Il processo magmatico
Il processo magmatico, all’interno del ciclo litogenetico, dà
origine al magma, il quale, solidificandosi, forma le

                  rocce ignee o magmatiche
I magmi

Definizione: il magma è una massa fusa di composizione
essenzialmente silicatica, ricca di gas disciolti e cristalli in
sospensione, formatasi in profondità per fusione di masse
preesistenti.
I magmi

La fusione del mantello dà origine al magma primario o basaltico,
di composizione basica;

Esso dà origine a rocce ignee che derivano dai materiali eruttati in
seguito ad una eruzione vulcanica: le rocce effusive (vulcaniti)




                                 La più diffusa roccia effusiva: il basalto
I magmi

La fusione della crosta dà origine al magma anatettico o granitico,
di composizione acida e più viscoso di quello basaltico;

Esso dà origine a rocce ignee che derivano da materiali che si
solidificano nelle viscere della Terra: le rocce intrusive (plutoniti)




                                  La più diffusa roccia intrusiva: il granito
I magmi
Vulcaniti e plutoniti si collocano in ambienti radicalmente diversi:




 I basalti si trovano sul
 fondale oceanico…           I graniti si trovano nella crosta terrestre.
Classificazione dei magmi in base all’acidità


Maggiore è la percentuale di silice (SiO2), più il magma è acido
Classificazione dei magmi in base all’acidità


La silice si organizza in tetraedri che conferisce maggiore viscosità.
I magmi più acidi sono quindi anche più viscosi
Le rocce ignee intrusive o plutoniche

1) Derivano da solidificazione del magma nel sottosuolo


2) Il raffreddamento avviene molto lentamente


3) Il raffreddamento avviene a pressioni molto elevate


4) Molti gas restano intrappolati nel magma (legge di Henry)


Questi fattori favoriscono la cristallizzazione e la formazione di una
struttura granulare, con cristalli visibili ad occhio nudo
Una tipica roccia intrusiva con grossi cristalli di orneblenda:
Rocce ignee effusive o vulcaniche

1) Derivano dalla solidificazione di un magma eruttato


2) Il raffreddamento è brusco, a contatto con l’aria


3) Il calo della pressione è altrettanto brusco


4) Il calo della pressione determina una brusca degassazione


Questi fattori sfavoriscono la cristallizzazione. A volte si formano
grossi fenocristalli, ma la struttura della roccia è amorfa o
porfirica, con microcristalli invisibili ad occhio nudo.
Una tipica roccia effusiva: l’ossidiana
Famiglie di rocce magmatiche

1) Si classificano in base a: colore, acidità, composizione mineralogica;




2) Ad ogni famiglia di plutoniti corrisponde una di vulcaniti: i minerali sono
gli stessi ma diverse sono le modalità di formazione;




3) Le rocce magmatiche più abbondanti sono quelle della serie alcalicalcica.
Il diagramma della serie alcalicalcica

- A sinistra troviamo le plutoniti, a destra le vulcaniti;
- In alto troviamo le rocce acide, in basso le basiche, in mezzo le intermedie
- I diversi colori rappresentano i minerali con le loro abbondanze percentuali
- Le rocce in alto sono più chiare (sialiche o felsiche), quelle in basso sono scure
  (femiche o mafiche)
Rocce intrusive:




Graniti: acidi;le   Granodioriti,acide;     Dioriti, neutre e di
più diffuse nella   spesso rintracciabili   colore grigio, rare
crosta.             nei plutoni.            in Italia.
Costituiscono i
batoliti.
Rocce intrusive:




Gabbri, basici, di
colore
verde/grigio.

                     Peridotiti,
                     ultrabasiche, di
                     colore scuro.
Rocce effusive:




Rioliti (ossidiana):
                       Rioliti (pomice).
acide, stessa                              Andesiti, neutre:
composizione                               sono i
mineralogica del                           corrispondenti
granito.                                   mineralogici delle
                                           granodioriti.
Rocce effusive:




                          Picriti,
Basalti                   ultrabasiche:
(basici):corrispondenti   corrispondono alle
ai gabbri.                peridotiti.
La risalita del magma

E’ dovuta al fatto che il magma, meno denso e più leggero delle
rocce circostanti, risale verso la superficie.

