Laurea Triennale in Geologia A.A. 2012-2013 Corso di PETROGRAFIA Laurea Triennale in Geologia Angelo Peccerillo tel: 075 5852608 e-mail: angelo.peccerillo@unipg.it home page: www.unipg.it/~pecceang/ Lezione del 2 Ottobre 2012

Introduzione

Programma di Petrografia CS: Geologia Lezioni teoriche: Cenni sulla struttura interna della Terra. Caratteristiche chimiche e fisiche dei magmi. I minerali magmatici. Le rocce magmatiche: giacitura delle rocce plutoniche, ipoabissali e vulcaniche. Struttura delle rocce magmatiche. Classificazione delle rocce magmatiche: classificazioni semplificate, classificazione modale IUGS, classificazioni chimiche. Origine dei magmi. Genesi dei magmi nel mantello. I magmi basaltici. Genesi dei magmi nella crosta. I magmi granitici. Processi di evoluzione magmatica. Cristallizzazione frazionata, mescolamento, assimilazione. Le serie magmatiche. Magmatismo e geodinamica. Ruolo del magmatismo nell’evoluzione del pianeta Terra. Il magmatismo recente in Italia. Cenni di calcoli di simulazione dei processi di evoluzione magmatica. Cenni di termodinamica dei sistemi silicatici. Il vulcanismo. I prodotti dellattività vulcanica. Tipi di eruzioni vulcaniche. Struttura dei vulcani. Cenni sul vulcanismo recente e attivo in Italia. Il vulcanismo e l’ambiente. Il processo metamorfico. Fattori del metamorfismo. Metamorfismo progrado e retrogrado. Reazioni metamorfiche. Minerali metamorfici. Cenni di geobarometria e geotermometria dei sistemi metamorfici. Tipi di metamorfismo. Facies metamorfiche. Metamorfismo e geodinamica. Il ruolo del metamorfismo nella strutturazione del sistema Terra. Le rocce metamorfiche. Giacitura delle rocce metamorfiche. Struttura delle rocce metamorfiche. Classificazione delle rocce metamorfiche. Esercitazioni (Dr. Donati): riconoscimento di minerali e rocce in campioni macroscopici e in sezione sottile. Esercizi simulazione esame. Escursione di terreno(?) - Isola d’Elba

Risultato esame: media scritto-orale Esami Esame scritto: domande a risposta singola e multipla, ciascuna con diverso punteggio. Riconoscimento, classificazione e descrizione di una roccia ignea o metamorfica Esame orale: discussione della prova scritta Risultato esame: media scritto-orale

Materiale didattico 1) Peccerillo A. Elementi di petrologia ignea e metamorfica. Morlacchi editore, Perugia 2) Peccerillo A., Perugini D. Introduzione alla petrografia ottica. Morlacchi editore, Perugia 3) Diapositive proiettate a lezione disponibili sul sito web del docente o fornite su pendrive

Prerequisiti Chimica Fisica Mineralogia Orario di ricevimento: Martedì e Mercoledì 10.30-13.00 oppure in qualsiasi orario su appuntamento (e-mail: angelo.peccerillo@unipg.it)

Strumenti del mestiere…….

Osservazione campioni macroscopici Lenti di ingrandimento (10x)

Campioni di rocce ignee

Microscopio Polarizzatore

Rocce in sezione sottile osservate al microscopio polarizzatore

LE ROCCE Materiale naturale solido costituito da uno o più minerali, incluso il vetro Ignee o Magmatiche Sedimentarie Metamorfiche

I MAGMI e le ROCCE MAGMATICHE

I MAGMI Fusi naturali di alta temperatura, a composizione generalmente silicatica Si formano all’interno della Terra (generalmente nel mantello superiore) e risalgono verso l’alto per differenza di densità Possono raffreddarsi in profondità oppure arrivare in superficie dando origine ai vulcani

Caratteristiche chimiche e fisiche dei magmi

Composizione chimica fondamentale di alcuni magmi Basalto Subalcalino Alcalino Andesite Riolite SiO2 peso % 48.10 46.01 57.41 70.14 TiO2 1.08 1.81 0.79 0.41 Al2O3 17.40 14.00 19.47 14.67 Fe2O3 3.39 2.11 6.17 2.12 FeO 7.90 7.22 0.00 MnO 0.19 0.13 MgO 7.10 7.00 1.73 0.40 CaO 10.41 10.13 7.58 1.48 Na2O 2.89 4.72 4.52 4.17 K2O 0.70 1.37 4.02 P2O5 0.17 0.50 0.26 0.09 H2O variabile

Elementi in tracce e isotopi V ppm 110 72 Rb 432 509 Elementi traccia Sr 1706 3758 Zr 319 848 Nb 15 47 Ba 501 3980 La 77 257 Ce 176 526 Yb 2.4 2.9 Lu (0.33) (0.36) Hf 8.8 22.9 Ta 0.92 3.3 Pb (25) (133) Th 30 124 U 9.5 27.9 Isotopi radiogenici 87Sr/86Sr 0.71041 0.71128 143Nd/144Nd 0.51208 0.51212 206Pb/204Pb 18.735 18.740 207Pb/204Pb 15.658 15.663 Isotopi stabili 208Pb/204Pb 38.931 38.953 176Hf/177Hf 0.28249 (0.28249) d18O‰ +13 (ol) +11 (cpx)

Classificazione dei magmi Magmi ultrabasici SiO2 < 46% Magmi basici SiO2 = 46-52% Magmi intermedi SiO2 = 52-63% Magmi acici SiO2 > 63%

Variazione degli ossidi principali nei magmi MgO Al2O3 15 CaO 10 FeOt peso % ossidi K2O Na2O 5 P2O 50 60 70 SiO2 %