LICEO SCIENTIFICO STATALE “LEONARDO da VINCI” di FIRENZE CORSO SPERIMENTALE F DOCENTE Prof. Enrico Campolmi ROCCE METAMORFICHE rocce metamorfiche

Metamorfismo: trasformazione allo stato solido di una roccia preesistente in una nuova roccia, strutturalmente o mineralogicamente differente Ogni corpo è in equilibrio chimico fisico con l’ambiente in cui si è formato ed all’interno di esso è quindi stabile Trasportato in un ambiente diverso da quello di formazione il corpo non è più stabile e tende a trasformarsi adeguandosi alle nuove condizioni ambientali I due elementi che fondamentalmente caratterizzano l’ambiente in cui si trova una roccia sono la pressione e la temperatura. Essi sono quindi anche i due agenti del metamorfismo (in quanto determinano la trasformazione) rocce metamorfiche

Why should I care about metamorphism? Metamorphism of limestones when India collided with Eurasia may have released enough CO2 to alter the global climate to tropical. Metamorphism created most of the ore deposits that we use in our technological society. Most gems are formed by metamorphism! Michelangelo would have had to work on wood. rocce metamorfiche

Gradiente: grandezza fisica che misura le variazioni di una grandezza fisica, fratto la distanza su cui tale variazione si realizza A B 100 m 25 m L. m. Quota in A 0 m slm Quota in B 25 m slm Distanza tra A e B 100 m a b 10° C 55° C 1,5 Km Temperatura in b 55°C Temperatura in a 10°C Distanza tra a e b 1,5 km rocce metamorfiche

Il gradiente geotermico minimo è di 6°C/Km TEMPERATURA Nell’interno della Terra la temperatura aumenta costantemente con la profondità secondo un gradiente geotermico Il gradiente geotermico minimo è di 6°C/Km Il gradiente geotermico medio è di circa 30°C/Km Gradienti elevati si trovano: Nelle aree orogenici nei periodi orogenici Nelle aree vulcaniche Nelle zone interessate da intrusioni magmatiche rocce metamorfiche

Pressione litostatica Nell’interno della Terra esistono due tipi di pressione: litostatica e dinamica Pressione litostatica E’ dovuta al preso delle rocce soprastanti E’ uguale in ogni direzione Aumenta regolarmente con la profondità, secondo un gradiente barico di circa 1Kbar/3,5Km La pressione litostatica comprime la roccia, ma non ne deforma la struttura rocce metamorfiche

E’ dovuta al movimento delle rocce Pressione dinamica E’ dovuta al movimento delle rocce E’ maggiore in alcune direzioni rispetto ad altre Modifica la struttura della roccia rocce metamorfiche

L’aumento della pressione riduce lo spazio disponibile per la crescita dei minerali I minerali metamorfici sono più densi e tendono ad essere stabili a pressioni elevate Il metamorfismo si manifesta in un intervallo di condizione intermedie tra la diagenesi ed il plutonismo, nei quali sfuma gradatamente rocce metamorfiche

Il grado metamorfico (l’entità della trasformazione) aumenta all’aumentare dell’intensità degli agenti Una roccia si trasforma tanto più intensamente quanto più si trova in condizioni lontane da quelle in cui si è formata rocce metamorfiche

METAMORFISMO DI CONTATTO (termometamorfismo) L’agente principale è la temperatura, che “cuoce” la roccia Si verifica nelle rocce a contatto dei corpi intrusivi e delle camere magmatiche Poiché il fenomeno avviene a piccola profondità, la pressione gioca un ruolo minore rocce metamorfiche

METAMORFISMO CATACLASTICO (dinamometamorfismo) Non agendo la pressione dinamica, la struttura della roccia originaria non viene modificata La zona interessata, detta aureola di contatto, si estende per centinaia di metri (max. 1 km) dal corpo intrusivo Aureola di contatto Il grado metamorfico dipende dalla distanza dall’intrusione METAMORFISMO CATACLASTICO (dinamometamorfismo) L’agente principale è la pressione dinamica, che “frantuma” la roccia Si verifica lungo i piani di faglia e i piani di sovrascorrimento rocce metamorfiche

Faglie: fratture della roccia con movimento relativo dei due bordi Le faglie possono manifestarsi a qualsiasi scala rocce metamorfiche

Sovrascorrimenti: accavallamento di grosse porzioni di roccia che si verificano durante l’orogenesi Le rocce che restano incastrate nei piani di scorrimento vengono “ultramacinate” Le porzioni di roccia interessate sono ridotte:decine o centinaia di metri, secondo le dimensioni della faglia o del sovrascorrimento rocce metamorfiche

METAMORFISMO REGIONALE La struttura originaria della roccia viene distrutta dalla macinatura Breccia di faglia Milonite METAMORFISMO REGIONALE Interessa estese porzioni di crosta, produce la maggior parte delle rocce metamorfiche E’ associato all’orogenesi Gli agenti metamorfici sono la temperatura, la pressione litostatica e la pressione dinamica rocce metamorfiche

Il grado metamorfico cresce spostandosi verso le zone più interne e profonde delle catene montuose ove crescono le pressioni e la temperatura rocce metamorfiche

La pressione dinamica modifica in modo caratteristico la struttura delle rocce originarie rocce metamorfiche