1. I materiali della crosta terrestre Abbiamo già visto che i i minerali sono sostanze omogenee Che cosa sono le rocce?

9. Processo magmatico microcristallina

11. Il ciclo litogenetico

12. Metamorfismo di contatto Magmi acidi Magmi basici sedimenti alterazione - erosione - trasporto - accumulo Rocce effusive Rocce intrusive GAS Metamorfismo di contatto Rocce intrusive Compattazione e cementazione Rocce sedimentarie Rocce metamorfiche fusione Mantello Crosta Intrusione e raffreddamento sollevamento sollevamento sollevamento Atmosfera Il ciclo litogenetico

13. Rocce Ignee Risalita Alterazione ed erosione Risalita Deposizione negli oceani e sui continenti Sedimenti Seppellimento e litificazione Calore e Pressione Rocce Metamorfiche Calore e Pressione Fusione MAGMA Aumento di temperatura e pressione Risalita Raffreddamento Rocce Sedimentarie Il ciclo litogenetico

14. Rocce Ignee o mgmatiche MAGMI Derivano tutte dalla solidificazione dei - DEFINIZIONE - CARATTERI CHIMICI e FISICI

15. DEFINIZIONE I magmi sono materiali naturali allo stato fuso che contengono gas e, a volte, anche una certa quantità di cristalli. Nella quasi totalità, i fusi sono silicatici e raggiungono temperature massime di circa 1200 ºC; Colata di lava basaltica (Kilauea, Hawaii)

17. La COMPONENTE VOLATILE dei magmi La componente volatile o, più semplicemente, i volatili sono costituiti, per la massima parte, da H 2 O, CO 2 ,CO, SO 2 , H 2 S, H 2 , S e O cui si aggiungono altri costituenti presenti in quantità minori Anak Krakatua

18. Natura chimica dei magmi I magmi si distinguono in base al contenuto in silice: Ultrabasici SiO 2 < 45% Basici SiO 2 < 52% Intermedi 52% < SiO 2 < 66% Acidi SiO 2 > 66%

19. Il magma si comporta come un liquido molto viscoso La viscosità dipende dalla composizione chimica: SiO 2 e AlO 3 aumentano la viscosità del magma Solo quando giunge vicino alla superficie terrestre il magma diventa più fluido La presenza di acqua ne favorisce la fusione A 1300-1400°C il magma è un insieme di e di ioni metallici che si muovono liberamente silicati

27. Classificazione delle Rocce Ignee Le due cose importanti necessarie per classificare una roccia ignea sono:  tessitura e struttura  composizione essere tanto piccoli da non essere distinguibili, nemmeno tramite il microscopio. In questo caso dovremo basarci sulla composizione chimica della roccia. La tessitura di una roccia ignea si riferisce essenzialmente alla grandezza e alla forma dei cristalli che la costituiscono e al rapporto con cui questi stanno gli uni con gli altri. La composizione di una roccia si basa sul riconoscimento dei minerali che costituiscono la roccia stessa. Ovviamente per alcune rocce ignee i minerali possono

32. Rocce ignee porfiriche alcuni cristalli grandi. 1 cm

33. Rocce ignee porfiriche Microfotografia di un fenocristallo di feldspato (1 cm) in una matrice (nera) vetrosa Campione macroscopico di una roccia a grana media con fenocristalli centimetrici di feldspato

34. Microcristalline afanitiche andesite basalto Un tipo particolare di struttura afanitica è l’ aplitica con minerali chiari e cristallizzati contemporaneamente

35. Vetrose : (Ossidiana).

36. Bollose o pomicee

37. Quando un magma è esposto a temperature relativamente basse (atmosfera terrestre o acqua in superficie) non ha il tempo di adeguare la sua energia per formare cristalli organizzati. Il risultato è la formazione di un vetro . La struttura della pomice e dell’ossidiana è essenzialmente vetrosa. Ossidiana Pomice

39. struttura granulare Microgranulare o aplitica Classificazione e composizione delle rocce magmatiche

40. Granulare Aplitica Porfirica vetrosa Ossidiana ( vetro compatto) Pomice (vetro vacuolare)

42. Rocce persiliciche o felsiche A grana fine (effusiva) = riolite A grana grossa (intrusiva) = granito Riolite e granito hanno grosso modo la stessa composizione chimica. Differiscono solo nella grandezza dei cristalli.

