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PubblicatoPaolino Di pietro Modificato 10 anni fa
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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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Le rocce: distribuzione
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Processi Litogenetici
IGNEOUS SEDIMENTARY METAMORPHIC Fig. 3.1
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Le rocce: Ambienti e processi di formazione
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Le rocce: I principali minerali
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Rocce formate dal raffreddamento e dalla consolidazione di un magma
Rocce Ignee Rocce formate dal raffreddamento e dalla consolidazione di un magma
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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
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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
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Fig. 3.2
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Intrusive (Granito) Fig. 3.2
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Effusive (Basalto) Fig. 3.2
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Effusive Intrusive Basalto Gabbro Riolite Granito Granite Fig. 4.5
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Granito Fig. 4.1
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Basalto Microcristallino
Fig. 4.1
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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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Struttura Porfirica con fenocristalli
Fig. 4.4
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Rocce ignee amorfe e piroclastiti
Obsidian Pumice Ash Fig. 4.3
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Classificazione delle rocce ignee
In base alla struttura: Porfirica, Microcristallina o amorfa: effusive o vulcaniche Olocristallina granulare: intrusive o plutoniche
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Classificazione delle rocce magmatiche in base alla composizione chimica
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Classification of Igneous Rocks
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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)
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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 % %
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Classificazione in base alla composizione e alla struttura
Effusive Intrusive Basalto gabbro andesite diorite riolite granito
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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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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.
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CLASSIFICAZIONE DI STRECKEISEN (1967)
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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
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Fattori che controllano la viscosità di un magma
Composizione: alto SiO2 = alta viscosità basso contenuto in volatili = alta viscosità Temperatura: bassa temperatura = alta viscosità
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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
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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.
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Fusione parziale E’ l’inverso della cristallizzazione frazionata
L’ultimo minerale formato avrà la più bassa temperatura di fusione
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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.
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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)
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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)
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Cristallizzazione Frazionata per differenziazione gravitativa
Fig. 4.9a
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Cristallizzazione frazionata
Fig. 4.9b
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Differenziazione magmatica per mescolamento di magmi
Fig. 4.12
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Assimilazione Fig. 4.14
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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
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Cristallizzazione continua
Esempio: Plagioclasi – feldspato La composizione del minerale si modifica di continuo gradualmente durante il raffreddamento Plagioclase Feldspar
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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
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Discontinuous crystallization
Olivine Pyroxene
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Serie di Bowen Fig. 4.11
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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)
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Volcanism Due to Partial Melting in a Subduction Zone
Fig. 4.19
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Magma Chamber Beneath Mid-ocean Spreading Ridge
Fig. 4.18
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Types of Igneous Structures
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Fine
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