Riassunto della puntata precedente: Definizione di roccia e di minerale Processo magmatico, metamorfico e sedimentario I magmi: definizione e caratteristiche Volatili nei magmi (viscosità) Pressione anidra ed idrata Sottoraffreddamento dei magmi

Rocce Ignee Oggi parleremo dei processi che portano alla formazione delle rocce ignee e come le loro composizioni e microstrutture ci possono dire da dove provengano, perchè si sono formate e come si sono raffreddate.

Classificazione delle Rocce Ignee Per classificare (dare un nome ad) una roccia (qualsiasi) è fondamentale conoscere la: Microstruttura (grandezza e forma dei cristalli e relazioni geometriche tra i vari minerali); Composizione (sia mineralogica che chimica).

Alla fine di un processo di raffreddamento i magmi possono: VETRIFICARE Trasformarsi in vetri = masse solide amorfe senza fasi cristalline CRISTALLIZZARE Formare cristalli = sostanze che hanno un preciso ordinamento strutturale ed un identico chimismo in ogni loro porzione CRISTALLIZZARE e VETRIFICARE Solidificare formando sia cristalli che vetro.

Velocità di raffreddamento e grandezza dei cristalli Un raffreddamento molto rapido (es. da pochi secondi a qualche minuto) potrebbe portare alla formazione di una massa vetrosa (assenza di cristalli). Un raffreddamento molto lento (es. 10-100.000 anni) porta alla formazione di pochi grandi cristalli. Un raffreddamento medio (es. poche ore-giorni) porta alla formazione di numerosi cristalli più piccoli. A volte il raffreddamento avviene “a due stadi” (ossia lento nella prima parte e rapido nella seconda).

Velocità di raffreddamento e grandezza dei cristalli A seconda della presenza o meno di vetro e dei cristalli le rocce ignee possono essere divise in due (o tre) grandi categorie. Rocce PLUTONICHE: raffreddamento molto lento all’interno della crosta (con cristalli grandi e visibili ad occhio nudo). Rocce VULCANICHE: raffreddamento rapido o a due stadi (con cristalli di dimensioni più piccole ed, eventualmente, anche con la presenza di vetro). Rocce FILONIANE o IPOABISSALI: con velocità di raffreddamento (e dimensioni dei cristalli) intermedie.

Raffreddamento lento Con il raffreddamento lento, si formano meno nuclei e questo permette lo sviluppo di singoli cristalli più grandi. 1 cm Questo è quello che si vede in una roccia ignea intrusiva.

Raffreddamento rapido Raffreddamento rapido = rocce con piccoli cristalli. Si formano molti nuclei cristallini. Addirittura i cristalli possono essere del tutto assenti. Questo è quello che si vede nelle rocce effusive, anche conosciute come rocce vulcaniche. Queste rocce si formano in prossimità della superficie terrestre. Ossidiana

Raffreddamento rapido Vetro o non Vetro? Rocce Plutoniche? MAI VETRO POSSIBILE PRESENZA DI VETRO Rocce Vulcaniche? Non tutte le rocce vulcaniche sono associate alla presenza di vetro. Che sia chiaro.

Raffreddamento a due stadi Molte rocce ignee presentano cristalli con dimensioni molto variabili: alcuni piccoli ed altri grandi. Questa è chiamata microstruttura porfirica. In alcuni casi i cristalli piccoli possono mancare del tutto (microstruttura vitrofirica). La microstruttura porfirica indica raffreddamento a due stadi: In un primo momento il raffreddamento avviene relativamente in modo lento (in profondità); ciò permette lo sviluppo dei cristalli più grandi. A partire da un certo momento, il magma viene raffreddato più rapidamente (es. si avvicina alla superficie): i cristalli più grandi (ed in genere quelli meglio formati) vengono intrappolati in una matrice di materiale a grana più fine o interamente vetrosa.

Raffreddamento a due stadi Molte rocce ignee presentano cristalli con dimensioni molto variabili: alcuni piccoli ed altri grandi. Questa è chiamata microstruttura porfirica. La microstruttura porfirica può essere di due tipi principali: - Porfirica Iatale: presenza di due classi dimensionali di cristalli (molto grandi = fenocristalli; molto piccoli = pasta di fondo). - Porfirica Seriata: presenza di una serie continua di cristalli, da molto piccoli a molto grandi, con la presenza di micro-fenocristalli a dimensioni intermedie tra fenocristalli e cristalli della pasta di fondo.

Raffreddamento a due stadi 1 cm

Raffreddamento a due stadi 1 cm

Raffreddamento a due stadi

Raffreddamento a due stadi

Raffreddamento a due stadi 2 cm

Raffreddamento a due stadi

Microstruttura Ignea Questa è una fotografia macroscopica di un GRANITO Roccia composta essenzialmente da: Quarzo Feldspato alcalino Plagioclasio

Microstruttura Ignea Questa è una fotografia di una sezione sottile di un granito

Microstruttura Ignea mica quarzo Feld. alcalino plagioclasio I vari minerali non sono uniti tra di loro tramite un cemento. I cristalli sono orientati a caso.

Microstruttura Ignea mica quarzo Feld. alcalino plagioclasio Questa è una tipica microstruttura olocristallina, faneritica, ipidiomorfa, isotropa, equigranulare.

Spieghiamo meglio: Microstruttura Ignea Olocristallina? Dal greco oloς (tutto) ossia con tutti cristalli (senza vetro vulcanico). Faneritica? Dal greco fainomai (apparire) ossia con TUTTI i cristalli visibili (che appaiono). Ipidiomorfa? Con cristalli con facce ben sviluppate e con altri cristalli senza un abito preciso. Isotropa? Con i cristalli orientati a caso (senza particolari orientazioni preferenziali. Equigranulare? Con i cristalli grosso modo delle stesse dimensioni.

TERMINI LEGATI ALLA DIMENSIONE E PRESENZA DI CRISTALLI Microstruttura Ignea TERMINI LEGATI ALLA DIMENSIONE E PRESENZA DI CRISTALLI 1) Ci sono cristalli visibili ad occhio nudo? Si = Domanda n. 2 No = Afirica 2) Tutti i cristalli sono visibili ad occhio nudo? Si = Faneritica (domanda n. 3) No = Domanda n. 4 3) I cristalli sono grosso modo delle stesse dimensioni? Si = Equigranulare No = Inequigranulare 4) I cristalli visibili (fenocristalli) sono associati ad una pasta di fondo vetrosa? Si = Vitrofirica No = Porfirica 5) La pasta di fondo è interamente vetrosa? Si = Pasta di fondo oloialina No = Domanda n. 6 6) La pasta di fondo è interamente cristallina? Si = Pasta di fondo olocristallina No = Domanda n. 7

TERMINI LEGATI ALLA DIMENSIONE E PRESENZA DI CRISTALLI Microstruttura Ignea TERMINI LEGATI ALLA DIMENSIONE E PRESENZA DI CRISTALLI 7) Nella pasta di fondo il vetro è più abbondante dei cristalli? Si = Pasta di fondo ipoialina No = Pasta di fondo ipocristallina 8) Negli interstizi degli eventuali plagioclasi della pasta è presente del vetro? Si = Interstertale No = Intergranulare

