Rocce: magmatiche, sedimentarie, metamorfiche - afurly
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LE ROCCE<br />
Le rocce si dividono in: <strong>magmatiche</strong>, <strong>sedimentarie</strong>, <strong>metamorfiche</strong><br />
ROCCE MAGMATICHE<br />
Si dividono in intrusive ed effusive e si formano in seguito alla solidificazione di magma<br />
che consiste in una miscela di sostanze, in prevalenza silicati, uniti a vapor d’acqua e gas;<br />
le componenti volatili si chiamano agenti mineralizzatori e contribuiscono a mantenere il<br />
magma più fluido e più mobile, quando questo fuoriesce in superficie perde gli elementi<br />
volatili e diventa lava. Il processo di raffreddamento e quindi di cristallizzazione incomincia<br />
nei centri di cristallizzazione.<br />
A seconda che il magma solidifichi in profondità o sopra la superficie da origine a rocce<br />
intrusive o a rocce effusive, a volte il magma solidifica entro la crosta ma in prossimità<br />
della superficie in questo caso si parla di rocce ipoabissali o filoniane.<br />
Struttura delle rocce <strong>magmatiche</strong><br />
Le rocce possono avere caratteristiche diverse a seconda delle condizioni in cui si<br />
formano, ad esempio le rocce che si formano in profondità avranno una struttura con<br />
cristalli più definiti rispetto a quelle che solidificano in superficie poiché in profondità la<br />
solidificazione avviene più lentamente.<br />
Possiamo trovare vari tipi di strutture:<br />
Struttura olocristallina o granulare: tipica delle rocce intrusive, caratterizzata da cristalli<br />
evidenti ad occhio nudo e sotto forma di granuli.<br />
Cristalli idiomorfi: si formano per primi e acquistano l’abito cristallino tipico.<br />
Cristalli allotriomorfi: si formano in seguito e riempiono gli spazi lasciati dai cristalli<br />
idiomorfi.<br />
Struttura vetrosa: tipica di rocce raffreddate rapidamente, hanno questa struttura i<br />
frammenti prodotti dall’attività esplosiva di molti vulcani o gli strati superficiali delle colate<br />
laviche. Hanno struttura vetrosa l’ossidiana e la pomice.<br />
Struttura porfirica: costituita da cristalli più grossi detti fenocristalli, immersi in una pasta<br />
fenocristallina o vetrosa; i fenocristalli si formano lentamente quando il magma è ancora in<br />
profondità e restano immersi nel magma che solidifica bruscamente quando arriva in<br />
superficie.<br />
Struttura aplitica: fortemente granulare costituita da cristalli molto piccoli e tutti delle<br />
stesse dimensioni.<br />
Struttura pegmatitica: costituita da cristalli di dimensioni notevoli e contiene alcune volte<br />
minerali rari e preziosi.<br />
La struttura apolitica e pegmatitica è tipica delle rocce ipoabissali.<br />
Composizione delle rocce <strong>magmatiche</strong><br />
Minerali essenziali: quarzo, feldspati, miche, pirosseni, anfiboli e olivine<br />
Minerali accessori: pirite, magnetite, zircone, apatite<br />
Minerali accidentali: diamante, cromite, platino<br />
Nei minerali delle rocce <strong>magmatiche</strong> il composto principale è il biossido di silicio o silice<br />
(SiO2). I minerali ricchi di silice e alluminio sono detti sialici mentre quelli poveri di silice e<br />
ricchi di ferro e magnesio sono detti femici.<br />
La quantità di minerali sialici in rapporto alla quantità di minerali femici determina il grado<br />
d’acidità di una determinata roccia:<br />
<strong>Rocce</strong> acide (persiliciche, sialiche): percentuale di SiO2 superiore al 66%<br />
<strong>Rocce</strong> intermedie (mesosiliciche): percentuale di SiO2 compresa tra il 66% e il 52%<br />
<strong>Rocce</strong> basiche (iposiliciche, femiche): percentuale di SiO2 compresa tra il 52% e il 45%<br />
<strong>Rocce</strong> ultrabasiche (ultrafemiche): percentuale di SiO2 inferiore al 45%<br />
Classificazione delle rocce <strong>magmatiche</strong><br />
La classificazione delle rocce <strong>magmatiche</strong> si basa su tre criteri fondamentali: l’analisi della<br />
struttura, determinazione del grado di acidità, la composizione mineralogica. Utilizzando<br />
questi criteri si possono dividere le rocce <strong>magmatiche</strong> in famiglie:
Sialiche Intermedie Basiche Ultrabasiche<br />
Intrusive Granito Diorite Gabbro Peridotite<br />
Effusive Riolite Andesite Basalto Picrite<br />
Dualismo dei magmi<br />
I magmi possono essere di due tipi a seconda della loro composizione e del luogo dove si<br />
formano: il primo tipo è il magma primario, femico, con composizione basaltica, mentre è<br />
del secondo tipo il magma secondario, sialico, con composizione simile al granito.<br />