Dopo essersi
formato, il magma
può raccogliersi
dando una roccia
intrusiva, o una
camera magmatica.
La risalita del magma

I magmi basaltici sono molto fluidi e riescono ad effondere molto
facilmente…




1: curva di solidus dei magmi basaltici
2: curva di solidus dei magmi granitici
La risalita del magma

I magmi granitici sono molto acidi, viscosi e in parte ancora solidi:
hanno molta difficoltà a risalire in superficie.




1: curva di solidus dei magmi basaltici
2: curva di solidus dei magmi granitici
I vulcani

I vulcani sono il risultato di
una eruzione, cioè della
fuoriuscita e del
riversamento del magma sulla
crosta terrestre.
Classificazione delle eruzioni

Il tipo di eruzione dipende
dall’acidità del magma:

I magmi più acidi
determinano una attività
prevalentemente esplosiva.


I magmi più basici
determinano una attività
prevalentemente effusiva.
Fasi di un’eruzione esplosiva



1) Il magma ricco di gas e acqua
risale e, raggiunto il livello di
essoluzione, subisce una
conseguente decompressione,


2) I gas si liberano
violentemente dando
origine ad una esplosione
Fasi di un’eruzione esplosiva



3) Si ha la frantumazione delle
rocce del monte vulcanico e
produzione di piroclasti (blocchi,
bombe, lapilli, ceneri, ecc.)


4) I piroclasti più pesanti
ricadono al suolo a piccola
distanza, quelli più leggeri
a distanza molto maggiore.
Fasi di un’eruzione esplosiva


Una volta depositatisi al suolo i piroclasti danno origine a
rocce chiamate piroclastiti:




        cinerite                             tufo
Tipi di eruzione esplosiva



a) Se il magma contiene
molto gas i piroclasti
vengono proiettati con
forza verso l’alto e poi si
depositano al suolo per
caduta gravitativa
Tipi di eruzione esplosiva



b) Se il magma contiene
quantità minori di gas, si
forma una nube ardente,
composta da gas
incandescenti e piroclasti
Tipi di eruzione esplosiva



c) Nell’eruzione con
ondata basale, il gas e i
piroclasti formano un
fungo simile a quello
delle esplosioni
atomiche, accompagnato
da una ricaduto di
materiale lungo i fianchi.
Le eruzioni effusive


1) Derivano dall’emissione di magma basico e fluido


2) La formazione lavica che si origina dipende dal contenuto in gas


3) Importanti sono inoltre le condizioni e il luogo del raffreddamento della
   massa lavica
Lave scoriacee (lave aa)


Derivano da magmi basici ricchi di gas e presentano una
superficie accidentata
Lave a corda (lave pahoehoe)


Derivano da magmi basici poveri di gas e presentano una pellicola
sottile increspata dal movimento della lava sottostante
La fessurazione colonnare


E’ il risultato del
raffreddamento
di una lava basica
che subisce una
forte contrazione
del volume




             Il selciato dei Giganti in Irlanda
La lava a blocchi




E’ il risultato del
raffreddamento di
una lava acida che
viene trascinata
dalla corrente
lavica.
I lahar




Detti anche colate
di fango, si
verificano quando
l’eruzione avviene
in un vulcano
coperto di neve.
Le lave a “pillows”


Sono il risultato di
eruzioni in ambiente
subacqueo. Il magma
solidifica a contatto
con l’acqua e, a causa
della notevole
profondità
e pressione, la
degassazione non
avviene.
Si formano quindi le
caratteristiche strutture
rotondeggianti.
Tipi di eruzioni



1) Lineari: derivano da estese fessure della crosta



2) Centrali: l’emissione di magma deriva dal condotto centrale di
   un vulcano
Eruzioni lineari




Danno origine alla
formazioni di estesi
plateaux basaltici, e
sono caratterizzate
da liberazione di
enormi volumi di
magma in tempi
brevi.
Eruzioni lineari




Il plateau basaltico del Deccan
Eruzioni centrali




Sono caratterizzate
da un’emissione
magmatica dal
condotto centrale di
un vulcano.
Tipi di eruzioni centrali




      …dipendono dall’acidità del magma
Tipo Hawaiano

E’ caratterizzato da espandimenti di lave piuttosto fluide, da attività
continua e tranquilla associata a rare esplosioni, da formazione di laghi
di lava con fontane e getti di qualche decina di metri, da edificio
vulcanico a scudo.
Tipo Hawaiano




Eruzione hawaiiana con fontana e   Un tipico vulcano a scudo: il
colate di lava.                    Mauna Loa
Tipo Stromboliano

