Concetti Chiave
- Il processo magmatico è studiato attraverso il gradiente geotermico e geobarico, che misurano rispettivamente l'aumento di temperatura e pressione con la profondità.
- Il magma è una sostanza silicatica composta da una parte liquida, minerali solidi e una fase gassosa, con variazioni di composizione tra magmi granitici e basaltici.
- I magmi primari si originano da fusione parziale di rocce del mantello, mentre i magmi anatettici derivano dalla fusione di rocce crostali influenzate da calore o fluidi.
- La cristallizzazione dei magmi avviene attraverso una serie di reazioni, che possono essere continue o discontinue, influenzando la formazione dei minerali.
- La serie di Bowen descrive la sequenza di cristallizzazione dei minerali magmatici, evidenziando le transizioni tra minerali durante il raffreddamento del magma.
Unità di misura del processo magmatico
Per studiare il processo magmatico sono utili due unità di misura: il gradiente geotermico, cioè l’aumento della temperatura con la profondità (circa 30 °C/km) e il gradiente geobarico, cioè l’aumento della pressione con la profondità (circa 1 kbar/3 km).
Il processo magmatico avviene a temperature elevate e a pressione variabile; le rocce che si originano a piccole profondità sono dette subvulcaniche. Le due rocce magmatiche più diffuse nella crosta terrestre sono il granito (felsica intrusiva) e il basalto (mafica effusiva).
Quali sono le caratteristiche del magma?
Il magma è una sostanza con una composizione silicata e variabile; è composto da una parte liquida prevalente (il fuso), da uno o più minerali solidi e da una fase gassosa. I valori più bassi sono nei magmi di tipo granitico (rocce plutoniche), quelli più alti nei magmi di tipo basaltico (acidi ed esplosivi, come il magma nei vulcani).
Tipi di magmi e loro origine
La Altri caratteri del magma sono la densità e la viscosità: i magmi acidi sono a bassa densità (in quanto c’è tanta silice) e più viscosi, mentre i magmi basici sono ad alta densità (con poca silice) e meno viscosi. Ci sono di conseguenza diversi tipi di magmi:
- I magmi primari (a composizione basica) si originano con processi di fusione parziale (meno del 30%) di rocce del mantello superiore.
- I magmi anatettici (a composizione acida) si generano per fusione parziale di rocce della crosta. L’anatessi è il processo di fusione parziale di rocce crostali dovuto all’innalzamento del gradiente geotermico locale o per l’azione ad alta temperatura di gas o fluidi provenienti dalle parti più profonde della crosta.
Cristallizzazione e serie di Bowen
I magmi basici, avendo una densità minore rispetto alle circostanti rocce del mantello, tendono a salire in superficie e, dato l’abbassamento di temperatura, subiscono la cristallizzazione. La successione ordinata di cambiamenti nella cristallizzazione magmatica è detta serie di reazione; la reazione può essere continua o discontinua:
- Continua: il minerale che si forma per primo cambia poi composizione al variare della temperatura. Per esempio il plagioclasio passa a essere da ricco di calcio a ricco di sodio.
- Discontinua: tipica dei minerali mafici, la cristallizzazione procede da una specie minerale all’altra.
Le due reazioni formano due filoni convergenti, descritti dalla serie di Bowen.
Domande da interrogazione
- Quali sono le unità di misura utilizzate per studiare il processo magmatico?
- Quali sono le principali caratteristiche del magma?
- Come si classificano i diversi tipi di magmi e qual è la loro origine?
- Cosa descrive la serie di Bowen nella cristallizzazione dei magmi?
Per analizzare il processo magmatico si utilizzano il gradiente geotermico (circa 30 °C/km) e il gradiente geobarico (circa 1 kbar/3 km), che misurano rispettivamente l'aumento della temperatura e della pressione con la profondità.
Il magma è una sostanza silicata con una parte liquida predominante, minerali solidi e una fase gassosa. Presenta composizioni variabili, con magmi granitici a valori più bassi e magmi basaltici a valori più alti, caratterizzati da acidità ed esplosività.
I magmi si classificano in primari (basici, originati da fusione parziale di rocce del mantello) e anatettici (acidi, generati da fusione parziale di rocce crostali). L'anatessi avviene per innalzamento del gradiente geotermico o per azione di gas e fluidi caldi.
La serie di Bowen descrive la successione di cristallizzazione dei magmi, che può essere continua (cambiamento di composizione di un minerale al variare della temperatura) o discontinua (passaggio da un minerale mafico all'altro), evidenziando i filoni convergenti delle reazioni.
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