mercoledì 27 novembre 2013

Capitolo 3: Il processo magmatico e le rocce ignee

Le rocce ignee si formano per raffreddamento del magma incandescente (caratterizzato da temperature comprese tra i 650 e i 1300 °C; esse costituiscono l' 80% della crosta terrestre.
Possono essere inoltre distinte in due categorie:

-Le rocce magmatica effusive (o vulcaniche): ovvero le rocce che si formano per solidificazione del magma che fuoriesce dalla superficie terrestre.
-Le rocce magmatiche intrusive (o plutoniche): cioè le rocce formatisi per lento raffreddamento di un magma che ristagna all' interno della crosta.

A piccola profondità si trovano invece le rocce ipoabissali o subvulcaniche. La pressione e la temperatura aumentano man mano che ci si spinge in profondità all' interno della terra; tali aumenti sono chiamati rispettivamente gradiente geobarico e gradiente geotermico.

Il processo magmatico è sempre caratterizzato da alte temperature e da pressioni variabili a seconda della profondità, si ha cioè la massima pressione nelle rocce plutoniche, una pressione media nelle rocce subvulcaniche e la pressione minima nelle rocce vulcaniche.

Le rocce plutoniche sono generate da magmi con temperatura relativamente bassa e sono ricche di silice (SiO2). Le rocce vulcaniche sono invece generate da magma con temperatura più alta e possiedono un minore contenuto di silicati.
La fase di raffreddamento si divide in tre fasi principali: la fase liquida, la fase "parzialmente disciolta" e la fase solida.

La lava è il magma che giunge sulla superficie terrestre e viene a diretto contatto con l' aria o con l' acqua; essa raffreddandosi perde i gas disciolti al suo interno.

Con l' aumentare della pressione ( e quindi con l' avvicinamento al nucleo della terra) è necessario più calore per fondere i minerali.
Con la presenza di acqua (sotto forma di vapore acqueo) La temperatura necessaria a fondere il minerale diminuisce, esso è quindi in grado di fondere a temperature più basse.

Un qualsiasi minerale si trova allo stato solido in condizioni anidre (con l' assenza di acqua) e allo stato liquido in condizioni idrate (con la presenza di acqua).

Quindi il magma contenente vapore acqueo solidifica a temperature più basse, serve meno calore a mantenerlo allo stato solido e quindi ha più possibilità di traboccare sotto forma di lava. L' acqua costituisce circa il 90% del volume dei gas disciolti nel magma. Tali gas sono chiamati volatili. Oltre al vapore acqueo vi sono vari altri volatili, per esempio il cloro, l'argon, l'azoto e l'idrogeno. Il momento in cui tali volatili si liberano nell'atmosfera si chiama degassazione.

I magmi sono suddivisi in magmi basici (quelli poveri di silice come i magmi generati dalle rocce vulcaniche) e in magmi acidi (quelli ricchi di silice come i magmi generati dalle rocce plutoniche).
I magmi acidi sono meno densi e molto più viscosi dei magmi basici.

Sono detti solidus i valori limiti di temperatura e pressione, in un qualsiasi punto della crosta e del mantello, a cui inizia la fusione del primo minerale di una roccia.

La crosta terrestre è composta principalmente da granito e da basalto. Il granito è una roccia felsica effusiva e il basalto è una roccia mafica effusiva.

L' anatessi è il processo di fusione parziale di rocce crostali a causa dell' innalzamento di gradiente geotermico locale o per l' azione dei gas dei fluidi ad alta temperatura in risalita da parti più profonde della crosta.

Il magma granitico si forma per la parziale fusione "in siti" di rocce esistenti".
Il magma basaltico è invece costituito da materiali del mantello e della crosta profonda che risalgono in superficie per la prima volta.

La serie di bowen è una serie ordinata di cambiamenti nella cristallizzazione magmatica ovvero una serie di reazione. Essa si può verificare in due diversi modi:

-La reazione continua:  quando il minerale che si forma per primo cambia gradualmente la composizione mediante la sostituzione di ioni.
-La reazione discontinua: quando la cristallizzazione procede da una specie di minerale all' altra cambiando struttura cristallina.

Ma perché il magma risale dal nucleo verso la crosta?

Perché i fusi magmatici basici sono più densi rispetto alle rocce peridotitiche del mantello e quindi tendono a risalire. La differenza di densità tra il magma e le rocce circostanti diminuisce man mano che ci si avvicina alla crosta, con la conseguenza di rallentare di molto la risalita del magma.

I minerali cristallizzati tendono a reagire con il liquido magmatico per formare il termine successivo della serie. Lo stadio finale della cristallizzazione del magma è chiamato idrotermale a causa dell' abbondanza di acqua a temperature relativamente elevate (200/300°C).

La tessitura è l' espressione del grado di cristallinità e della dimensione dei cristalli che si trovano in una roccia. La serie magmatica è un insieme di rocce ignee diverse caratterizzate da un' origine comune e dal rapporto silice/alcali. 

I plutoni sono corpi magmatici che si sono consolidati nel sottosuolo. Quelli maggiori, che si estendono anche per migliaia di kilometri, vengono chiamati batoliti, mentre quelli minori si chiamano ammassi. 
I graniti anatettici sono le rocce che derivano dal processo di anatessi.






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