E’ caratterizzato magmi un po’ meno basici e dalla liberazione di
magma alternato a piroclasti che si depositano sulle pendici del vulcano
Tipo Stromboliano




Eruzione stromboliana            Un tipico stratovulcano: l’Etna
Tipo Vulcaniano

E’ caratterizzato da magma acido e viscoso che determina la
formazione di una cupola di ristagno. Il magma solidifica all’interno del
cratere e successivamente la pressione determina un’esplosione con
lancio di piroclasti e una nuova fase effusiva
Tipo Vulcaniano




Una tipica cupola di ristagno: il vulcano St. Helens
Tipo Vesuviano

E’ caratterizzato da un’esplosione violenta, emissione di ceneri a
notevole altezza, una successiva fase effusiva con la formazione di una
caratteristica nube a forma di pino (eruzione pliniana).
Tipo Vesuviano




Una tipica eruzione pliniana: il vulcano Spurr, in Alaska
Tipo Peleeano

E’ caratterizzato da un magma molto acido che dà origine ad una
cupola di ristagno, che a un certo punto esplode per la spinta di nuovo
magma dando origine ad una nube ardente.
Tipo Peleeano




Il vulcano La Pelée, in Martinica
Le caldere

Derivano dal crollo della parte superiore di un vulcano in
seguito ad una ingente emissione di magma:




 Caldera di sprofondamento riempita da un lago ghiacciato in Alaska
Il vulcanismo secondario

  Si manifesta con emissione in superficie di acqua e altri fluidi




Solfatare: getti di vapore alla     Fumarole: emanazioni di acqua e CO2
temperatura di 130 °C /165 °C
contenenti CO2 e H2S
Il vulcanismo secondario

  Si manifesta con emissione in superficie di acqua e altri fluidi




Soffioni boraciferi: getti di vapore
acqueo e acido borico ad alta
temperatura e pressione                Geyser: sorgenti termali intermittenti di
                                       acqua contenente silice, carbonato
                                       sodico, solfati, cloruri, acido solfidrico.
Distribuzione geografica del vulcanesimo
Confronto con la mappa
delle placche litosferiche