TERMINI LEGATI ALLA DIMENSIONE E PRESENZA DI CRISTALLI Microstruttura Ignea TERMINI LEGATI ALLA DIMENSIONE E PRESENZA DI CRISTALLI Abbondanza di fenocristalli in una roccia porfirica (o vitrofirica) 1% 5% 10% Indice di Porfiricità (superficie occupata dai fenocristalli rispetto alla superficie totale) A B C 15% 20% 30% D E F

TERMINI LEGATI ALLA FORMA ED AL RAPPORTO TRA I VARI MINERALI Microstruttura Ignea TERMINI LEGATI ALLA FORMA ED AL RAPPORTO TRA I VARI MINERALI 9) In una roccia con microstruttura faneritica, i cristalli presenti sono tutti senza abito (anedrali)? Si = Autoallotriomorfa No = Ipidiomorfa 10) Ci sono orientazioni preferenziali dei cristalli? Si = Anisotropa (domanda n. 11) No = Isotropa 11) I cristalli iso-orientati sono fedspati? Si = Trachitica (o Trachitoide) No = Anisotropa 12) Ci sono cristalli più grandi che inglobano totalmente altri cristalli più piccoli? Si = Pecilitica (ma vedi anche domanda successiva) No = uno dei casi precedenti

TERMINI LEGATI ALLA FORMA ED AL RAPPORTO TRA I VARI MINERALI Microstruttura Ignea TERMINI LEGATI ALLA FORMA ED AL RAPPORTO TRA I VARI MINERALI 13) I cristalli inglobati sono plagioclasi? Si = Ofitica No = uno dei casi precedenti 14) Sono presenti dei vuoti (buchi) nella roccia? Si = Vescicolare o Scoriacea (vuoti precedentemente occupati dai gas in espansione) No = Compatta o Massiva

Alcuni esempi di microstrutture di rocce ignee: Microstruttura Ignea Alcuni esempi di microstrutture di rocce ignee: Qz Feld Feld Feld Feld Qz Qz Qz Feld Qz Feld Feld Qz Microstruttura Autoallotriomorfa con cristalli anedrali di quarzo e feldspato alcalino pertitico. I cristalli non hanno alcun tipo di faccia ben sviluppata. Microstruttura Ipidiomorfa con cristalli euedrali/subedrali di feldspato alcalino pertitico e quarzo interstiziale anedrale. In molti graniti il quarzo è anedrale in quanto ultimo minerale a cristallizzare.

Alcuni esempi di microstrutture di rocce ignee: Microstruttura Ignea Alcuni esempi di microstrutture di rocce ignee: Vetro Pl Vetro Pl Vetro Ol Microstruttura Vitrofirica con cristalli e frammenti di cristalli euedrali di plagioclasio immersi in una matrice vetrosa (marrone). I cristalli si sono formati prima dell’eruzione. Microstruttura Trachitica con piccoli cristalli euedrali allungati di plagioclasio con orientazione preferenziale che“rivestono” un fenocristallo di olivina. In realtà la M. Trachitica dovrebbe interessare solo i feldspati alcalini.

Alcuni esempi di microstrutture di rocce ignee: Microstruttura Ignea Alcuni esempi di microstrutture di rocce ignee: PdF Pl Pl Cpx Cpx Qz Pl Qz PdF Cpx PdF Qz Pl Pl Microstruttura Porfirica con cristalli euedrali di plagioclasi (bianchi) e clinopirosseni (scuri) immersi in una pasta di fondo micro-cristallina. Microstruttura Porfirica con fenocristalli di quarzo da anedrale a subedrale.

Alcuni esempi di microstrutture di rocce ignee: Microstruttura Ignea Alcuni esempi di microstrutture di rocce ignee: Sf Sf Sf Pl Qz Sf Microstruttura Vitrofirica con un cristallo euedrale di plagioclasio (bianco) e vari sferuliti sempre di plagioclasio. Gli sferuliti si formano in prossimità di “pareti fredde”. Microstruttura Sferulitica con fenocristalli aciculari di anfibolo radianti da cristalli di quarzo e feldspati.

Alcuni esempi di microstrutture di rocce ignee: Microstruttura Ignea Alcuni esempi di microstrutture di rocce ignee: Ol Cavità Microstruttura Vescicolare con grandi cavità sferiche precedentemente occupate dai gas in essoluzione. Campione macroscopico di roccia ignea vulcanica vescicolare. Questo è un esempio di scoria vulcanica. I “buchi” sono le tracce lasciate dai gas in essoluzione quando il magma era ancora relativamente poco viscoso.

Alcuni esempi di microstrutture di rocce ignee: Microstruttura Ignea Alcuni esempi di microstrutture di rocce ignee: Microstruttura Amigdaloide con un vacuolo precedentemente occupato da gas riempito da minerali secondari (clorite, calcite e zeoliti). Si tratta di modifiche avvenute dopo il raffreddamento della lava. Microstruttura Trachitica con cristalli allungati di plagioclasi orientati in modo preferenziale. La iso-orientazione è parallela alla direzione del flusso della lava durante la sua messa in posto.

Alcuni esempi di microstrutture di rocce ignee: Microstruttura Ignea Alcuni esempi di microstrutture di rocce ignee: Microstruttura Ofitica con plagioclasi (cristalli allungati dal colore dal bianco al nero) che sembrano “sospesi” in cristalli più grossi (colorati) di clinopirosseno. Si tratta anche in questo caso di crescita pressochè contemporanea. Microstruttura Subofitica. Rispetto alla precedente, i clinopirosseni sono più abbondanti. Questi sono concentrati nelle aree triangolari tra i vari cristalli di plagioclasio.

Alcuni esempi di microstrutture di rocce ignee: Microstruttura Ignea Alcuni esempi di microstrutture di rocce ignee: Sp Sp Pl Opx Ol Opx Ol Ol Ol Ol Sp Cpx Cpx Opx Cpx Sp Pl Microstruttura Coronitica con augite (clinopirosseno) blu attorno ad un cristallo di olivina (giallo). Sul lato sinistro ed in basso sono presenti plagioclasi. Microstruttura Pecilitica. In questo caso sono presenti vari cristalli (olivine dai colori cangianti e spinelli neri) all’interno di un cristallo più grande (ortopirosseno).

Raffreddamento rapido Raffreddamento rapido = rocce con piccoli cristalli. Si formano molti nuclei cristallini. Questo è quello che si vede nelle rocce effusive, anche conosciute come rocce vulcaniche. Queste rocce si formano in prossimità della superficie terrestre.

Quenching (congelamento) Quando un magma è esposto a temperature relativamente basse (atmosfera terrestre o acqua in superficie) non ha il tempo di adeguare la sua energia per formare cristalli organizzati. Il risultato è la formazione di vetro in un processo chiamato quenching (congelamento). Pomice Ossidiana La struttura della pomice e dell’ossidiana è composta essenzialmente di vetro, ad indicare la sua formazione all’interfaccia tra il vulcano e l’aria.

Eruzioni subaquee Pressione Idrostatica Risalita di magma Le lave a cuscino (pillow lavas) si formano quando i flussi di lava si formano in ambiente marino e sono sottoposti ad elevata pressione idrostatica. (Ricordate questo termine nella serie ofiolitica?)

