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Rocce magmatiche

Orogenesi delle rocce magmatiche o ignee. Che cos’è il magma? Il magma è una massa fusa, incandescente che si forma all’interno della crosta terrestre quando le rocce preesistenti vengono scaldate al di sopra del loro punto di fusione. Perché le rocce dovrebbero fondere? La causa primaria è il calore geotermico, cioè il calore interno al pianeta e il calore geotermico ha come causa primaria il decadimento degli isotopi radioattivi. Cosa produce oggi il calore geotermico? La pressione e la presenza di isotopi radioattivi, gli isotopi che sono presenti nelle rocce emanano radiazioni sotto forma di particelle (raggi alfa, raggi beta) e di onde elettromagnetiche (raggi gamma) e dunque le rocce preesistenti possono venire compresse e la compressione le scalda, ma la fusione avviene grazie all’intervento di un fonte di energia, di calore e la fonte di calore è l’emanazione di radiazioni di isotopi radioattivi che disintegrandosi rilasciano queste radiazioni le quali passando attraverso le rocce fanno attrito e si forma il magma. Il magma di solito tende a salire. Perché tende a salire? Perché ha una pressione interna dovuta ai gas che si sono ottenuti dalla fusione delle rocce preesistenti. Il fatto, poi, che il magma riesca davvero a fuoriuscire sulla superficie terrestre dipende dal confronto tra la pressione gassosa interna del magma e la pressione delle rocce incassanti il magma. Se la pressione del magma è > il magma sale fino in superficie, se no resta lì o salendo poco. (Animazione cretica dell’intrusione del magma). Si chiamano plutoni (da Plutone, dio degli inferi) o corpi intrusivi quei materiali che derivano dalle intrusioni di magmi in rocce incassanti. Il magma prima è incandescente, poi forma una sacca magmatica nella quale si solidifica e forma un corpo solido che si chiama plutone intrusivo. I plutoni intrusivi possono essere: discordanti, cioè che taglia obliquamente la stratificazione delle rocce incassanti; oppure concordanti se corrono parallelamente alle superfici di strato. Il magma può arrivare in superficie attraverso bocche laterali o attraverso il camino principale di un vulcano; il camino principale è il condotto subverticale che porta il magma fino in superficie dove questo camino si svasa in un cratere e lascia fuoriuscire la lava. Colate di lava successive costruiscono poi attorno al cratere un cono o montagna vulcanica. Questo è il camino principale del vulcano, questo è il suo serbatoio magmatico che alimenterà sempre nuove eruzioni di quel vulcano fino a che non sarà solidificato tutto il magma. Dal serbatoio magmatico lungo il camino vulcanico saliranno fiotti di lava successivi che formeranno colate successive che accumulandosi ai lati del cratere formeranno montagne magmatiche. I magmi possono essere di due tipi: femici, fatte da olivina, si originano a profondità più elevate cioè dove la crosta sta quasi a contatto con il mantello sottostante della terra, profondità che possono arrivare a 70 km al massimo, sono magmi di profondità e sono già per la loro origine più profonda più caldi e sono basici quindi femici (ricchi di Fe e Mg) e che per la loro natura sono molto fluidi e tendono ad arrivare facilmente in superficie a dare eruzioni vulcaniche e a colare in ampie colate laviche; danno origine a rocce basaltiche e vetrose; invece quando i magmi si originano nella crosta più superficiale sono già meno caldi in partenza e hanno una composizione più acida che in scienze della terra si dice composizione felsica o sialica, cioè felsico vuol dire ricco di feldspati, sialico vuol dire ricco di silicio e alluminio. I magmi acidi sono meno fluidi, meno plastici, tendono a solidificare maggiormente. Grafico: si chiama geoterma, grafico in cui confrontiamo la temperatura di fusione delle rocce per quella profondità a cui si trovano con la temperatura che effettivamente le rocce dovrebbero avere all’interno del pianeta. In superficie la temperatura che le rocce hanno, è una temperatura che sta nettamente al di sotto della temperatura di fusione, quindi sono solide. Scendendo in profondità, abbiamo un incremento termico che è valutato mediamente in 3° ogni 100 m di profondità, 1° ogni 33 m. (valore medio, un po’ esagerato). Si chiama grado geotermico la profondità a cui bisogna scendere per avere l’incremento di 1° di temperatura e si chiama gradiente geotermico l’aumento di temperatura ogni 100 m. più si scende e più le temperature aumentano, aumentano sia perché ci sono gli isotopi radioattivi sia per la pressione degli strati soprastanti. Questa parte del mantello fuso si chiama astenosfera, non è proprio liquido è fatta di materiale tipo pongo, plastica. L’astenosfera è tra i 200/300 km di profondità (tra curva blu e curva rossa). Scendendo di più nel mantello, invece, la pressione che esercitano non è sufficiente per far fondere le rocce, per cui il mantello profondo è solido perché la geoterma (curva rossa) sta a un valore di temperatura più bassa di quella che sarebbe necessaria per quella profondità e quella pressione per fondere. Ma intorno ai 2900 km di profondità c’è una discontinuità (di Gutenberg) netta tra il mantello e il nucleo e quindi fino ai 2900 km di profondità il mantello è solido, ma al di sotto si passa al nucleo esterno che è fuso, è liquido perché la geoterma (temperatura delle rocce) risulta nettamente superiore alla temperatura che le rocce devono avere per poter fondere a quella pressione. Quindi abbiamo: crosta terrestre solida, poi mantello astenosferico plastico, poi mantello litosferico solido, nucleo esterno liquido e poi passiamo al nucleo interno del pianeta, solido.

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