Liceo Scientifico Statale
“Gaetano Salvemini”
Sorrento (Na)
Anno Scolastico 2008/09
Corso di Geografia Generale
Classe V G
Prof. Augusto Festino
Unità Didattica 2:
LE ROCCE IGNEE
Le rocce:
distribuzione
Processi Litogenetici
IGNEOUS
SEDIMENTARY
METAMORPHIC
Fig. 3.1
Le rocce: Ambienti e
processi di formazione
Le rocce: I principali minerali
Rocce Ignee
Rocce formate dal
raffreddamento e dalla
consolidazione di un magma
Magma
Fuso silicatico ad alta temperatura (650
to 1200°C).
Miscela di tutti I componenti minerali più
I componenti volatili (gas):
H2O, CO2, Cl, F, S
Questi componenti si allontaneranno dal
magma allo stato gassoso, quando la
Pressione diminuirà.
Si forma nella crosta o nella parte alta
del mantello dai 15 ai 100 km
Rocce Ignee
Formate dal raffreddamento e dalla consolidazione del
magma
•
plutoniche (intrusive) —
raffreddate sotto la superficie
•
vulcaniche (effusive) —
raffreddate sulla superficie
Fig. 3.2
Intrusive
(Granito)
Fig. 3.2
Effusive
(Basalto)
Fig. 3.2
Effusive
Basalto
Riolite
Intrusive
Gabbro
Granite
Granito
Fig. 4.5
Granito
Fig. 4.1
Basalto Microcristallino
Fig. 4.1
Struttura delle rocce ignee
Vetrosa (o amorfa) - tipica di Rocce effusive
non sono presenti minerali
Ologranulare Cristallina - tipica di rocce intrusive
rocce fatte da minerali granulari tutti visibili ad occhio nudo
Porfirica tipica di rocce effusive
fenocristalli in massa
microcristallina o amorfa
Vescicolare tipica di piroclastiti
con cavità bollose
Struttura Porfirica con
fenocristalli
Fig. 4.4
Rocce ignee amorfe e
piroclastiti
Obsidian
Pumice
Ash
Fig. 4.3
Classificazione delle rocce ignee
In base alla struttura:
• Porfirica, Microcristallina o amorfa:
effusive o vulcaniche
• Olocristallina granulare: intrusive o
plutoniche
Classificazione delle rocce magmatiche in base
alla composizione chimica
Classification of Igneous
Rocks
Fig. 4.6
Classificazione delle rocce ignee
In base ad una maggiore presenza di
• magnesium (Mg) + iron (Fe) =
rocce femiche (o basiche)
• silice (Si) = rocce sialiche (o
acide)
Classification of Igneous Rocks
When we talk about the chemical
composition of a rock we usually speak in
terms of the oxides, e.g.,
Typical basalt Typical granite
SiO2
50%
70%
Al2O3
15%
12%
FeO+MgO
15%
3%
CaO
8%
2%
K2O+Na2O
5%
8%
Classificazione in base alla
composizione e alla struttura
Effusive
Intrusive
Basalto
gabbro
andesite
diorite
riolite
granito
La famiglia delle rocce Alcaline
• Un caso a parte è rappresentato dalla famiglia
delle rocce alcaline, ricche di Na e K tanto da
dare origine ad abbondanti minerali dei tipi
feldspati o feldspatoidi. Dai magmi alcalini
neutri si hanno le sieniti (intrusive) e le trachiti
(corrispondenti effusive).
• Dai magmi alcalini basici si hanno tefriti,
fonoliti e leucititi che sono le rocce effusive
tipiche del vulcanismo campano
Classificazione mineralogica
La classificazione di Streckeisen è basata sulla composizione
mineralogica (percentuali in volume).
In essa si individua un doppio diagramma triangolare con Q=quarzo;
A=feldspati alcalini (ortoclasio); P=plagioclasi (labradorite, anortite);
F=feldspatoidi. Non vengono presi in considerazione i minerali femici=M
(biotite, anfiboli, pirosseni, olivina).
Q, A, P, F sono minerali sialici, cioè in prevalenza silico-alluminiferi, per
lo più di colore chiaro. M contraddistingue i minerali femici, cioè in
prevalenza ferro-magnesiaci, per lo più di colore scuro.