…Cosa avviene quando il magma raggiunge il fondo dell’oceano

Quello che avviene in profondità Quello che vediamo in superficie (parte superiore della serie ofiolitica)

Chilled margins in pillows 1 2 3 4 5 Nei bordi delle lave a cuscino (pillow lavas) si nota il passaggio da un materiale quasi interamente vetroso (marrone chiaro; tessitura oloialina) ad un materiale con numerosi microliti (marrone scuro-nero; tessitura cripto-microcristallina. Perchè?

Vetro Pl Vetro Anfibolo Vetro Buco Vetro Pl Sferuliti Vetro Buco Bt

Ossidiana riolitica parzialmente cristallizzata con sviluppo di sferuliti Ossidiana dacitica con sviluppo di sferuliti che nucleano al bordo di un cristallo di plagioclasio Da Breitkreuz e Arnosio, 2006.

Composizione Un primo tipo di classificazione delle rocce ignee si basa soprattutto sul contenuto in silicio (Si) ed elementi come il ferro (Fe) e magnesio (Mg). Tutti questi elementi vengono espressi in ossidi (SiO2, Fe2O3, MgO). Rocce ricche in Fe e Mg sono chiamate femiche Rocce povere in Fe e Mg sono chiamate felsiche IMPORTANTE: Il termine “femico” o “felsico” non è un termine quantitativo ma solo qualitativo. Cosa vuol dire? Una roccia femica è una roccia ricca in Mg (e Fe) ma non viene detto quanto Mg o quanto Fe ci sia. Le rocce del Mantello, estremamente ricche in Fe e Mg sono chiamate Ultrafemiche.

Composizione Un primo tipo di classificazione delle rocce ignee si basa soprattutto sul contenuto in silicio (Si) ed elementi come il ferro (Fe) e magnesio (Mg). Tutti questi elementi vengono espressi in ossidi (SiO2, Fe2O3, MgO). Rispetto al contenuto in SiO2 la classificazione è: - Rocce molto povere in SiO2 (<45%) sono chiamate ultrabasiche Rocce povere in SiO2 (tra 45 e 52%) sono chiamate basiche Rocce ricche in SiO2 (tra 52 e 63%) sono chiamate intermedie Rocce molto ricche in SiO2 (>63%) sono chiamate acide ATTENZIONE: Ritorneremo sul concetto di basicità ed acidità delle rocce quando tratteremo la classificazione delle rocce vulcaniche.

Rocce Ignee Felsiche (povere di Fe e Mg) A grana fine (effusiva) = riolite A grana grossa (intrusiva) = granito Riolite e granito hanno grosso modo la stessa composizione chimica. Differiscono solo nella grandezza dei cristalli. ATTENZIONE: Questi sono solo due dei tanti tipi di rocce felsiche!

Rocce Ignee Intermedie Esempio di roccia a grana fine (effusiva) = andesite 1 cm 1 cm note: molti anfiboli e feldspati, Non c’è quarzo visibile ma potrebbe esserci in altri campioni di andesite.

Classificazione delle Rocce Ignee Solo nel 1989 sono state stabilite le regole ufficiali per classificare le Rocce Ignee con la pubblicazione di un libro a cura di R.W. Le Maitre, secondo le direttive dell’Unione Internazionale di Scienze Geologiche. (International Union of Geological Sciences)

CRITERIO MINERALOGICO Classificazione delle rocce ignee faneritiche La classificazione delle Rocce intrusive si basa sul CRITERIO MINERALOGICO

Classificazione di Streckeisen Classificazione delle rocce ignee faneritiche La classificazione delle rocce ignee faneritiche è anche detta Classificazione di Streckeisen Basato su un suo lavoro pubblicato nel 1976 Su cosa si fonda questo criterio classificativo?

Classificazione delle rocce ignee faneritiche Streckeisen propose di distinguere nelle rocce ignee intrusive due gruppi di minerali: - MINERALI FONDAMENTALI - MINERALI ACCESSORI I minerali fondamentali sono quelli che caratterizzano le rocce e che vengono utilizzati per la classificazione; non è detto che siano i minerali più abbondanti;

Classificazione delle rocce ignee faneritiche Streckeisen propose di distinguere nelle rocce ignee intrusive due gruppi di minerali: - MINERALI FONDAMENTALI - MINERALI ACCESSORI I minerali accessori non incidono nella classificazione ma possono influire negli attributi della nomenclatura; non è detto che siano i minerali meno abbondanti;

Classificazione delle rocce ignee I minerali fondamentali per la stragrande maggioranza delle rocce plutoniche della crosta sono stati raggruppati in quattro categorie, mentre i minerali accessori rientrano in un unico gruppo. Più del 99% delle rocce ignee plutoniche affioranti sulla crosta può venire classificato utilizzando quattro categorie dei minerali fondamentali, ossia: Q = Quarzo (ma anche tridimite e cristobalite) A = Feldspati alcalini inclusa l’albite (da An0 ad An5) P = Plagioclasi (da An5 ad An100) F = Feldspatoidi (essenzialmente nefelina).

Classificazione delle rocce ignee Questo è il motivo per cui ESIGO che conosciate bene le formule chimiche ed i vari termini dei feldspati (A e P) ed almeno due feldspatoidi (F, nefelina e leucite). Oltre a Q, ovviamente… Q = Quarzo A = Feldspati alcalini inclusa l’albite (da An0ad An5) P = Plagioclasi (da An5 ad An100) F = Feldspatoidi (essenzialmente nefelina).

Classificazione delle rocce ignee Solo una piccolissima parte delle rocce ignee plutoniche affioranti sulla crosta può venire classificata utilizzando un quinto parametro, definito: M = minerali femici ed altri (olivine, pirosseni, anfiboli, miche, melilite, minerali opachi, zircone, apatite, titanite, epidoti, allanite, carbonati, etc.). Ad eccezione delle rocce in cui M >90, tutte le rocce sono classificate tramite i parametri Q, A, P, F che rappresentano minerali non femici.

Classificazione delle rocce ignee Prima di procedere, dobbiamo essere sicuri di conoscere bene di cosa sono fatte le categorie Q-A-P-F Minerali Felsici Conoscete bene il parametro Q? Come va con i parametri A e P? Dovreste conoscere la differenza tra: - Feldspati - Feldspati alcalini - Plagioclasi

Classificazione delle rocce ignee Gruppo dei feldspati I feldspati costituiscono il gruppo più importante dei minerali costituenti le rocce. Formano circa il 60% della crosta terrestre. Ai feldspati può essere assegnata la formula generale W(ZO2)4 dove W è un grosso catione (K, Na, Ca) che si dispone negli ampi spazi esistenti fra l’impalcatura tridimensionale dei tetraedri Z-O. Z = Si, Al Il bilancio di cariche richiede che si abbia Al in uno o due dei quattro tetraedri a seconda che il catione W sia mono- o bivalente. W

Feldspati Classificazione delle rocce ignee CaAl2Si2O8 NaAlSi3O8 Classificazione dei feldspati Nei feldspati si possono distinguere due serie principali: Feldspati a K-Na, o FELDSPATI ALCALINI Feldspati a Na-Ca, o PLAGIOCLASI CaAl2Si2O8 Plagioclasi Feldspati NaAlSi3O8 Feldspati alcalini KAlSi3O8