43. Che effettivamente non sembra molto simile a quest’altro: questo è un granito Ma anche questo è un granito

44. Tutti questi sono graniti. Loro soddisfano la definizione: Rocce a grana grossa con abbondante quarzo e feldspati. Perchè sono così differenti??

45. Granito = roccia ignea intrusiva composta essenzialmente da: Feldspati Quarzo Biotite 1 - muscovite (mica con sfaldatura a lamine trasparenti); 2 - quarzo; 3 – feldspato rosa -ortoclasio; 4 - biotite (mica con sfaldatura a lamine scure).

46. ortoclasio Minerali sialici Minerali mafici o femici orneblenda quarzo albite muscovite

47. Tessitura nel granito Notate che i vari minerali non sono cementati tra di loro e che i cristalli sono orientati a caso. plagioclasio mica quarzo Feld. alcalino

48. Rocce Nesosiliciche: Silice tra il 52% e il 65% famiglia delle dioriti Andesite porfirica diorite

49. Non c’è quarzo Aumenta il Calcio feldspato Compaiono i pirosseni dioriti

51. Rocce Ultrabasiche: Silice inferiore al 45% famiglia delle peridotiti

52. Minerali che compongono le rocce magmatiche Rocce magmatiche Plagioclasio feldspato albite

53. Serie di Bowen Serie discontinua serie continua

56. Serie magmatiche Un’altra classificazione tiene conto del rapporto tra il tenore degli alcali (in ordinata) e quello della silice ( in ascissa) tholeitica

75. - Trasporto del materiale detritico e di quello in soluzione ad opera dei fiumi, dei venti, dei ghiacciai, degli organismi viventi, ecc. Il trasporto del materiale detritico avviene per gravità (frane, colate, ecc.) o ad opera delle acque continentali (fiumi), delle correnti marine , dei ghiacciai , del vento . Il trasporto del materiale in soluzione avviene ad opera delle acque ( lisciviazione ) Un fiume può trasportare contemporaneamente ioni e colloidi in soluzione e clasti in sospensione

77. ambienti di deposizione

78. Morfologia del fondo marino . Nello schizzo è rappresentato schematicamente l'aspetto della piattaforma continentale , della scarpata continentale e della piana abissale .

82. 3·CEMENTAZIONE (riempimento dei pori tramite:  clasti di piccole dimensioni  e/o precipitazione di minerali di tutti i tipi, ma soprattutto quarzo e calcite)

84. Rocce sedimentarie

87. Classificazione delle rocce sediemntarie piroclastiche Eiecta vulcanici

91. Ruditi Psefiti Siltiti + argilliti PELITI Lutite Pelite (da pèlos =fango) 20- 25% 65% Classificazione delle rocce sedimentarie terrigene in base alle dimensioni dei clasti Di origine piroclastica Arenite Psammite Nome latino Nome greco siltite silt tra 1/16 e 1/256 di mm arenaria sabbia tra 1/16 e 2 mm conglomerato ghiaia maggiore di 2 mm argillite roccia clastica argilla sedimento sciolto minore di 1/256 di mm diametro dei frammenti

95. Grovacca = quarzo, miche, minerali argillosi, frammenti litici Arcose = quarzo e feldspati

97. Le sabbie si accumulano in aree dove vi sono fluidi in movimento spiagge, deserti, alvei dei fiumi, conoidi alluvionali e sottomarine

102. Il caolino ha un aspetto terroso e piuttosto tenero ed è prodotto dall'azione dell'acqua sul feldspato. Argillite: si riga con l’acciaio. I sedimenti fini si accumulano dove le acque sono ferme, o quasi, come nei mari profondi o nei laghi.