Il magma primario si forma a profondità maggiore da rocce ultrafemiche ricche di anfiboli e<br />
olivina, mentre il magma secondario deriva dalla fusione di rocce della crosta che hanno<br />
composizione variabile ma sicuramente più acida.<br />
Questi due tipi si comportano anche in modo differente: il magma acido solidifica in<br />
profondità originando plutoni granitici, mentre il magma basico nella maggior parte dei casi<br />
giunge in superficie ancora fuso e produce lave basaltiche.<br />
ROCCE SEDIMENTARIE<br />
Le rocce <strong>sedimentarie</strong> si formano grazie ad un processo sedimentario che può durare<br />
decine di milioni di anni e che si svolge attraverso una sequenza caratteristica di eventi: la<br />
prima tappa è la degradazione meteorica, questo processo può essere chimico o fisico,<br />
attraverso l’alterazione fisica le rocce vengono frantumate e si producono frammenti con<br />
la stessa composizione della roccia madre, mentre attraverso l’alterazione chimica i<br />
minerali meno stabili vengono trasformati in minerali più stabili. I minerali prodotti dalla<br />
degradazione e dall’erosione danno origine ad una coltre di detriti che ricopre la roccia<br />
inalterata, la porzione superficiale di tale coltre prende il nome di suolo. A questo punto<br />
una parte di detriti rimane nel luogo di formazione dando origine ai depositi residuali e<br />
una parte viene rimossa dando inizio alla fase di trasporto. La fase di accumulo dei<br />
materiali erosi si chiama sedimentazione e può essere fisica o chimica a seconda delle<br />
modalità. La fase terminale del processo della sedimentazione è la diagenesi cioè<br />
l’insieme dei processi che trasforma no i sedimenti incoerenti in vere e proprie rocce,<br />
questo avviene anche grazie all’azione cementante del carbonato di calcio (CaCO3) e<br />
della silice (SiO2).<br />
Classificazione delle rocce <strong>sedimentarie</strong><br />
Le rocce <strong>sedimentarie</strong> vengono classificata a seconda della genesi in: rocce detritiche (o<br />
clastiche) formate da detriti eventualmente cementati insieme, rocce di deposito<br />
chimico, rocce organogene.<br />
<strong>Rocce</strong> detritiche<br />
La forma dei clasti indica le modalità con cui è avvenuto il trasporto: ciottoli arrotondati<br />
e levigati indico un trasporto più o meno lungo operato da un corso d’acqua, ciottoli<br />
levigati ma appiattiti si formano per opera del moto ondoso, mentre i ciottoli spigolosi<br />
indicano che il trasporto è stato breve o addirittura assente. Le dimensioni dei clasti<br />
dipendono dalla forza esercitata dagli agenti di trasporto: ciottoli grandi richiedono un<br />
sistema di trasporto con maggiore energia rispetto ai sedimenti più fini. La cassazione<br />
indica le dimensioni relative dei frammenti: un sedimento è ben classato se contiene clasti<br />
di dimensioni simili tra loro. La classificazione delle rocce clastiche si basa sulle<br />
dimensioni e sulla forma delle particelle più abbondanti di cui sono composte:<br />
Diametro Generica Sedim. Sciolti <strong>Rocce</strong> coerenti<br />
> 2 mm Rudite Ghiaia Conglomerato<br />
da 2 a 1/16 mm Arenite Sabbia Arenaria<br />
da 1/16 a 1/256 mm Pelite Silt Siltite<br />
< 1/256 mm Pelite Argilla Argillite
ROCCE METAMORFICHE<br />
Il processo metamorfico consiste in un complesso di profonde trasformazioni cui vanno<br />
incontro rocce di qualsiasi tipo quando vengono a trovarsi in condizioni chimico-fisiche<br />
profondamente diverse da quelle in cui si sono originate. Le rocce <strong>metamorfiche</strong> si<br />
formano quasi sempre in profondità e possono essere osservate nelle regioni sollevate<br />
della crosta e nelle aree sottoposte ad intensa erosione.<br />
I processi metamorfici avvengono generalmente in tre situazioni geologiche diverse:<br />
• Il metamorfismo di contatto si verifica quando una roccia viene a contatto con del<br />
magma fuso, le modificazioni vengono compiute prevalentemente dal calore poiché la<br />
pressione gioca un ruolo secondario. L’alta temperatura tende a cuocere le rocce<br />
modificando composizione e grado di cristallizzazione. Anche gli agenti mineralizzatori<br />
facilitano le trasformazioni nella zona circostante detta Aureola di contatto.<br />
• Il metamorfismo cataclastico è dovuto all’azione di pressioni elevate. Avviene<br />
quando le rocce vengono piegate e fratturate nelle zone di contatto delle zolle. Le<br />
trasformazioni chimico-mineralogiche sono praticamente assenti.<br />