Classificazione delle rocce ignee Classificazione dei feldspati Nei feldspati si possono distinguere due serie principali: Feldspati a K-Na, o FELDSPATI ALCALINI Feldspati a Na-Ca, o PLAGIOCLASI Le relazioni esistenti tra le prime due serie sono descritte in un diagramma ternario che mostra i campi di miscibilità ad alta temperatura e la nomenclatura dei vari termini composizionali. (K) (Na) (Ca) Feldspati alcalini Plagioclasi

Classificazione delle rocce ignee Classificazione dei feldspati Nei feldspati si possono distinguere due serie principali: Feldspati a K-Na, o FELDSPATI ALCALINI Feldspati a Na-Ca, o PLAGIOCLASI Che significato ha il solvus dei feldspati? (K) (Na) (Ca) Feldspati alcalini Plagioclasi Non esistono feldspati con composizioni che cadono nel campo rosso. Solvus

Classificazione delle rocce ignee Prima di procedere, dobbiamo essere sicuri di conoscere bene di cosa sono fatti i gruppi Q-A-P-F. E come va con il parametro F? - Leucite - Nefelina ?

Classificazione delle rocce ignee Gruppo dei feldspatoidi I feldspatoidi sono un gruppo di minerali comprendente diverse serie di allumosilicati essenzialmente di sodio, potassio e calcio che hanno, rispetto ai corrispondenti feldspati, un minor contenuto in silice. “Tanta” silice Feldspati Quarzo + Silice “normale” Feldspati “Poca” silice Feldspatoidi

Classificazione delle rocce ignee Gruppo dei feldspatoidi Molto meno diffusi dei feldspati, i feldspatoidi possono acquisire (localmente) anche grande importanza. Si riconoscono due serie principali (leucite e nefelina, a diverso rapporto Si/Al) e due serie minori (cancrinite e sodalite). Esempio: KAlSi3O8 - SiO2 KAlSi2O6 Ortoclasio Leucite NaAlSi3O8 - 2 SiO2 NaAlSiO4 Nefelina Albite

Classificazione delle rocce ignee Quindi ora non mi potrete dire che non sapete cosa vogliono dire le sigle: Q A P F Questo vuol dire che mi autorizzate a bocciarvi se non mi saprete dire cosa sono questi parametri…

Rocce Ignee Faneritiche Granitoide ricco in Qz 90 60 20 Qz-Sienite a Feldspati alcalini Qz- Sienite Monzonite Monzodiorite con foidi 5 10 35 65 Sienite a Feldspati alcalini Sienite a Feldspati Alcalini con foidi Monzosienite a nefelina Sienite a nefelina Gabbro a nefelina Qz-Diorite/ Qz-Gabbro/ Diorite/ Gabbro/ Anorthosite Diorite/Gabbro Foidolite (Nefelinolite) Quarzolite Granito Grano- diorite Tonalite Granito a Feld. alcalini Q A P F Sieno- granito Monzo- Qz-Anorthosite Classificazione delle rocce ignee plutoniche [M <90%] La roccia deve contenere almeno il 10% dei minerali QAPF. N.B.: Normalizzare al 100% Classificazione delle Rocce Ignee Faneritiche Doppio Triangolo di Streckeisen

Prima di studiare in maggiore dettaglio il doppio triangolo di Streckeisen cerchiamo di capire come si legge un diagramma triangolare. A B C Domanda da 1 Milione di € Qual è la composizione del pallino verde? 0% A 100% A 90% A 80% A 70% A 60% A 50% A 40% A 30% A 20% A 10% A

Classificazione delle rocce ignee Domanda da Milioni di € 1 A B C 100% C Qual è la composizione del pallino verde? 10% C 20% C 30% C 50% C 60% C 70% C 80% C 90% C 40% C 0% C

Classificazione delle rocce ignee Domanda da Milioni di € 2 A B C Qual è la composizione del pallino verde? 50% C 50% A

Classificazione delle rocce ignee Domanda da Milioni di € 3 A B C Qual è la composizione del pallino verde? 80% B 20% A

Classificazione delle rocce ignee 5 Domanda da Milioni di € A B C Qual è la composizione del pallino verde? 30% A 60% B 10% C

Classificazione delle rocce ignee 10 Qual è la composizione di un assemblaggio composto da: Domanda da Milioni di € A B C A = 30% B = 20 % C = 50 %

Classificazione delle rocce ignee 50 Qual è la composizione di un assemblaggio composto da: Domanda da Milioni di € A B C Bisogna normalizzare (riportare) a 100 la somma dei parametri che ci interessano. 40% B A = 20% B = 20 % C = 10 % D = 30 % E = 20 % 50% X X 20% C 100% A 90% A 80% A 70% A 60% A 50% A 40% A 40% A 30% A 20% A 10% A

Classificazione delle rocce ignee 49 Qual è la composizione di un assemblaggio composto da: Domanda da Milioni di € A B C Ora basta sostituire alle varie lettere i vari minerali ed il gioco è fatto. A = 20% B = 0 % C = 0 % D = 50 % E = 30 % X X

Classificazione delle rocce ignee ATTENZIONE: Il 70% degli studenti risponde in modo errato alla domanda sulla classificazione delle rocce utilizzando il diagramma di Streckeisen. Perché mi fate questo?

Ritorniamo al doppio triangolo di Streckeisen: Granitoide ricco in Qz 90 60 20 Qz-Sienite a Feldspati alcalini Qz- Sienite Monzonite Monzodiorite con foidi 5 10 35 65 Sienite a Feldspati alcalini Sienite a Feldspati Alcalini con foidi Monzosienite a nefelina Sienite a nefelina Gabbro a nefelina Qz-Diorite/ Qz-Gabbro/ Diorite/ Gabbro/ Anorthosite Diorite/Gabbro Foidolite (Nefelinolite) Quarzolite Granito Grano- diorite Tonalite Granito a Feld. alcalini Q A P F Sieno- granito Monzo- Qz-Anorthosite Ritorniamo al doppio triangolo di Streckeisen: [M <90%] Concentriamoci per il momento solo sul triangolo superiore (QAP) Gran parte delle rocce ignee plutoniche presenti nella crosta rientra in questo volume.

