A.A. 2011-2012
Corso di PETROGRAFIA
Laurea Triennale in Geologia
Angelo Peccerillo
tel: 075 5852608
e-mail: [email protected]
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Lezione del 20 ottobre 2011
Classificazione
delle
Rocce Magmatiche
Classificazione delle Rocce Magmatiche
Le rocce magmatiche possono essere classificate
mediante parametri chimici e mineralogici.
Le classificazioni chimiche utilizzano generalmente le semplici concentrazioni
degli ossidi principali (es. SiO2, K2O, Na2O, …). Ad esempio, la suddivisione dei
magmi e delle rocce magmatiche in acide, intermedie, basiche e ultrabasiche
non è altro che una semplice classificazione chimica.
Le classificazioni mineralogiche possono essere modali o normative.
Le classificazioni modali utilizzano le abbondanze in volume % (o moda) dei
minerali presenti nelle rocce; la moda può essere determinata a occhio nudo,
mediante una lente di ingrandimento oppure al microscopio da petrografia.
Le classificazioni normative utilizzano la norma dei minerali, cioè la
concentrazione in peso dei minerali principali calcolata, attraverso procedure
standardizzate, a partire dalla composizione chimica delle rocce.
(La procedura di calcolo più usata è quella proposta da Cross, Iddings, Pirsson e
Washington e nota come norma CIPW. La composizione normativa di una data roccia può
corrispondere più o meno fedelmente alla composizione mineralogica modale.)
Classificazioni Mineralogiche Modali
I minerali fondamentali che formano le rocce ignee sono costituiti da poche
specie, tra cui olivina, pirosseni, plagioclasi, anfiboli, feldspati alcalini, biotite,
quarzo, leucite e nefelina.
Ogni roccia è in genere formata da non più di tre o quattro
minerali fondamentali.
La natura dei minerali che formano le rocce dipende dalla
composizione chimica dei magmi genitori.
Ad esempio, le rocce basaltiche, che si formano per raffreddamento di magmi
basici ricchi in MgO, FeO e CaO, sono costituite in gran parte da minerali ricchi
in questi componenti come pirosseni, olivina e plagioclasi calcici.
Al contrario, i graniti, che si formano per raffreddamento di magmi acidi ricchi
in silice e alcali, sono costituiti essenzialmente da quarzo e feldspati alcalini.
Classificazioni Mineralogiche Modali
Classificazione semplificata delle rocce ignee prive di feldspatoidi.
Classificazioni Mineralogiche Modali
E’ da notare che questi diagrammi classificativi
sono molto semplificati e inadatti a rappresentare
la grande varietà delle rocce magmatiche.
Ad es. non vengono riportate alcuni litotipi molto
importanti come le trachiti, fonoliti, sieniti etc.
Classificazioni Mineralogiche Modali (IUGS)
La classificazione mineralogica modale di gran lunga più
completa e adottata è quella proposta da Streckeisen (1969) e
Le Maitre (1989) che hanno sintetizzato in alcuni diagrammi le
indicazioni della comunità scientifica internazionale (IUGS,
International Union of Geological Sciences).
Questa si basa sulla moda dei seguenti gruppi di minerali:
Q = quarzo e altri polimorfi della silice (tridimite, cristobalite);
A = alcalifeldspati potassici e sodici (ortoclasio, microclino,
sanidino e albite);
P = plagioclasi (con An>5%, i.e. tutti i termini esclusa l'abite);
F = foidi o feldspatoidi (nefelina, leucite, hauyna, etc.);
M = minerali mafici o femici (olivina, pirosseni, anfiboli,
miche, minerali opachi, minerali accessori).
Classificazioni Mineralogiche Modali (IUGS)
Q, P, A, F sono detti minerali chiari o sialici.
M sono detti minerali scuri o femici (o mafici).
Il rapporto, espresso come %, tra il volume dei minerali mafici e la somma dei
volumi dei minerali chiari (C) e dei mafici viene detto indice
M’=100M/(M+C).
di colore
Sulla base di tale indice le rocce ignee vengono suddivise in:
• leucocrate
(M’ = 0-35)
• mesocrate
(M’ = 35-65)
• melanocrate
(M’ = 65-90)
• olomelanocrate o ultramafiche
(M’ = 90-100)
Le rocce leucocrate vengono anche dette felsiche o sialiche; quelle
melanocrate sono note anche come mafiche o femiche, mentre le ultramafiche
sono dette anche ultrafemiche.
Classificazioni Mineralogiche Modali (IUGS)
Per utilizzare le classificazioni mineralogiche modali IUGS
è necessario utilizzare DIAGRAMMA TERNARI.
Un diagramma ternario permette di rappresentare le
composizioni di qualsiasi sistema in funzione di TRE
VARIABILI.
Diagrammi triangolari
X=10%
X=20%
X=30%
X=40%
X=50%
X=60%
X=70%
X=80%
X=90%
Y=90%
Y=80%
Y=70%
Y=60%
Y=50%
Y=40%
Y=30%
Y=20%
Y=10%
Z=10% Z=20% Z=30% Z=40% Z=50% Z=60% Z=70% Z=80% Z=90%
Diagrammi triangolari
X=20%
Y=40%
Z=40%
X+Y+Z=100%
X=20%
Z=40%
A
Y=40%
Diagrammi triangolari
X=0%
Y=30%
Z=70%
Y+Z=100%
A
Y=30%
Z=70%
Riassumendo
1) Per riportare una data composizione in un diagramma ternario è
necessario che la somma delle tre variabili sia pari a 100
(X+Y+Z)=100.
2) L’area interna del triangolo contiene
composizioni in cui i valori di tutte e tre
le variabili (X, Y, Z) sono diversi da zero.
… e se la somma delle variabili
non è pari a 100?
3) I lati del triangolo rappresentano
composizioni costituite soltanto da due
componenti.
Diagrammi triangolari
Se la somma (W) delle variabili non è pari a 100 si esegue
l’operazione di normalizzazione
(in pratica è una semplicissima proporzione)
L’operazione di normalizzazione si esegue utilizzando le formule:
• Xnormalizzato= X*100/W
• Ynormalizzato= Y*100/W
• Znormalizzato= Z*100/W
Queste formule si ottengono attraverso proporzioni
Ad es.
Xnormalizzato sta a 100, come X sta a W, che equivale a dire
Xnormalizzato : 100 = X : W, cioè
Xnormalizzato= X*100/W
Classificazioni Mineralogiche Modali (IUGS)
Rocce Plutoniche
Per gli scopi classificativi le rocce plutoniche vengono
divise in due grandi classi:
1) Rocce Ultrafemiche  M ≥ 90%;
2) Rocce non Ultrafemiche  M < 90%.
Le Rocce Ultrafemiche vengono classificate sulla base
delle abbondanze modali dei minerali mafici principali,
i.e. olivina, clinopirossseno, ortopirosseno, anfibolo.
Per la classificazione delle Rocce non Ultrafemiche si
utilizzano soltanto i contenuti in volume % dei minerali
chiari Q, A, P, F.
Classificazioni Mineralogiche Modali (IUGS)
Rocce Plutoniche Ultrafemiche  M ≥ 90%
Olivina
Dunite
90
Peridotiti
Lherzolite
40
Pirosseniti
Websterite ad olivina
10
Ortopirossenite
Websterite
10
Ortopirosseno
Clinopirossenite
Clinopirosseno
Classificazioni Mineralogiche Modali (IUGS)
Rocce Plutoniche Ultrafemiche  M ≥ 90%
--- 1 cm
Peridotite
Dunite
--- 1 cm
Pirossenite