• Il metamorfismo regionale si verifica per l’azione combinata di calore e pressione.<br />
E’ il più diffuso e importante infatti, mentre gli altri due tipi coinvolgono porzioni ridotte<br />
della crosta, riguarda ampie zone. Avviene quando le rocce vengono sepolte sotto un<br />
grosso carico di sedimenti che fanno aumentare la pressione e anche la temperatura che<br />
aumenta con la profondità (metamorfismo di carico); oppure quando le masse rocciose<br />
sono coinvolte in fenomeni che causano il corrugamento di determinate porzioni della<br />
crosta terrestre e la formazione di catene montuose (dinamometamorfismo).<br />
Quando gli effetti del metamorfismo sono così intensi da formare la fusione parziale o<br />
totale delle rocce si parla di ultrametamorfismo e di anatessi:<br />
• L’ultrametamorfismo si osserva nelle zone profonde della crosta terrestre fortemente<br />
compresse e deformate dove vi è una pressione elevatissima. In queste condizioni le<br />
rocce fondono e si forma un migma, il quale è formato da una parte fusa (neosoma) e<br />
da una parte solida (paleosoma). Dalla solidificazione del migma si originano le<br />
migmatiti.<br />
• Il processo di fusione parziale delle rocce preesistenti, a causa del notevole aumento di<br />
temperatura e della pressione nell’ambito dei fenomeni di ultrametamorfismo si chiama<br />
anatessi.<br />
Struttura e composizione delle rocce <strong>metamorfiche</strong><br />
Quando una roccia viene coinvolta in un processo metamorfico si può dire che i<br />
cambiamenti più evidenti si riscontrano nella struttura, si possono verificare tre effetti:<br />
• L’orientazione preferenziale dei minerali, che può presentarsi come creazione di<br />
superfici parallele tre loro (foliazione), e come allineamento dei minerali allungati<br />
(lineazione).<br />
• L’aumento della grana, cioè delle dimensioni dei cristalli inizialmente presenti<br />
• La frantumazione della roccia in granuli che vengono abrasi e polverizzati.<br />
Quando il metamorfismo è intenso e agiscono forti pressioni orientate, i cristalli della<br />
stessa specie tendono ad accrescersi e a riunirsi in piani (bande) intercalati da piani di<br />
cristalli diversi. In questo caso la roccia presenta una tipica foliazione, spesso<br />
caratterizzata da bande più chiare e bande più scure. Un particolare tipo di foliazione è la<br />
scistosità, che determina la capacità della roccia di sfaldarsi facilmente in lastre secondo<br />
dei piani paralleli detti piani di scistosità. Quando il metamorfismo regionale implica<br />
l’azione di temperature molto elevate, i minerali lamellari si trasformano, convertendosi in<br />
minerali a struttura massiccia, si perde allora l’aspetto scistoso e si formano rocce<br />
massicce che si rompono in blocchi, una struttura di questo genere si chiama struttura<br />
gneissica.
Nel metamorfismo di contatto si formano rocce granulari o debolmente scistose, l’assenza<br />
di pressioni orientate causa la mancanza di una vera scistosità. Le rocce granulari e<br />
compatte a grana fine sono chiamate hornfels. Nel metamorfismo cataclastico le rocce<br />
vengono ridotte in frammenti di dimensioni variabili, i minerali possono subire una<br />
ricristallizzazione parziale, allinearsi e orientarsi.<br />
Il grado di metamorfismo corrisponde a precise condizioni termodinamiche (determinate<br />
in base ai valori della temperature e secondariamente della pressione) e consente di<br />
definire fasce, o meglio facies <strong>metamorfiche</strong> diverse. Ogni facies metamorfica è definita<br />
dalle possibili associazioni di minerali che si formano in quel determinato intervallo di<br />
pressione e di temperature (minerali indice).<br />
La classificazione delle rocce <strong>metamorfiche</strong><br />
In base all’origine si distinguono lo ortometamorfiti, derivanti dal metamorfismo delle<br />
rocce <strong>magmatiche</strong>, e le parametamorfiti, prodotte dal metamorfismo di rocce<br />
<strong>sedimentarie</strong>. La struttura e la presenza dei minerali indice consentono poi di suddividere<br />
ulteriormente le rocce <strong>metamorfiche</strong> in base al processo genetico e alla composizione<br />
delle rocce madri. Si possono individuare alcune sequenze che partendo da rocce con<br />
una particolare composizione, riportano i cambiamenti che si verificano in funzione del tipo<br />
e grado di metamorfismo. Le sequenze più importanti sono:<br />
• Sequenza delle argille<br />
• Sequenza quarzoso-feldspatica<br />
• Sequenza dei carbonati<br />
• Sequenza dei basalti<br />
• Sequenza delle rocce ultrabasiche