Classificazione delle rocce ignee plutoniche Come si chiama la roccia composta da: 20 % Ortoclasio 10 % Andesina 30 % Augite 10 % Magnetite 20 % Quarzo 10 % Mica Q Quarzolite 90 90 Si prendono in considerazione solo: Ortoclasio (A) Andesina (P) Quarzo (Q) Granitoide ricco in Qz A = 20 % P = 10 % Q = 20 % Tot. = 50 % 60 60 Granito Normalizzare a 100: A = 100*20/50 = 40 P = 100*10/50 = 20 Q = 100*20/50 = 40 Granito a Feldspati alcalini Grano- Tonalite diorite Sieno- granito Monzo- granito Qz-Sienite a Feldspati alcalini 20 20 Qz-Diorite/ Qz- Monzodiorite Qz-Gabbro/ Qz-Sienite Qz-Monzonite Qz-Anorthosite Sienite a Feldspati alcalini 5 5 Diorite/Gabbro/ Sienite Monzonite Monzodiorite 10 35 65 90 Anorthosite A P

Classificazione delle rocce ignee plutoniche Facciamo un altro esempio: 10 % Ilmenite 10 % Granato 5 % Apatite 30 % Andesina 30 % Anfibolo 15 % Quarzo Q Quarzolite 90 90 Quali sono i minerali fondamentali in questo caso? Granitoide ricco in Qz P = 30 % Q = 15 % Tot. = 45 % Andesina (P) Quarzo (Q) 60 60 Granito Normalizzare a 100: P = 100*30/45 = 66.6 Q = 100*15/45 = 33.3 Granito a Feldspati alcalini Grano- Tonalite diorite Sieno- granito Monzo- granito Qz-Sienite a Feldspati alcalini 20 20 Qz-Diorite/ Qz- Monzodiorite Qz-Gabbro/ Qz-Sienite Qz-Monzonite Qz-Anorthosite Sienite a Feldspati alcalini 5 5 Diorite/Gabbro/ Sienite Monzonite Monzodiorite 10 35 65 90 Anorthosite A P

Minerali fondamentali Classificazione delle rocce ignee plutoniche Minerali fondamentali Sono quelli la cui presenza (o assenza) fa cambiare completamente il nome di una roccia Granito K-Feldspato Quarzo Plagioclasio Min. Femici Tonalite Quarzo Plagioclasio Min. Femici - K-Feldspato = Granitoide ricco in Qz 90 60 20 Qz-Sienite a Feldspati alcalini Qz- Sienite Monzonite Monzodiorite 5 10 35 65 Sienite a Feldspati alcalini Qz-Diorite/ Qz-Gabbro/ Diorite/ Gabbro/ Anorthosite Quarzolite Granito Grano- diorite Tonalite Granito a Feld. alcalini Q A P Sieno- granito Monzo- Qz-Anorthosite Ricordate: K-Feldspato = A (Alcali Feldspati)

Minerali fondamentali Classificazione delle rocce ignee plutoniche Minerali fondamentali Sono quelli la cui presenza (o assenza) fa cambiare completamente il nome di una roccia Granito K-Feldspato Quarzo Plagioclasio Min. Femici Tonalite Quarzo Plagioclasio Min. Femici - K-Feldspato = Minerali Accessori Sono quelli la cui presenza (o assenza) non è necessaria per definire il tipo di roccia Sienite K-Feldspato Plagioclasio Min. Femici Opachi Apatite Sienite K-Feldspato Plagioclasio Min. Femici Opachi - Apatite =

Classificazione delle rocce ignee plutoniche Granitoide ricco in Qz 90 60 20 Qz-Sienite a Feldspati alcalini Qz- Sienite Monzonite Monzodiorite con foidi 5 10 35 65 Sienite a Feldspati alcalini Sienite a Feldspati Alcalini con foidi Monzosienite a nefelina Sienite a nefelina Gabbro a nefelina Qz-Diorite/ Qz-Gabbro/ Diorite/ Gabbro/ Anorthosite Diorite/Gabbro Foidolite (Nefelinolite) Quarzolite Granito Grano- diorite Tonalite Granito a Feld. alcalini Q A P F Sieno- granito Monzo- Qz-Anorthosite Classificazione delle rocce ignee plutoniche [M <90%] In questo caso quali sono i minerali accessori? Tutti i minerali tranne Q-A-P-F

Classificazione delle rocce ignee plutoniche 90 60 20 Sienitoide 5 10 65 con foidi Dioritoide con foidi Gabbroide Foidolite Quarzolite Granitoide Q A P F Dioritoide Anortositoide Classificazione delle rocce ignee plutoniche [M <90%] Classificazione preliminare (di campagna) delle rocce plutoniche

Attenzione al significato delle linee che bordano i campi… Granitoide ricco in Qz 90 60 20 Qz-Sienite a Feldspati alcalini Qz-Monzonite Qz- Monzodiorite Sienite Monzonite 5 10 35 65 Sienite a Feldspati alcalini Qz-Diorite/ Qz-Gabbro/ Diorite/Gabbro/ Anorthosite Quarzolite Granito Grano- diorite Tonalite Granito a Feldspati alcalini Q A P Sieno- granito Monzo- Qz-Anorthosite Nei triangoli di Streckeisen le linee rosse ed azzurre non sono parallele ad un lato ma dipartono dal vertice Q verso la base. Lungo queste linee il rapporto A:P resta costante (quello che varia è il contenuto in Q ed il contenuto assoluto in A e P

SI Classificazione delle rocce ignee plutoniche Questa di seguito è la composizione di un granito? 25 % Andesina 20 % Granato 15 % Apatite 25 % Ortoclasio 15 % Quarzo X Granitoide ricco in Qz 90 60 20 Qz-Sienite a Feldspati alcalini Qz-Monzonite Qz- Monzodiorite Sienite Monzonite 5 10 35 65 Sienite a Feldspati alcalini Qz-Diorite/ Qz-Gabbro/ Diorite/Gabbro/ Anorthosite Quarzolite Granito Grano- diorite Tonalite Granito a Feldspati alcalini Q A P Sieno- granito Monzo- Qz-Anorthosite X In pratica ora dovreste conoscere la definizione PRECISA di Granito SI ~23% di Q tra i minerali QAP

NO Classificazione delle rocce ignee plutoniche 60% E questo? 35 % Andesina 20 % Fayalite 20 % Biotite 10 % Ortoclasio 15 % Quarzo 60% X X Granitoide ricco in Qz 90 60 20 Qz-Sienite a Feldspati alcalini Qz-Monzonite Qz- Monzodiorite Sienite Monzonite 5 10 35 65 Sienite a Feldspati alcalini Qz-Diorite/ Qz-Gabbro/ Diorite/Gabbro/ Anorthosite Quarzolite Granito Grano- diorite Tonalite Granito a Feldspati alcalini Q A P Sieno- granito Monzo- Qz-Anorthosite ~58 % Andesina (P) ~17 % Ortoclasio (A) 25 % Quarzo (Q) NO P/(A+P)*100 = 35/(35+10)*100 = ~78 25% di Q ma P/(P+A) >65 78

20 Qz-Sienite a Feldspati alcalini Qz-Monzonite Qz- Monzodiorite Sienite Monzonite 5 Sienite a Feldspati Qz-Diorite Qz-Gabbro DioriteGabbro Anorthosite Granito Grano- diorite Tonalite Granito a Feldspati alcalini A P Sieno- granito Monzo- Qz-Anorthosite Q Immaginiamo di avere una roccia con 100 cristalli tutti delle stesse dimensioni 10 35 65 90 Qual è la composizione del pallino verde? 65 cristalli di P e 35 cristalli di A = 65/(65+35) = 65 Quanti cristalli di Q?