Il diagramma viene suddiviso, in base alle percentuali relative dei
componenti, in quindici campi, ciascuno dei quali corrisponde ad una
roccia plutonica e ad una roccia vulcanica. Vi sono naturalmente termini
di passaggio fra un campo e l'altro. Il sedicesimo campo, comprendente
le rocce composte da minerali femici.
1.CLASSIFICAZIONE DI STRECKEISEN (1967)
La composizione del magma ne
influenza il comportamento quando
ancora fluido
Maggiore è il contenuto in SiO2
(silice), maggiore è la
viscosità
Fattori che controllano la
viscosità di un magma
• Composizione:
alto SiO2 = alta viscosità
• basso contenuto in volatili = alta
viscosità
• Temperatura:
bassa temperatura = alta viscosità
Origine dei magmi
• Graniti e granodioriti (rocce acide) costituiscono il
95% delle rocce intrusive
• Basalti e andesiti formano il 98% di quelle effusive
• Magmi primari (fusione parziale del mantello
superiore peridotidico)
• Magmi anatettici (fusione parziale della crosta
continentale)
Differenziazione magmatica:
• Cristallizzazione frazionata
• Mixing
• Contaminazione
Il processo di fusione completa di una
roccia e la completa cristallizzazione
del magma non cambia la
composizione del sistema, ma se
l’uno o l’altro dei processi avviene
parzialmente, la composizione del
magma e/o della roccia neoformata è
diversa.
Fusione parziale
• E’ l’inverso della cristallizzazione
frazionata
• L’ultimo minerale formato avrà la più
bassa temperatura di fusione
Da dove provengono i magmi?
• Basalto: In linea generale, una fusione parziale (10/15%)
del mantello (45% SiO2) produrrà il basalto (50% SiO2).
• Con l’addizione di acqua, i basalti fondono
parzialmente per produrre Andesite (60% SiO2).
• Graniti Possono anche essere prodotti per
cristallizzazione frazionata di un magma basaltico.
La maggior parte dei graniti viene però prodotta per
anatessi.
Cristallizzazione
Idealmente, la cristallizzazione è
l’opposto della fusione
In realtà, il processo di
cristallizzazione è più complesso
perchè le rocce sono aggregati
complessi di molti minerali con
differenti temperature di fusione
(cristallizzazione)
Cristallizzazione frazionata
• E’ la modifica di un magma per
cristallizazione e rimozione dei
minerali neoformati durante il
raffreddamento.
• Con il raffreddamento si
formeranno per primi i minerali che
hanno una maggiore Tf. Questi
precipiteranno sul fondo della
camera magmatica e si
allontaneranno dal magma che
aumenterà la concentrazione dei
minerali restanti nel fuso residuo.
(differenziazione gravitativa)
Cristallizzazione Frazionata per
differenziazione gravitativa
Fig. 4.9a
Cristallizzazione frazionata
Fig. 4.9b
Differenziazione magmatica
per mescolamento di magmi
Fig. 4.12
Assimilazione
Fig. 4.14
Serie di Bowen
Cristallizzazione semplice
Esempio: quarzo
Quando la fusione raggiunge la
Temperatura di cristallizzazione
di un minerale, questi si forma e
non subisce ulteriori
cambiamenti con il
raffreddamento
Cristallizzazione continua
Esempio: Plagioclasi – feldspato
La composizione del minerale si modifica di continuo
gradualmente durante il raffreddamento
Plagioclase Feldspar
Cristallizzazione discontinua
Con il procedere del raffreddamento, i
minerali precedentemente formati
reagiscono con il fuso per produrre
nuovi minerali
Olivina  Pirosseni  Anfiboli  Mica
Discontinuous crystallization
Olivine  Pyroxene
Serie di Bowen
Fig. 4.11
Perchè si forma un magma
• Aumento di T
• Diminuzione di P (Apertura di fratture)
• Aumento di PH2O e/o PCO2 (Arrivo di
fluidi in grado di idratare le rocce)
Volcanism Due to Partial
Melting in a Subduction Zone
Fig. 4.19
Magma Chamber Beneath
Mid-ocean Spreading Ridge
Fig. 4.18
Types of Igneous Structures
Fig. 4.13
Fine