Liceo Scientifico Statale “Gaetano Salvemini” Sorrento (Na)

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1 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

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3 Le rocce: distribuzione

4 Processi Litogenetici
IGNEOUS SEDIMENTARY METAMORPHIC Fig. 3.1

5 Le rocce: Ambienti e processi di formazione

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8 Le rocce: I principali minerali

9 Rocce formate dal raffreddamento e dalla consolidazione di un magma
Rocce Ignee Rocce formate dal raffreddamento e dalla consolidazione di un magma

10 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

11 Formate dal raffreddamento e dalla consolidazione del magma
Rocce Ignee Formate dal raffreddamento e dalla consolidazione del magma plutoniche (intrusive) — raffreddate sotto la superficie vulcaniche (effusive) — raffreddate sulla superficie

12 Fig. 3.2

13 Intrusive (Granito) Fig. 3.2

14 Effusive (Basalto) Fig. 3.2

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16 Effusive Intrusive Basalto Gabbro Riolite Granito Granite Fig. 4.5

17 Granito Fig. 4.1

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19 Basalto Microcristallino
Fig. 4.1

20 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

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22 Struttura Porfirica con fenocristalli
Fig. 4.4

23 Rocce ignee amorfe e piroclastiti
Obsidian Pumice Ash Fig. 4.3

24 Classificazione delle rocce ignee
In base alla struttura: Porfirica, Microcristallina o amorfa: effusive o vulcaniche Olocristallina granulare: intrusive o plutoniche

25 Classificazione delle rocce magmatiche in base alla composizione chimica

26 Classification of Igneous Rocks

27 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)

28 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 SiO % % Al2O % % FeO+MgO % % CaO % % K2O+Na2O % %

29 Classificazione in base alla composizione e alla struttura
Effusive Intrusive Basalto gabbro andesite diorite riolite granito

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31 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

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34 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.

35 CLASSIFICAZIONE DI STRECKEISEN (1967)

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38 Maggiore è il contenuto in SiO2 (silice), maggiore è la viscosità
La composizione del magma ne influenza il comportamento quando ancora fluido Maggiore è il contenuto in SiO2 (silice), maggiore è la viscosità

39 Fattori che controllano la viscosità di un magma
Composizione: alto SiO2 = alta viscosità basso contenuto in volatili = alta viscosità Temperatura: bassa temperatura = alta viscosità

40 Origine dei magmi Differenziazione magmatica:
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

41 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.

42 Fusione parziale E’ l’inverso della cristallizzazione frazionata
L’ultimo minerale formato avrà la più bassa temperatura di fusione

43 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.

44 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)

45 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)

46 Cristallizzazione Frazionata per differenziazione gravitativa
Fig. 4.9a

47 Cristallizzazione frazionata
Fig. 4.9b

48 Differenziazione magmatica per mescolamento di magmi
Fig. 4.12

49 Assimilazione Fig. 4.14

50 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

51 Cristallizzazione continua
Esempio: Plagioclasi – feldspato La composizione del minerale si modifica di continuo gradualmente durante il raffreddamento Plagioclase Feldspar

52 Cristallizzazione discontinua Olivina  Pirosseni  Anfiboli  Mica
Con il procedere del raffreddamento, i minerali precedentemente formati reagiscono con il fuso per produrre nuovi minerali Olivina  Pirosseni  Anfiboli  Mica

53 Discontinuous crystallization
Olivine  Pyroxene

54 Serie di Bowen Fig. 4.11

55 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)

56 Volcanism Due to Partial Melting in a Subduction Zone
Fig. 4.19

57 Magma Chamber Beneath Mid-ocean Spreading Ridge
Fig. 4.18

58 Types of Igneous Structures

59 Fine