20 Qz-Sienite a Feldspati alcalini Qz-Monzonite Qz- Monzodiorite Sienite Monzonite 5 Sienite a Feldspati Qz-Diorite Qz-Gabbro DioriteGabbro Anorthosite Granito Grano- diorite Tonalite Granito a Feldspati alcalini A P Sieno- granito Monzo- Qz-Anorthosite Q Immaginiamo di avere una roccia con 100 cristalli tutti delle stesse dimensioni 10 35 65 90 Qual è la composizione del pallino verde? 5 cristalli di Q e la restante parte (95 cristalli) di A+P Quanti cristalli di A e quanti di P? 61,7/(61,7+33,3)*100 = 65 (95*65)/100 = 61,7 cristalli di P (95*35)/100 = 33,3 cristalli di A

Q Immaginiamo di avere una roccia con 100 cristalli tutti delle stesse dimensioni Qz-Sienite a Feldspati alcalini Granito Grano- Tonalite Granito a Feldspati alcalini Qz-Diorite diorite Qz-Gabbro Sieno- granito Monzo- granito Qz-Anorthosite Sienite a Feldspati alcalini DioriteGabbro 20 20 Qz- Monzodiorite Qz-Sienite Qz-Monzonite Anorthosite 5 5 Sienite Monzonite Monzodiorite A P 10 35 65 90 Qual è la composizione del pallino verde? 20 cristalli di Q e la restante parte (80) di A+P Quanti cristalli di A e quanti di P? 52/(52+28)*100 = 65 (80*65)/100 = 52 cristalli di P (80*35)/100 = 28 cristalli di A

Q Immaginiamo di avere una roccia con 100 cristalli tutti delle stesse dimensioni Qz-Sienite a Feldspati alcalini Granito 50 50 Grano- Tonalite Granito a Feldspati alcalini Qz-Diorite diorite Qz-Gabbro Sieno- granito Monzo- granito Qz-Anorthosite Sienite a Feldspati alcalini DioriteGabbro 20 20 Qz- Monzodiorite Qz-Sienite Qz-Monzonite Anorthosite 5 5 Sienite Monzonite Monzodiorite A P 10 35 65 90 Qual è la composizione del pallino verde? 50 cristalli di Q e la restante parte (50) di A+P Quanti cristalli di A e quanti di P? ~33/(~33+~17)*100 = ~65 (50*65)/100 = ~33 cristalli di P (50*35)/100 = ~17 cristalli di A

Q PER RIASSUMERE Qz-Sienite a Feldspati alcalini Granito Grano- Tonalite Granito a Feldspati alcalini Qz-Diorite diorite Qz-Gabbro Sieno- granito Monzo- granito Qz-Anorthosite Sienite a Feldspati alcalini DioriteGabbro 20 20 Qz- Monzodiorite Qz-Sienite Qz-Monzonite Anorthosite 5 5 Sienite Monzonite Monzodiorite A P 10 35 65 90 Le linee che convergono verso il vertice Q rappresentano il valore del rapporto dei vari tipi di feldspati (Plagioclasi e Feldspati Alcalini). Questo valore resta costante lungo i vari segmenti anche se il valore assoluto (abbondanza) varia.

Sono le prime rocce campionate sulla Luna dalla Spedizione Apollo 11 Qz-Sienite a Feldspati alcalini Qz-Monzonite Qz- Monzodiorite Sienite Monzonite 5 Sienite a Feldspati Qz-Diorite Qz-Gabbro DioriteGabbro Anorthosite Granito Grano- diorite Tonalite Granito a Feldspati alcalini A P Sieno- granito Monzo- Qz-Anorthosite Q 65 90 35 10 20 ANORTOSITI? Sono le prime rocce campionate sulla Luna dalla Spedizione Apollo 11 1) Formazione del LMO (Lunar Magma Ocean) 2) Cristallizzazione di fasi dense (olivina e pigeonite) 3) Affondamento come cumulati di ol e pg. 4) Cristallizzazione di fasi meno dense (plagioclasio) 5) “Galleggiamento” e formazione di una proto-crosta della Luna.

Che tipo di Plagioclasio? La % di anortite nei plagioclasi diminuisce dai gabbri alle dioriti/tonaliti/ monzoniti fino ai graniti/sieniti I plagioclasi dei gabbri sono più calcici (%An in genere >50), poi tonaliti (%An 30-50) e graniti/sieniti (%An 10-40) Granitoide ricco in Qz 20 Qz-Sienite a Feldspati alcalini Qz-Monzonite Qz- Monzodiorite Sienite Monzonite 5 10 35 65 90 Sienite a Feldspati alcalini Qz-Diorite/ Qz-Gabbro/ Diorite/Gabbro/ Anorthosite Granito Grano- diorite Tonalite Granito a Feldspati alcalini Q A P Sieno- granito Monzo- Qz-Anorthosite Dim. %An Diminuzione %An Diminuzione %An

Per riassumere, la classificazione di Streckeisen fornisce la possibilità di indicare un nome di base ad una roccia. A questo nome di base si possono aggiungere suffissi o prefissi di tipo: - Mineralogico (es. Granito a biotite) - Microstrutturale (es. Granito porfirico) - Chimico (es. Granito ricco in Sr) - Genetico (es. Granito anatettico crostale) - Tettonico (es. Granito sin-collisionale)

Un attimo di pausa… © Leonardo Ortolani

Classificazione delle rocce ignee plutoniche Tonaliti? Granodioriti? Graniti? Trondhjemiti? Le rocce felsiche ricche in quarzo e feldspati (GRANITOIDI) possono essere classificate anche secondo un diverso tipo di diagramma: Come si chiama questo gruppo di minerali? Quali sono le differenze con Streckeisen? E questo?

Le Trondhjemiti sono graniti con abbondante albite Classificazione delle rocce ignee plutoniche Tonaliti? Granodioriti? Graniti? Trondhjemiti? Granitoide ricco in Qz 90 60 20 Qz-Sienite Qz-Monzonite Qz- Monzodiorite Sienite Monzonite 5 10 35 65 Quartzolite Granito Grano- diorite Tonalite Granito a Feldspati alcalini Q A P Sieno- granito Monzo- Le Trondhjemiti sono graniti con abbondante albite

Le rocce granitoidi possono presentarsi sotto forma di: Classificazione delle rocce ignee plutoniche Le rocce granitoidi possono presentarsi sotto forma di: Rocce Porfiriche (sapete già di cosa si tratta); Apliti: rocce a grana molto fine (leucocratiche, ossia con pochi femici); Pegmatiti: rocce a grana molto grossa con singoli cristalli della dimensione fino a metrica). Questi sono termini generici che fanno riferimento a microstrutture particolari più che a composizioni specifiche.

Classificazione delle rocce ignee plutoniche Ora affronteremo uno studio approfondito di tipo petrologico sulla genesi e classificazione dei graniti.

Classificazione delle rocce ignee plutoniche Sono = ????

Classificazione delle rocce ignee plutoniche Sia il gelato che il granito in principio sono liquidi che diventano solidi con il raffreddamento e fondono di nuovo se la temperatura sale oltre un certo valore. Tuttavia il gelato congela solo a temperature molto basse, mentre il granito congela a temperature al di sotto di ~650 °C. E’ anche vero che sia i graniti che i gelati all’aumentare della temperatura e all’avvicinarsi al proprio punto di fusione tendono a diventare morbidi (provate a mettere un gelato nel fornetto a microonde).

