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Rocce magmatiche

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  • 1. LE ROCCE IGNEEAnno scolastico 2011/12 classi V A & C Prof G. Canadè
  • 2. ROCCE MAGMATICHE IGNEE VULCANICHESi formano in seguito a un processo diconsolidamento e raffreddamento di una massafusa: il magma
  • 3. Un magma è una miscela eterogenea e complessa di composti chimici, fattoin prevalenza di silicati, associati a gas e vapore acqueo.I componenti volatili (gas) sono detti agenti mineralizzatori responsabili dellacristallizzazione.I MAGMI si formano nel mantello ad una profondità tra i 70 – 250 Km; inquesti ambienti quando si verifica un aumento di temperatura, la massarocciosa si dilata e subisce una spinta verso l’alto a causa della presenza dirocce circostanti più fredde e dense. La massa rocciosa si sposta verso zone incui la P diminuisce man mano. Quando i valori della P scendono al di sotto diun certo limite le rocce cominciano a fondere per dare origine a un magma aforma di goccia capovolta nota come DIAPIRO MAGMATICO*. La fusioneè favorita se le masse fuse entrano in contatto con l’acqua perché questaabbassa enormemente la temperatura di fusione.Il processo di cristallizzazione dei magmi inizia in alcuni punti detti centri dicristallizzazione e durante la risalita avviene il processo di differenziazionemagmatica.Esistono due tipi di magma: magma primario (profondo) e magma secondario (piùsuperficiale).
  • 4. In base al processo di solidificazione dei magmi le rocce Ignee possono essere classificate in tre categorie : R intrusive se solidificano all’interno della crosta terrestre dove le condizioni di P e T sono elevale, la componente volatile non si separa dalla massa fusa e il lento raffreddamento da origine ad una struttura olocristallina. Vedi granito R effusive sono le rocce che si formano quando il magma viene immediatamente a contatto con l’aria o con l’acqua in modo da perdere la componente volatile a causa della bassa P e T in cui si riversa la massa fusa che quindi si chiama lava. Il rapido raffreddamento e l’allontanamento della componente gassosa non da il tempo agli atomi di organizzarsi in strutture cristalline, ma restano intrappolati in maniera caotica nella massa fusa e la struttura mineralogica che si forma viene definita amorfa. Vedi ossidiana R ipoabissali o subvulcaniche o filoniane se la profondità e la velocità di raffreddamento dei magmi sono intermedie rispetto ai primi 2 tipi. Hanno struttura porfirica.
  • 5. I tempi di raffreddamento dipendono dalla profondità, dalledimensioni della massa, dalla densità, ecc.Le temperature variano da 1100 – 1200 C per i magmi Femici opoveri di silice; 700 – 800 C per quelli Sialici o ricchi di silice.Le pressioni variano da 1-2 Kbars a 10-15 Kbars.
  • 6. In ogni roccia magmatica si possono riconoscere:Minerali essenziali: definiscono il nome e le caratteristiche dellaroccia.Minerali accessori: meno abbondanti, ma sempre presenti.Minerali accidentali: si trovano solo casualmente, la loropresenza è legata ad eventi particolari che si sono verificati.
  • 7. Componente principale è la SILICE (SiO2).Il termine silice viene utilizzato per indicare la percentuale digruppi silicato. Per semplicità si attribuisce alla silice la formulaSiO2 anche se questa formula non corrisponde alla struttura delgruppo silicato.Le rocce in cui prevale la silice sono dette SIALICHE - quelle incui prevale il ferro sono dette FEMICHE – in particolare leRocce sialiche: contengono una % in silice ed allumino-silicatielevata. Sono di colore chiaro.Rocce femiche: contengono una bassa % in silice e sono ricche disilicati ferromagnesiaci. Sono di colore scuro.
