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Rocce metamorfiche: metamorfismo e caratteristiche delle rocce

Le rocce preesistenti possono trasformarsi in altre rocce, dette METAMORFICHE.
Una roccia metamorfica è una roccia che ha subìto una trasformazione rispetto alla sua struttura originaria. Il termine METAMORFISMO indica dunque l’adeguamento della struttura e della composizione di una roccia a condizioni diverse da quelle in cui si era originariamente formata.

Le cause principali del metamorfismo sono la variazione di temperatura e pressione.
Ad esempio temperature elevate rendono possibile la ricostituzione della roccia e i cambiamenti di forma.

Temperatura e pressione possono agire insieme o separatamente. In base a questo si possono avere:
1) metamorfismo regionale: nel quale agiscono sia temperatura che pressione;

2) metamorfismo di contatto: dovuto principalmente a cambiamenti di temperatura;
3) metamorfismo cataclastico: dovuto principalmente a cambiamenti di pressione.

Si possono poi formare differenti tipi di roccia a seconda del GRADO DI METAMORFISMO (ovvero in base all’intensità delle azioni a cui è stata sottoposta la roccia).
A gradi bassi di metamorfismo si ha quasi un processo sedimentario, mentre a quelli alti si origina la fusione (processo magmatico).

Rocce diverse, ma sottoposte alla stessa azione metamorfica presentano la stessa FACIES METAMORFICA.

1) METAMORFISMO REGIONALE:
Si ha il metamorfismo regionale quando le rocce sono portate a grandi profondità rispetto al loro luogo d’origine.
Il grado di metamorfismo regionale dipende proprio dalla profondità, giacché temperatura e pressione aumentano con essa.
Rocce con la stessa composizione di partenza e trasformazioni sempre più accentuate formano una SERIE METAMORFICA.
Un esempio è la serie metamorfica delle ARGILLITI, dalle quali si originano FILLADI (rocce finissime di quarzo e miche chiare), MICASCISTI (rocce contenenti tipi diversi di miche) e GNEISS.

Una roccia di basso metamorfismo regionale è per esempio l’ARDESIA, formata, in seguito al metamorfismo, da piani paralleli tra loro.

Dalle ARENARIE derivano invece i QUARZITI, e dalle ROCCE CARBONATICHE i CALCESCISTI.

Le ROCCE MAGMATICHE hanno invece serie felsiche, mafiche e ultra mafiche.

2) METAMORFISMO DI CONTATTO:
Si ha questo tipo di metamorfismo quando una roccia viene raggiunta dai magmi che risalgono da zone più profonde verso la superficie. Ecco perché si chiama “DI CONTATTO”.
Tale processo implica spesso la RICRISTALLIZZAZIONE dei minerali esistenti, che assumono nuova struttura e dimensioni.
Ciò è dovuto alla mobilità che acquistano i minerali quando la temperatura aumenta.
Rocce di questo tipo sono le CORNUBIANITI ed il MARMO ne è un esempio.

3) METAMORFISMO CATACLASTICO:
Questo terzo tipo di metamorfismo si ha in rocce che si trovano in superficie sottoposte a compressioni dovute ai movimenti della crosta terrestre che le spingono le une contro le altre.
Il grado di metamorfismo dipende dall’intensità della pressione.
A volte si formano nuovi minerali di dimensioni maggiori, detti “OCCHI”, come si vedono nella miloniti o ultra miloniti.

CARATTERISTICHE DEL METAMORFISMO:
All’aumentare dell’intensità delle trasformazioni metamorfiche le tracce della struttura originaria svaniscono.
Per esempio nel metamorfismo di contatto le rocce hanno una direzione di sviluppo non preferenziale.
In quello regionale, invece, l’orientamento dei cristalli dipende dal fatto che la pressione non agisce con la stessa intensità in tutte le direzioni. I cristalli “crescono” dunque maggiormente lungo l’asse perpendicolare alla direzione della pressione più intensa.

Alcune rocce metamorfiche presentano poi la SCISTOSITA’, ovvero la proprietà di sfaldarsi secondo piani paralleli. Nelle rocce scistose questi piani sono visibili ad occhio nudo, a causa dei minerali a sviluppo lamellare o forma prismatica allungata che le costituiscono. La scistosità è per certi versi simile alla stratificazione delle rocce sedimentarie. I vari strati hanno spesso colori diversi.

Altre rocce, invece, come lo GNEISS, hanno una struttura OCCHIADINA, cioè con grossi cristalli immersi in una pasta di fondo.

Una forma strutturale simile a quella SCISTOSA può presentarsi in quelle rocce che presentano CLIVAGGIO, con piani paralleli molto sottili.
Altre rocce ancora possono presentare FOLIAZIONE, ovvero scistosità e strati con cristalli granulari.

I minerali che costituiscono le rocce metamorfiche sono inoltre indicatori delle caratteristiche del processo che le rocce hanno subìto.

Molti minerali infatti si formano solo in determinate condizioni di temperatura e pressione.
Tuttavia non tutti i minerali sono ugualmente utili per risalire alle caratteristiche del processo metamorfico: i migliori sono certamente quelli che si formano in ambiti ristretti di temperatura e pressione (i cosiddetti MINERALI INDICE).

I minerali indice testimoniamo l’ultima trasformazione metamorfica di una roccia: infatti, se anche l’ultimo evento metamorfico si è verificato a temperatura o pressione inferiore rispetto a quelli precedentemente sopportati dalla roccia, il minerale indice si riequilibra (METAMORFISMO RETRIGRADO).

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