Classificazione delle rocce ignee plutoniche Sia i gelati che i graniti diventano cristallini quando solidificano. Ovviamente i cristalli saranno di tipi differenti ma in entrambe i casi si può parlare di cristalli. I cristalli nei gelati sono troppo piccoli per essere visti ad occhio nudo, ma ci sono.

Classificazione delle rocce ignee plutoniche Sia i graniti che i gelati possono avere molti “gusti” e colori, ma ognuno di loro ha alcuni componenti fondamentali. Per i gelati gli ingredienti fondamentali sono latte, uova e zucchero. Per i graniti gli ingredienti fondamentali sono plagioclasio, feldspato alcalino e quarzo.

Classificazione delle rocce ignee plutoniche Se non si ha uno dei componenti base, non puoi chiamare i gelati e i graniti con il loro nome. Come per i gelati, ci sono rocce che sembrano graniti (e possono avere molti componenti tipici dei graniti), ma non sono graniti. Es. se un granito è un gelato, una granodiorite è un sorbetto e un’anortosite è uno yogurth congelato.

Classificazione delle rocce ignee plutoniche Sia per i gelati che per i graniti, si possono avere tutti gli ingredienti fondamentali ma questi possono non essere mescolati come si deve e alla fine si avrà qualcosa di diverso (es. un frappè per i gelati o una arenaria per i graniti). Termini “Cioccolata”, “Fragola”, “Vaniglia” per i graniti sono “Peralluminoso” (molto alluminio e pochi alcali), “Peralcalino” (molto sodio e potassio con poco alluminio), Metalluminoso (una via di mezzo).

Classificazione delle rocce ignee plutoniche Sia per i graniti che per i gelati le apparenze possono ingannare. Un gelato a vaniglia può essere molto diverso da un gelato a fragola e pistacchio, ma questi due tipi hanno molti ingredienti simili e sono prodotti fondamentalmente nello stesso modo.

Classificazione delle rocce ignee plutoniche Bene, questo è un granito Che effettivamente non sembra molto simile a quest’altro: Ma anche questo è un granito

Classificazione delle rocce ignee plutoniche Come nei gelati, molte delle cose interessanti nei graniti si trovano nelle cose che vengono aggiunte o mixate e nel modo in cui queste sono servite. I pezzi di cioccolata e le noccioline del granito sono i vari minerali come la biotite e l’orneblenda. I “trucioli” di cioccolato sono gli schlieren (livelli di minerali scuri che si ritrovano nei graniti).

Classificazione delle rocce ignee plutoniche Come nei gelati, molte delle cose interessanti nei graniti si trovano nelle cose che vengono aggiunte o mixate e nel modo in cui queste sono servite. Gli M&M's o i biscottini del granito sono chiamati xenoliti (rocce originariamente fuori del sistema granitico) ed enclave (porzioni scure associate ai graniti). La menta e il pistacchio nel gelato sono come elementi chimici tipo fluoro, boro e titanio nel granito. Sono “ingredienti” presenti in quantità minime ma hanno grossa influenza nel “gusto finale”.

Classificazione delle rocce ignee plutoniche Sia i graniti che i gelati hanno diverse forme... I graniti possono essere serviti (messi in posto) come batoliti (grosse masse arrotondate) o laccoliti (a forma di duomo) o lopoliti (a forma di cono) o sills (ad andamento orizzontale) o dicchi (ad andamento non orizzontale) o.... Come per i gelati, la forma differente non vuol dire nulla rispetto alla composizione.

Classificazione delle rocce ignee plutoniche Sia i graniti che i gelati hanno diverse forme... Nello stesso modo, i gelati possono essere serviti con varie creme, vari tipi di coni etc., e i graniti possono essere serviti (attorniati) da “coni” di rocce ignee, metamorfiche o sedimentarie.

Classificazione delle rocce ignee plutoniche I graniti (o, meglio, le rocce granitoidi, ossia quelle simili ai graniti) formano la maggior parte delle rocce ignee plutoniche continentali. Qual è l’origine di questo tipo di rocce?

Classificazione delle rocce ignee plutoniche Le ipotesi sull’origine dei graniti possono essere raggruppate in due modelli principali: 1. Origine in seguito a fusione parziale di un protolito (roccia di partenza) ricco in Si ed Al e povero in Mg e Fe (es. rocce crostali sedimentarie come argille o areniti).

Classificazione delle rocce ignee plutoniche Le ipotesi sull’origine dei graniti possono essere raggruppate in due modelli principali: 2. Origine in seguito a cristallizzazione frazionata estrema a partire da un fuso basaltico (parleremo meglio in dettaglio di questo argomento più in là nel corso).

Classificazione delle rocce ignee plutoniche Sulla base dell’indice di saturazione in allumina (ASI) e l’indice peralcalino (IP) le rocce granitoidi (e tutte le rocce felsiche in generale) possono essere distinte in: Graniti peralluminosi (Al >Na+K+Ca) (Tanto Al). Graniti peralcalini (Al <Na+K) (Poco Al). Graniti metalluminosi (Al >Na+K; Al <Na+K+Ca) ------------(Medio contenuto in Al).

ASI (Alumina Saturation Index) = Al/(Na+K+Ca) Classificazione delle rocce ignee plutoniche ASI (Alumina Saturation Index) = Al/(Na+K+Ca) IP (Indice Peralcalino), anche conosciuto, in modo sbagliato, come AI (Agpaitic Index) = Al/(Na/K) Graniti peralluminosi (Al >Na+K+Ca) (Tanto Al). Graniti peralcalini (Al <Na+K) (Poco Al). Graniti metalluminosi (Al >Na+K; Al <Na+K+Ca) ------------(Medio contenuto in Al).

Di che Alluminio si parla? Della roccia totale o dei feldspati? Classificazione delle rocce ignee plutoniche Di che Alluminio si parla? Della roccia totale o dei feldspati? Si fa riferimento alla frazione molecolare degli elementi presenti nella roccia. Graniti peralluminosi (Al >Na+K+Ca) (Tanto Al). Graniti peralcalini (Al <Na+K) (Poco Al). Graniti metalluminosi (Al >Na+K; Al <Na+K+Ca) ------------(Medio contenuto in Al).

IMPORTANTE: Gli indici ASI e IP Classificazione delle rocce ignee plutoniche IMPORTANTE: Gli indici ASI e IP possono essere applicato a tutte le composizioni di rocce ignee, non solo ai graniti!