13 il processo magmatico

  • 1.
    Il processo magmatico Ilprocesso magmatico, all’interno del ciclo litogenetico, dà origine al magma, il quale, solidificandosi, forma le rocce ignee o magmatiche
  • 2.
    I magmi Definizione: ilmagma è una massa fusa di composizione essenzialmente silicatica, ricca di gas disciolti e cristalli in sospensione, formatasi in profondità per fusione di masse preesistenti.
  • 3.
    I magmi La fusionedel mantello dà origine al magma primario o basaltico, di composizione basica; Esso dà origine a rocce ignee che derivano dai materiali eruttati in seguito ad una eruzione vulcanica: le rocce effusive (vulcaniti) La più diffusa roccia effusiva: il basalto
  • 4.
    I magmi La fusionedella crosta dà origine al magma anatettico o granitico, di composizione acida e più viscoso di quello basaltico; Esso dà origine a rocce ignee che derivano da materiali che si solidificano nelle viscere della Terra: le rocce intrusive (plutoniti) La più diffusa roccia intrusiva: il granito
  • 5.
    I magmi Vulcaniti eplutoniti si collocano in ambienti radicalmente diversi: I basalti si trovano sul fondale oceanico… I graniti si trovano nella crosta terrestre.
  • 6.
    Classificazione dei magmiin base all’acidità Maggiore è la percentuale di silice (SiO2), più il magma è acido
  • 7.
    Classificazione dei magmiin base all’acidità La silice si organizza in tetraedri che conferisce maggiore viscosità. I magmi più acidi sono quindi anche più viscosi
  • 8.
    Le rocce igneeintrusive o plutoniche 1) Derivano da solidificazione del magma nel sottosuolo 2) Il raffreddamento avviene molto lentamente 3) Il raffreddamento avviene a pressioni molto elevate 4) Molti gas restano intrappolati nel magma (legge di Henry) Questi fattori favoriscono la cristallizzazione e la formazione di una struttura granulare, con cristalli visibili ad occhio nudo
  • 9.
    Una tipica rocciaintrusiva con grossi cristalli di orneblenda:
  • 10.
    Rocce ignee effusiveo vulcaniche 1) Derivano dalla solidificazione di un magma eruttato 2) Il raffreddamento è brusco, a contatto con l’aria 3) Il calo della pressione è altrettanto brusco 4) Il calo della pressione determina una brusca degassazione Questi fattori sfavoriscono la cristallizzazione. A volte si formano grossi fenocristalli, ma la struttura della roccia è amorfa o porfirica, con microcristalli invisibili ad occhio nudo.
  • 11.
    Una tipica rocciaeffusiva: l’ossidiana
  • 12.
    Famiglie di roccemagmatiche 1) Si classificano in base a: colore, acidità, composizione mineralogica; 2) Ad ogni famiglia di plutoniti corrisponde una di vulcaniti: i minerali sono gli stessi ma diverse sono le modalità di formazione; 3) Le rocce magmatiche più abbondanti sono quelle della serie alcalicalcica.
  • 13.
    Il diagramma dellaserie alcalicalcica - A sinistra troviamo le plutoniti, a destra le vulcaniti; - In alto troviamo le rocce acide, in basso le basiche, in mezzo le intermedie - I diversi colori rappresentano i minerali con le loro abbondanze percentuali - Le rocce in alto sono più chiare (sialiche o felsiche), quelle in basso sono scure (femiche o mafiche)
  • 14.
    Rocce intrusive: Graniti: acidi;le Granodioriti,acide; Dioriti, neutre e di più diffuse nella spesso rintracciabili colore grigio, rare crosta. nei plutoni. in Italia. Costituiscono i batoliti.
  • 15.
    Rocce intrusive: Gabbri, basici,di colore verde/grigio. Peridotiti, ultrabasiche, di colore scuro.
  • 16.
    Rocce effusive: Rioliti (ossidiana): Rioliti (pomice). acide, stessa Andesiti, neutre: composizione sono i mineralogica del corrispondenti granito. mineralogici delle granodioriti.
  • 17.
    Rocce effusive: Picriti, Basalti ultrabasiche: (basici):corrispondenti corrispondono alle ai gabbri. peridotiti.
  • 18.
    La risalita delmagma E’ dovuta al fatto che il magma, meno denso e più leggero delle rocce circostanti, risale verso la superficie. Dopo essersi formato, il magma può raccogliersi dando una roccia intrusiva, o una camera magmatica.
  • 19.
    La risalita delmagma I magmi basaltici sono molto fluidi e riescono ad effondere molto facilmente… 1: curva di solidus dei magmi basaltici 2: curva di solidus dei magmi granitici
  • 20.
    La risalita delmagma I magmi granitici sono molto acidi, viscosi e in parte ancora solidi: hanno molta difficoltà a risalire in superficie. 1: curva di solidus dei magmi basaltici 2: curva di solidus dei magmi granitici
  • 21.
    I vulcani I vulcanisono il risultato di una eruzione, cioè della fuoriuscita e del riversamento del magma sulla crosta terrestre.
  • 22.
    Classificazione delle eruzioni Iltipo di eruzione dipende dall’acidità del magma: I magmi più acidi determinano una attività prevalentemente esplosiva. I magmi più basici determinano una attività prevalentemente effusiva.
  • 23.
    Fasi di un’eruzioneesplosiva 1) Il magma ricco di gas e acqua risale e, raggiunto il livello di essoluzione, subisce una conseguente decompressione, 2) I gas si liberano violentemente dando origine ad una esplosione
  • 24.