103. Argillite grigia

104. siltite d tra 0,0625 mm e 0,004 mm tra 1/16 e 1/256 di mm

105. SiO 2 CaSO 4 .2H 2 O NaCl arenarie Siltiti e argilliti Minerali presenti nelle rocce sedimentarie

106. Rocce sedimentarie piroclastiche breccia vulcanica tufo a lapilli tufo cinerite roccia piroclastica blocchi lapilli cenere grossolana cenere fine sedimento sciolto maggiore di 32 mm tra 4 e 32 mm tra 1/4 e 4 mm minore di 1/4 di mm diametro dei frammenti

107. La calcite costituisce i calcari, la dolomite le dolomie; le dolomie si formano per metasomatosi dei calcari Le rocce carbonatiche almeno 50% di carbonati; calcite e dolomite costituiscono la quasi totalità delle rocce carbonatiche

110. Anche se prevalgono le rocce carbonatiche pure, sono frequenti i miscugli di diversa composizione Marne = parti uguali di argilla e carbonato di calcio di origine chimica; derivano da limi e melme Si fratturano in scaglie sottili

115. BIOCLASTICHE Autoctone calcari CaCO 3 dolomie CaMg (CO 3 ) 2 e altri minerali Lumachelle ( gusci di molluschi o brachipodi) stromatoliti ( deposizioni di alghe) calcari pelagici , ( plancton) Peloidi (escrementi di vermi ecc.) brecce ossifere ( depositi fosfatici di ossa )

116. coralli Organismi biocrostuttori . rocce biocostruite non stratificate Madrepore

124. Le stalagmiti, che si formano nei punti dove le gocce d'acqua vanno a cadere sul pavimento, più che una struttura concentrica, tipo stalattite, ne presentano una &quot;a cupole sovrapposte&quot;.

132. Rocce metallifere Residuali Bauxiti (ossidi e idrossidi di alluminio) Suoli Lateriti ( ossidi e idrossidi di ferro e alluminio)

137. -breccia -torba detritiche di tipo morenico (dep. glaciali e fluvioglaciali) -travertino alabastro chimiche residuali di tipo carsico -gesso -anidrite -calcare -torba prevalentemente chimiche e organogene di tipo lacustre -diaspro -calcare -dolomia -selce detritiche, chimiche e organogene di tipo marino -marna -arcose -argillite -travertino detritiche, chimiche e organogene di tipo lacustre Conglomerato puddinga -arenaria -travertino detritiche di tipo alluvionale esempi tipi di rocce ambiente di formazione

138. Metamorfismo e Deformazione: Evoluzione della Crosta Nonostante il panorama del Grand Canyon sia dominato da rocce sedimentarie, guardando in profondità potremmo notare la presenza di rocce molto antiche metamorfiche. Meta = al di là, diverso morfè = forma

139. DEFINIZIONE di METAMORFISMO: Insieme dei processi attraverso i quali la struttura e la mineralogia di una roccia vengono modificate, essenzialmente in risposta ai cambiamenti  della TEMPERATURA  della PRESSIONE  e della composizione dei fluidi circolanti all’interno della Crosta terrestre

144. La petrologia sperimentale ha permesso di stabilire a quali valori di P e di T certi minerali e certe paragenesi si formano e scompaiono. Unendo con delle linee questi valori, si è potuto dividere il campo del metamorfismo in facies metamorfiche

145. PH 2 O in kbar FACIES METAMORFICHE

147. 5. La facies delle eclogiti : temperature medie e alte pressioni (maggiori di 15 kbar),si formano dove ifondali marini sprofondano nel mantello; i minerali hanno piccoli volumi ed alta densità, come il granato ricco in piropo, la giadeite e talora il diamante. 6. La facies delle granuliti è infine caratterizzata da alte temperature (800°-900°C) e da pressioni variabili. Aspetto simile a rocce ignee intrusive. Minerali tipici di questa facies sono granato , pirosseno e orneblenda . Temperature superiori ai 700-1100°C portano alla fusione delle rocce.