Campo NON Peralluminoso e NON Peralcalino: Classificazione delle rocce ignee plutoniche Al/(Ca+Na+K) Al/(Na+K) 0,5 1 1,5 2 3 Campo NON Peralluminoso e NON Peralcalino: Metalluminoso Campo Peralluminoso (Al > Alcali+Ca) Campo NON Peralcalino (Al > Alcali) Campo Peralcalino (Alcali > Al)

Non esistono composizioni nel campo blu Classificazione delle rocce ignee plutoniche Al/(Ca+Na+K) Al/(Na+K) 0,5 1 1,5 2 3 Campo Peralluminoso Metalluminoso Campo Non esistono composizioni nel campo blu Campo Peralcalino

Non esistono composizioni nel campo blu Classificare le rocce in termini di saturazione di Al: Massa Mol. Al2O3 = 101,96 Ossido Roccia 1 Roccia 2 Roccia 3 SiO2 63,86 67,95 61,19 TiO2 0,57 0,58 0,69 Al2O3 17,17 15,88 16,84 Fe2O3tot 3,89 4,43 5,47 MnO 0,06 0,07 0,18 MgO 2,72 1,72 0,04 CaO 5,49 3,87 1,28 Na2O 4,20 2,00 9,10 K2O 1,84 3,07 5,18 P2O5 0,20 0,42 0,02 Totale 100,00 Massa Mol. Na2O = 61,98 Massa Mol. K2O = 94,20 Massa Mol. CaO = 56,08 Al/(Ca+Na+K) Al/(Na+K) 0,5 1 1,5 2 3 Campo Peralluminoso Metalluminoso Campo Campo Peralcalino Non esistono composizioni nel campo blu Metall. Perall. Peralc.

Classificazione delle rocce ignee plutoniche Esiste anche la “Classificazione Alfabetica” delle rocce granitoidi: Graniti Tipo M (M = Mantello. Legati a fusione parziale di rocce ignee pre-esistenti); Graniti Tipo I (I = Igneo. Legati a cristallizzazione frazionata di fusi più primitivi); Graniti Tipo S (S = Sedimentario. Legati a fusione parziale di protoliti sedimentari); Graniti Tipo C (C = Charnockitici. Con ortopirosseno); Graniti Tipo A (A = Alcalino, Anidro, Anorogenico). …In realtà questi non sono veri graniti, ma rocce metamorfiche

Classificazione delle rocce ignee plutoniche Ancora altre classificazioni delle rocce granitoidi si basano su parametri chimici come il MALI (Modified Alkali-Lime Index) in: Graniti Calcici; Graniti Calcalcalini; Graniti Alcali-calcici; Graniti Alcalini.

Classificazione delle rocce ignee plutoniche SiO2 (%) Na2O+K2O-CaO (%) 50 60 70 80 -8 -4 4 8 12 Alcalini Alcali-calcici Calc-alcalini Calcici (MALI)

Classificazione delle rocce ignee plutoniche Ossido Roccia 1 Roccia 2 Roccia 3 SiO2 63,86 67,95 61,19 TiO2 0,57 0,58 0,69 Al2O3 17,17 15,88 16,84 Fe2O3tot 3,89 4,43 5,47 MnO 0,06 0,07 0,18 MgO 2,72 1,72 0,04 CaO 4,49 3,87 1,28 Na2O 5,20 2,00 9,10 K2O 1,84 3,07 5,18 P2O5 0,20 0,42 0,02 Totale 100,00 SiO2 (%) (MALI) Na2O+K2O-CaO (%) 50 60 70 80 -8 -4 4 8 12 Alcalini Alcali-calcici Calc-alcalini Calcici

C’è ancora qualche punto oscuro… Classificazione delle rocce ignee plutoniche C’è ancora qualche punto oscuro… 1) Cosa succede se in una roccia i minerali M sono >90%? Se in una roccia il contenuto dei minerali M è superiore al 90% non si può usare il doppio triangolo di Streckeisen.

Classificazione delle rocce ignee plutoniche C’è ancora qualche punto oscuro… 2) …Ma esistono rocce ignee con M >90%? Oltre il 99,5% della Terra è costituito da rocce ignee con M >90%. Solo nella crosta (0,5% del volume della Terra) le rocce con M >90% sono molto rare. L’intero Mantello Terrestre è composto da rocce con M >90%. Per questo tipo di rocce è necessario un altro tipo di classificazione.

Classificazione delle rocce ignee faneritiche ultrafemiche [M >90%] Olivina Clinopirosseno Ortopirosseno Lherzolite Harzburgite Wehrlite Websterite Ortopirossenite Clinopirossenite Websterite ad olivina Peridotiti Pirosseniti 90 40 10 Dunite Il mantello superiore è composto da Peridotiti (>90%) e Pirosseniti (<10%)

Classificazione delle rocce ignee faneritiche ultrafemiche [M >90%] Olivina Clinopirosseno Ortopirosseno Lherzolite Harzburgite Wehrlite Websterite Ortopirossenite Clinopirossenite Websterite ad olivina Peridotiti Pirosseniti 90 40 10 Come si chiama una roccia composta da: Dunite 50% Ol 20% Opx 20% Cpx 10% Sp 90% X

Classificazione delle rocce ignee faneritiche ultrafemiche [M >90%] Olivina Clinopirosseno Ortopirosseno Lherzolite Harzburgite Wehrlite Websterite Ortopirossenite Clinopirossenite Websterite ad olivina Peridotiti Pirosseniti 90 40 10 Come si chiama una roccia composta da: Dunite 62% Ol 30% Opx 3% Cpx 5% Gt 95% X

Classificazione delle rocce ignee faneritiche ultrafemiche [M >90%] Olivina Clinopirosseno Ortopirosseno Lherzolite Harzburgite Wehrlite Websterite Ortopirossenite Clinopirossenite Websterite ad olivina Peridotiti Pirosseniti 90 40 10 Dunite Minerali Fondamentali: Olivina Ortopirosseno Clinopirosseno Olivina = (Mg,Fe)2SiO4 Ortopirosseno = (Mg,Fe)2Si2O6 Clinopirosseno = Ca(Mg,Fe)Si2O6

Classificazione delle rocce ignee faneritiche ultrafemiche [M >90%] Mg2SiO4 Fe2SiO4 Olivine Forsterite Fayalite Mg2Si2O6 Fe2Si2O6 Opx Enstatite Ferrosilite Ca(Mg)Si2O6 Ca(Fe)Si2O6 Cpx Diopside Hedembergite Nei minerali delle rocce di mantello gli atomi contenuti in parentesi sono essenzialmente Mg (ogni 10 atomi 9 sono di Mg ed 1 di Fe). ~Forsterite – ~Enstatite - ~Diopside

Le Roux et al., 2008 (EPSL)

Le Roux et al., 2008 (EPSL)

Sano et al., 2002 (J. Petrol)

Sano et al., 2002 (J. Petrol)

Classificazione delle rocce ignee plutoniche ATTENZIONE: Ricordate anche che la classificazione su base mineralogica va effettuata tramite lo studio delle sezioni sottili al microscopio polarizzatore. Non basta una osservazione ad occhi nudi per classificare con precisione una roccia plutonica.

Credits Alcune figure e schemi da: J. Winter - Lezioni per il corso di Igneous Petrology A. Philpotts – Petrography of Igneous and Metamorphic Rocks (2003) Waveland Press P. Tomascak - Lezioni di Geologia Rob’s granite page: http://uts.cc.utexas.edu/~rmr/analogy.html Plummer, McGear and Carlson Physical Geology (1999) McGraw Hill ed. Vi consiglio anche di visitare il sito: www.alexstrekeisen.it/index.php

Per commenti, chiarimenti o informazioni su queste slides: Ogni anno cerco di migliorare la qualità della presentazione ed aggiungo nuove informazioni. Cercate quindi su internet di scaricare sempre la versione più aggiornata di queste slides. Per commenti, chiarimenti o informazioni su queste slides: michele.lustrino@uniroma1.it