    Fasi di un’eruzioneesplosiva 3) Si ha la frantumazione delle rocce del monte vulcanico e produzione di piroclasti (blocchi, bombe, lapilli, ceneri, ecc.) 4) I piroclasti più pesanti ricadono al suolo a piccola distanza, quelli più leggeri a distanza molto maggiore.
  • 25.
    Fasi di un’eruzioneesplosiva Una volta depositatisi al suolo i piroclasti danno origine a rocce chiamate piroclastiti: cinerite tufo
  • 26.
    Tipi di eruzioneesplosiva a) Se il magma contiene molto gas i piroclasti vengono proiettati con forza verso l’alto e poi si depositano al suolo per caduta gravitativa
  • 27.
    Tipi di eruzioneesplosiva b) Se il magma contiene quantità minori di gas, si forma una nube ardente, composta da gas incandescenti e piroclasti
  • 28.
    Tipi di eruzioneesplosiva c) Nell’eruzione con ondata basale, il gas e i piroclasti formano un fungo simile a quello delle esplosioni atomiche, accompagnato da una ricaduto di materiale lungo i fianchi.
  • 29.
    Le eruzioni effusive 1)Derivano dall’emissione di magma basico e fluido 2) La formazione lavica che si origina dipende dal contenuto in gas 3) Importanti sono inoltre le condizioni e il luogo del raffreddamento della massa lavica
  • 30.
    Lave scoriacee (laveaa) Derivano da magmi basici ricchi di gas e presentano una superficie accidentata
  • 31.
    Lave a corda(lave pahoehoe) Derivano da magmi basici poveri di gas e presentano una pellicola sottile increspata dal movimento della lava sottostante
  • 32.
    La fessurazione colonnare E’il risultato del raffreddamento di una lava basica che subisce una forte contrazione del volume Il selciato dei Giganti in Irlanda
  • 33.
    La lava ablocchi E’ il risultato del raffreddamento di una lava acida che viene trascinata dalla corrente lavica.
  • 34.
    I lahar Detti anchecolate di fango, si verificano quando l’eruzione avviene in un vulcano coperto di neve.
  • 35.
    Le lave a“pillows” Sono il risultato di eruzioni in ambiente subacqueo. Il magma solidifica a contatto con l’acqua e, a causa della notevole profondità e pressione, la degassazione non avviene. Si formano quindi le caratteristiche strutture rotondeggianti.
  • 36.
    Tipi di eruzioni 1)Lineari: derivano da estese fessure della crosta 2) Centrali: l’emissione di magma deriva dal condotto centrale di un vulcano
  • 37.
    Eruzioni lineari Danno originealla formazioni di estesi plateaux basaltici, e sono caratterizzate da liberazione di enormi volumi di magma in tempi brevi.
  • 38.
    Eruzioni lineari Il plateaubasaltico del Deccan
  • 39.
    Eruzioni centrali Sono caratterizzate daun’emissione magmatica dal condotto centrale di un vulcano.
  • 40.
    Tipi di eruzionicentrali …dipendono dall’acidità del magma
  • 41.
    Tipo Hawaiano E’ caratterizzatoda espandimenti di lave piuttosto fluide, da attività continua e tranquilla associata a rare esplosioni, da formazione di laghi di lava con fontane e getti di qualche decina di metri, da edificio vulcanico a scudo.
  • 42.
    Tipo Hawaiano Eruzione hawaiianacon fontana e Un tipico vulcano a scudo: il colate di lava. Mauna Loa
  • 43.
    Tipo Stromboliano E’ caratterizzatomagmi un po’ meno basici e dalla liberazione di magma alternato a piroclasti che si depositano sulle pendici del vulcano
  • 44.
    Tipo Stromboliano Eruzione stromboliana Un tipico stratovulcano: l’Etna
  • 45.
    Tipo Vulcaniano E’ caratterizzatoda magma acido e viscoso che determina la formazione di una cupola di ristagno. Il magma solidifica all’interno del cratere e successivamente la pressione determina un’esplosione con lancio di piroclasti e una nuova fase effusiva
  • 46.
    Tipo Vulcaniano Una tipicacupola di ristagno: il vulcano St. Helens
  • 47.
    Tipo Vesuviano E’ caratterizzatoda un’esplosione violenta, emissione di ceneri a notevole altezza, una successiva fase effusiva con la formazione di una caratteristica nube a forma di pino (eruzione pliniana).
  • 48.
    Tipo Vesuviano Una tipicaeruzione pliniana: il vulcano Spurr, in Alaska
  • 49.
    Tipo Peleeano E’ caratterizzatoda un magma molto acido che dà origine ad una cupola di ristagno, che a un certo punto esplode per la spinta di nuovo magma dando origine ad una nube ardente.
  • 50.
    Tipo Peleeano Il vulcanoLa Pelée, in Martinica
  • 51.
    Le caldere Derivano dalcrollo della parte superiore di un vulcano in seguito ad una ingente emissione di magma: Caldera di sprofondamento riempita da un lago ghiacciato in Alaska
  • 52.
    Il vulcanismo secondario Si manifesta con emissione in superficie di acqua e altri fluidi Solfatare: getti di vapore alla Fumarole: emanazioni di acqua e CO2 temperatura di 130 °C /165 °C contenenti CO2 e H2S
  • 53.
    Il vulcanismo secondario Si manifesta con emissione in superficie di acqua e altri fluidi Soffioni boraciferi: getti di vapore acqueo e acido borico ad alta temperatura e pressione Geyser: sorgenti termali intermittenti di acqua contenente silice, carbonato sodico, solfati, cloruri, acido solfidrico.
  • 54.
  • 55.
    Confronto con lamappa delle placche litosferiche