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Rocce ignee o magmatiche


Primo criterio di classificazione delle rocce

Le rocce sono aggregati naturali di uno o più minerali. Esse possono essere composte da un insieme di minerali di un solo tipo (raro in natura) o possono essere un miscuglio di minerali diversi.
Si possono distinguere secondo i processi di formazione/genesi:
1. processo magmatico: solidificazione di una massa fusa, detta magma, originatasi all’interno della crosta terrestre. Può avvenire in superficie o in profondità e porta alla formazione di rocce magmatiche o ignee.
2. processo sedimentario: avviene in superficie in condizioni di bassa pressione e temperatura e produce rocce sedimentarie attraverso: (1) il deposito e accumulo di detriti trasportati da acqua vento o ghiaccio, (2) il deposito e accumulo di prodotti dell’attività di organismi viventi (gusci o scheletri) e (3) fenomeni chimici di precipitazione che avvengono in acque dolci o marine.
3. processo metamorfico: trasformazione di rocce preesistenti in seguita a modificazioni di temperatura e pressione. Avviene in profondità e produce modificazioni nella struttura e composizione della roccia.
Le rocce ignee sono le più diffuse sulla crosta terrestre. Derivano dal magma: materiale naturale ad alta temperatura, estremamente mobile e chimicamente complesso, ricco di sostanze gassose (vapore acqueo, anidride carbonica, anidride solforosa, ammoniaca …) che si trova all’interno della Terra.
Secondo le condizioni di solidificazione, le rocce ignee si classificano in:
rocce intrusive o plutoniche: derivano da magmi che solidificano all’interno della crosta terrestre, quindi con processi molto lenti che durano anche milioni di anni. Sono caratterizzati da una struttura cristallina.
rocce effusive o vulcaniche: a seconda della velocità con cui avviene il raffreddamento del magma si possono presentare con diversi tipi di struttura che hanno però un’unica caratteristica comune: apparente assenza di struttura cristallina. Il processo può avvenire in modo molto rapido quando il magma, a causa di un’eruzione vulcanica, arriva in superficie a contatto con l’atmosfera sotto forma di lava. In questo caso la roccia è caratterizzata da una struttura vetrosa.
rocce ipoabissali o filoniane: si formano in prossimità della superficie e quindi la velocità di raffreddamento del magma è intermedia, così come le pressioni a cui sono sottoposte. Presentano una struttura pegmatitica (enormi cristalli di minerali molto rari: quarzo, muscovite, feldspati…).

Secondo criterio di classificazione delle rocce

Siccome i minerali possono essere suddivisi in sialici e femici, anche le rocce sono suddivise in relazione alla presenza di minerali dei due tipi e al contenuto di silice, sia libera (SiO2) sia vincolata (SiO24-). Se una roccia contiene silice ma non il minerale quarzo, è detta roccia sottosatura, mentre se è presente il quarzo viene detta roccia sovrasatura.
I magmi con alto contenuto di silice vengono detti acidi, mentre quelli con basso contenuto di silice sono detti basici. A seconda della percentuale in peso di silice presente nella roccia vengono riconosciuti 4 tipi di rocce ignee:
1. Rocce acide: derivano dalla solidificazione di magmi ricchi di Si e Al e vengono dette sialiche. La quantità di silice è >65% mentre la densità è piuttosto bassa. I minerali presenti sono il quarzo, pochi silicati, molti alluminosilicati che conferiscono un colore generalmente chiaro. Roccia intrusiva acida è il granito, roccia effusiva acida è la riolite.
2. Rocce neutre: derivano dalla solidificazione di magmi a composizione intermedia con percentuale di silice tra il 52% e il 65%, anche la densità è intermedia ma aumenta la quantità di minerali femici. Roccia intrusiva neutra è la diorite, roccia effusiva neutra è l’andesite.
3. Rocce basiche: derivano dalla solidificazione di magmi con percentuale di silice compresa tra il 45% e il 52%, ricchi di Fe e Mg e vengono dette femiche. Hanno densità più elevata, il quarzo è assente e presentano una colorazione generalmente scura (verde, grigio, nero). Roccia intrusiva basica è il gabbro, roccia effusiva basica è il basalto.
4. Rocce ultrabasiche: presentano una bassa quantità di silice (<45%) ma hanno una densità molto alta, sono caratterizzate dalla presenza di minerali femici in grande quantità e hanno una colorazione molto scura. Roccia ultrabasica intrusiva è la periotite, roccia ultrabasica effusiva è la picrite.

Genesi dei magmi

Le masse magmatiche si originano in profondità dalla fusione di materiale componente la crosta terrestre ola parte superiore del mantello. Questa fusione può dipendere da diversi fattori:
Pressione litostatica: all’interno della Terra i materiali rocciosi sono sottoposti a una pressione litostatica esercitata uniformemente, la quale cresce all’aumentare della profondità (infatti dipende dal peso dei materiali sovrastanti) ed influenza lo stato chimico dei minerali: con l’aumentare della profondità aumenta la loro temperatura di fusione. Se però in una zona a grandi profondità la pressione litostatica diminuisce (a causa di fratture) la roccia potrebbe fondere originando una massa magmatica.
Temperatura: con l’aumento di temperatura che si può verificare localmente all’interno della crosta terrestre, le rocce si fondono dando origine a magmi (prima acidi o sialici). Le temperature variano da 700 °C per i magmi acidi a 1400 °C per quelli basici.
Presenza di acqua: la presenza di acqua in profondità abbassa la temperatura di fusione di tutte le rocce favorendo la formazione di magmi.

Il dualismo dei magmi

Il magma si divide in magma primario e magma secondario (o di anatessi).
Il magma primario è di origine profonda e deriva dalla fusione parziale delle rocce ultrabasiche, ha temperature iniziali elevate e risale lentamente attraverso la crosta terrestre; la sua fuoriuscita in superficie avviene sotto forma di colate laviche.
Il magma secondario ha temperature iniziali basse e deriva dalla fusione parziale di rocce poco profonde che, a circa 30-40 km di profondità, cominciano a fondersi liberando i loro componenti sialici. I fusi acidi così prodotti vengono chiamati anche magmi anatettici (dal processi di anatessi). Essi sono magmi molto viscosi e poco mobili, infatti è estremamente raro che questi magmi arrivino in superficie perché solidificano all’interno della crosta.

Cristallizzazione frazionata

La cristallizzazione dei minerali da un magma è un processo continuo che prende il nome di cristallizzazione frazionata: quando il magma prevalentemente basico risale, i minerali che fondono prima sono quelli femici (basici) e perciò il fuso residuo si trasforma in un magma acido. Questa trasformazione viene detta differenziazione magmatica. Il magma che cristallizza successivamente dà origine a rocce sialiche (intrusive).
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