149. T > 650°C P= 3-15 Kb T= 550°- 700°C P= 3-10 Kb T= 350°- 550°C P= 2-14 Kb alto medio basso Grado metamorfico

151. Effetti della pressione orientata sulla morfologia dei minerali L’asse maggiore è disposto in un piano perpendicolare alla direzione di massima intensità della pressione orientata I cristalli tendono ad appiattirsi

152. STRUTTURA = insieme delle caratteristiche di una roccia osservabili a livello microscopico, dato dalla disposizione e forma dei singoli componenti mineralogici TESSITURA = insieme dei caratteri macroscopici della roccia, dato dalla disposizione dei componenti mineralogici Termini descrittivi

154. Foliazione e Lineazione foliazione si distinguono delle superfici più o meno parallele distanziate tra loro I diversi livelli hanno minerali diversi;. Quando nella roccia sono presenti delle strutture lineari parallele tra loro si parla di lineazione anisotropia a bande spesso presente negli gneiss

155. Lineazione : disposizione parallela-lineare dei minerali in una roccia. Come esempio si può considerare un mucchio di penne tenute in mano, tutte parallele le une alle altre. Esempio: GNEISS DIORITICO

156. Tessiture delle rocce metamorfiche gneissica

158. Riepilogando: la variazione allo stato solido di un materiale geologico in un altro in risposta alla variazione di temperatura, pressione dell’ambiente è chiamato  metamorfismo . Le rocce prodotte da questo processo sono versioni ricristallizzate di rocce sedimentarie, ignee o altre rocce metamorfiche . orto metamorfiche para metamorfiche Meta - metamorfiche Spesso è difficile riconoscere la roccia di partenza per convergenza rocce diverse possono originare la stessa roccia metamorfica

165. argillite Cornubianite o hornfels Durissimo aspetto corneo A grana fine

169. Spazio Pressione-Temperatura (PT) 60 o C/km = Arco vulcanico 40 o C/km = Arco continentale 25 o C/km = Crosta non più attiva Temperatura (°C) o d e p t h ( k m ) 200 0 0 400 600 800 5 1 5 2 5 3 5 3 0 2 0 1 0 Metamorfismo regionale Metamorfismo di contatto Non visto in natura Pressione (atm) 5000 10000

173. Esempi di sequenze metamorfiche

174. argilloscisto Micascisto Quarzo + miche chiare + cloriti Quarzo + miche + granato + staurolite

175. argillite scisto fillade Ardesia dalla marna

178. FILLADE in cui è presente la  Foliazione : una disposizione planare parallela dei minerali.

183. gneiss

184. La superficie superiore è parallela alla foliazione La foliazione è meglio vista sulla faccia in basso a destra. GNEISS DIORITICO Lineazione e foliazione insieme : Questa roccia è stata tagliata secondo tre piani perpendicolari. la lineazione può essere vista in questo piano.

188. marmi calcari ardesie Marne paragneiss micascisti Argilloscisti filladi Argille quarziti Arenarie quarzose parametamorfiche pirosseniti Serpentinoscisti talcoscisti Rocce ultrabasiche eclogiti Scisti anfibolici Scisti verdi Scisti blu Rocce ignee basiche ortogneiss micascisti filladi Rocce ignee acide ortometamorfiche T > 650°C P= 3-15 Kb T= 550°- 700°C P= 3-10 Kb T= 350°- 550°C P= 2-14 Kb alto medio basso metamorfismo Rocce originarie Rocce metamorfiche

189. granito gneiss

193. Assenza di scistosità Granulite : roccia senza foliazione né lineazione. Esempio: ECLOGITE (basalto metamorfosato ad elevate P)

195. quarzarenite quarzite

197. Calcare marmo