  • 8. Il Grado di acidità : esprime quantità di minerali sialici in rapportoalla quantità di minerali femici.I termini acido e basico non hanno niente a che vedere col pH, ma siriferiscono al contenuto in siliceLa composizione chimica influisce sul colore della rocciaR. ACIDA: contenuto in silice > 66%R. INTERMEDIE o NEUTRE: contenuto in silice < 66% e > 52%.R. BASICA: contenuto in silice < 52%R. ULTRA BASICA: contenuto in silice < 45%
  • 9. Le rocce magmatiche vengono classificate in famiglie.In ogni famiglia sono comprese rocce intrusive ed effusive construttura diversa e stessa composizione chimica. Le famiglieprendono il nome dalla roccia intrusiva che le rappresenta.Esempi :fam. dei graniti: graniti (intrusivi), rioliti (effusive), ossidiane ele pomici vetrose. [colore chiaro]fam. delle dioriti: dioriti (intrusive), andesiti (effusive);fam. dei gabbri: gabbri (intrusive), basalti (effusive). [colorescuro]
  • 10. La composizione mineralogica delle rocce magmaticheClassificazione delle rocce magmatiche in base alla composizione mineralogica,alla struttura e alle modalità del raffreddamento. 12
  • 11. LA COMPOSIZIONE MINERALOGICA DELLE ROCCE MAGMATICHEÈ possibile classificare le rocce magmatiche usando un diagramma chetiene conto della composizione mineralogica, del contenuto in silice edelle modalità del raffreddamento. 13
  • 12. ROCCE ACIDE (sialiche, felsiche)Sono ricche in minerali sialici quali quarzo (SiO2), rioliteortoclasio (KAlSi3O8), albite (NaAlSi3O8)Scarsi invece i femici (soprattutto biotite e orneblenda)Hanno colore chiaro riolite granito granito 14
  • 13. ROCCE INTERMEDIESono composte sia da minerali femici quali pirosseni(Fe,Mg)Si2O6, e anfiboli, che da minerali sialici,soprattutto plagioclasiandesite Hanno colore intermedio diorite diorite andesite 15
  • 14. ROCCE BASICHE (mafiche, femiche)Sono ricche in minerali femici quali olivina(Fe,Mg)SiO4, pirosseni (Fe,Mg)Si2O6, gabbroScarsi invece i sialici (soprattutto anortiteCaAl2Si2O8) gabbro Hanno colore scuro basalto basalto
  • 15. ROCCE ULTRA BASICHE (ultramafiche, ultrafemiche) Sono composte esclusivamente da minerali femici quali olivina (Fe,Mg)SiO4, pirosseni (Fe,Mg)Si2O6,Assenti invece i sialiciSono piuttosto rare ed hanno colore scuro peridotite peridotite 17
  • 16. LA CRISTALLIZZAZIONE FRAZIONATA Una roccia magmatica è un aggregato di cristalli diversi, che si origina per solidificazione di un magma.Quando il magma raffredda, i diversi minerali cristallizzano in tempi diversia diverse temperature separandosi dal fuso che cambia gradualmentecomposizione.Nel magma coesistono sempre una fase solida e una fase liquida, alle diversetemperature, finché non si è verificata la completa solidificazione dell’interamassa.Sperimentalmente sono state individuate due serie di reazioni, note comeserie di Bowen, che, al diminuire della temperatura, avvengonocontemporaneamente e indipendentemente in un magma.La prima, detta serie continua di Bowen, interessa la trasformazione delplagioclasio da termini più ricchi di calcio a termini più ricchi di sodio.La seconda, detta serie discontinua di Bowen, vede la progressiva comparsadi una serie di minerali (olivina, pirosseno, anfibolo, biotite) caratterizzati daun grado di polimerizzazione sempre maggiore. 18
  • 17. CRISTALLIZZAZIONEFRAZIONATA 19
  • 18. Cristallizzazione frazionata e fusione parzialeIl processo di cristallizzazione frazionata si verifica quando,durante la solidificazione di un magma, la fase solida si separa dallafase liquida a causa della migrazione del fluido attraverso fratturedelle rocce.Questo processo porta alla formazione di rocce a composizionemolto diversa da quella del magma originario e del solido rimasto inloco.Il processo di fusione parziale si verifica quando durante la fusionedi una roccia la fase liquida si separa dalla fase solida. 20
  • 19. La cristallizzazione frazionata • i vari minerali si formano da un magma indistinto in funzione della temperatura di cristallizzazione di ciascuno. • Per primi cristallizzano i minerali altofondenti (T1200° 900°), ossia quelli femici, e per primo in assoluto l’olivina. La serie continuaLa serie discontinua • I plagioclasi, che sono una miscela• viene chiamata così perché si isomorfa, cristallizzano in modo diverso rispetto alla serie discontinua. La loropassa progressivamente a cristallizzazione inizia parallelamenteminerali completamente all’altra, ossia mentre cristallizza l’olivina,diversi. inizia anche a cristallizzare il• si passa da silicati più plagioclasio-Ca senza che i due reagiscanosemplici (neso) a silicati più minimamente tra lorostrutturati (ino fillo tecto). (questo meccanismo di cristallizzazione didue minerali affiancati l’uno all’altro viene chiamata cristallizzazione eutettica).

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