressione. Le rocce ignee si formano per raffreddamento di lava o magma. Magma e lava sono due termini per lo stesso tipo di materiale, ma magma si riferisce alla roccia fusa quando è ancora sotto la superficie terrestre e lava si riferisce alla roccia fusa dopo che è emersa sulla superficie. Le rocce metamorfiche sono rocce ignee o sedimentarie che sono state trasformate da pressioni estreme, forze angolari o temperatura, ma senza fondere completamente la roccia e assorbirla nello strato di magma.
Tutti i processi, sia chimici che fisici, che subiscono i sedimenti quando si trasformano in roccia, nonché una serie di processi che influenzano le caratteristiche della roccia sono raggruppati sotto il termine diagenesi. Questi processi sono principalmente di natura chimica, ma coinvolgono anche processi fisici, come la stratificazione. La diagenesi, tuttavia, non include l’erosione, che appartiene a un’altra classe di processi geologici.
I processi diagenetici possono essere molto complessi e troppo numerosi per essere elencati in un articolo di queste dimensioni, ma rientrano in diverse categorie. Uno dei tipi più importanti di processi diagenetici è la conversione del materiale biologico negli strati di sedimenti in idrocarburi, che è l’inizio della formazione del petrolio greggio e di altri combustibili fossili. La fossilizzazione è un processo diagenetico che si verifica a livello molecolare in quanto le singole cellule di un organismo, in particolare nelle sue ossa, hanno determinati composti sostituiti da calcite e altri minerali, che si dissolvono nell’acqua e si depositano mentre l’acqua filtra attraverso gli strati di sedimenti.
La cementazione è una fase importante della diagenesi che si traduce nel legame tra loro dei singoli granuli di sedimento. Questo è un processo chimico che coinvolge un minerale disciolto, come calcite o silice, che viene precipitato dall’acqua mentre filtra attraverso il sedimento. La pressione degli strati di sedimento sovrastanti provoca un processo fisico diagenetico chiamato compattazione. Questa compattazione accoppiata con il filtraggio dell’acqua carica di minerali fa sì che i grani di sedimento si leghino ai minerali disciolti. Man mano che il sedimento si asciuga, i minerali si induriscono, formando un cemento naturale. L’arenaria è una forma comune di roccia che si forma in questo modo.
Sono possibili anche molte fasi più complesse della diagenesi, tra cui l’alterazione della composizione degli strati di sedimento mediante il filtraggio dell’acqua che trasporta i minerali disciolti. Nuovi minerali possono essere formati da questo processo e talvolta alcuni minerali o composti possono essere lisciviati dai sedimenti e sostituiti da altri. La litificazione, che avviene durante la diagenesi, è l’effettiva conversione dei sedimenti in roccia. La diagenesi può, tuttavia, continuare dopo la litificazione.
Molti dei processi di diagenesi richiedono migliaia o milioni di anni. Geologi, paleontologi, antropologi e archeologi, tra gli altri, analizzano le rocce per dedurre i processi diagenetici che le hanno create. In questo modo, imparano molto sul passato, comprese informazioni sui movimenti tettonici nella crosta terrestre, dati ambientali e altre informazioni sulla formazione delle rocce e sulla storia della Terra.