Classroom presentations to accompany Understanding Earth, 3rd edition prepared by Peter Copeland and William Dupré University of Houston Chapter 8 Metamorphic Rocks

Rocce metamorfiche

Rocce Metamorfiche Qualsiasi roccia (sedimentaria, vulcanica, plutonica, metamorfica) che ha subito cambiamenti di struttura o composizione mineralogica allo stato solido.

Le rocce metamorfiche derivano dalla parziale o completa ricristallizzazione dei minerali presenti in rocce preesistenti Le rocce rimangono essenzialmente solide durante il metamorfismo

Processo metamorfico Le trasformazioni metamorfiche sono provocate da aumenti di PRESSIONE e/o di TEMPERATURA che avvengono, di regola, in profondità nella crosta terrestre.

Variazioni di P e T con la profondità Fig. 8.1

Processo metamorfico FLUIDI (H2O): E’ molto importante anche la presenza di fluidi (essenzialmente acqua) che hanno un’azione catalitica durante il metamorfismo, aiutando lo scambio di ioni tra i cristalli in crescita. Al termine del processo metamorfico la roccia avrà raggiunto nuove condizioni di equilibrio con l’ambiente e, quindi, una nuova stabilità.

Minerali Indice Sono minerali che possono formarsi sono in precisi intervalli di pressione e temperatura Tutte le rocce che sono ricristallizzate in un certo intervallo di temperature e pressione costituiscono una facies metamorfica

Metamorphic Facies Fig. 8.13

Tipi di metamorfismo Regionale: Cambiamenti molto estesi causati da variazioni di T e P in seguito a forze tettoniche agenti sulle rocce Deformazionale: Cambiamenti nelle rocce associate con faglie e pieghe. Contatto: Dovuto essenzialmente all’alta temperatura

Tipi di metamorfismo Seppellimento: Causato da un incremento graduale di P dovuto a progressivo seppellimento da parte di sedimenti. Impatto: Causato da incrementi rapidi e improvvisi di P (impatto meteorico).

Metamorfismo di contatto dei calcari Fig. 8.14

Metamorfismo di contatto di sabbie e argille Fig. 8.15

Gneiss Occhiadino

Grado metamorfico Le trasformazioni metamorfiche risultano più o meno forti a seconda dei valori della temperatura e della pressione che si sono raggiunti: si parla di grado basso, medio e alto. Oltre certi valori di T e P si entra nell’ultrametamorfismo e si forma una roccia mista detta migmatite. Se il processo prosegue si passa ai magmi anatettici dalla cui cristallizzazione si formano i graniti.

Migmatite

Gradi metamorfici Fig. 8.2

Famiglie di rocce metamorfiche Filladi  Da metamorfismo di basso grado di rocce argillose o argillo-sabbiose. Micascisti  Da metamorfismo regionale di grado da medio ad alto di rocce argillose Gneiss  Da metamorfismo regionale di grado da medio ad alto di rocce argilloso-arenacee Marmi (da metamorfismo regionale o di contatto di calcari), calcescisti (da metamorfismo regionale di grado basso o medio di marne), serpentiniti (da metamorfismo regionale di basso grado di rocce ignee ultrabasiche – peridotiti) Scisti a glaucofane (metamorfismo di seppellimento) Granuliti a granati (metamorfismo di alto grado tipico di crosta molto profonda)

Ardesia

Scisto

Gneiss

Quarzite

Marmo

Riepilogo Metamorfismo

Ciclo litogenetico

Il Ciclo litogenetico

Fine

Grado metamorfico Refers to the intensity of metamorphism. High grade: high T, P Low grade: low T, P

Types of metamorphism Regional: Widespread changes in temperature and pressure bring about changes in rocks due to tectonic forces. Contact: Intrusion of magma against colder rocks (affected area is proportional to the size and temperature of the intrusion but always only a local phenomenon). Deformational: Changes in rocks associated with faulting and folding (regional or local).

Types of metamorphism (cont.) Burial: Changes in a rock due to the gradual changes in T and P due to successive burial (regional). Impact: Changes due to rapid increase in pressure (only localized).