Riassunto esame Geochimica ambientale, Prof. Gaeta Mario, libro consigliato Geochimica, Fornasieri

(DOMANDA ESAME):

• Della pressione;

• Del contenuto in silicio. Più silice è presente più l’acqua si lega facilmente, attraverso gruppi OH, legando i tetraedri. In un basalto si scioglie meno acqua, in una riolite si scioglie più acqua;

• dell’attività degli altri volatili (frazione molare).

Effetti dei volatili sul magma:

• Relazioni di fase
• Liquidus
• Viscosità
• Densità
• Diffusività (i sistemi più idrati hanno una diffusività maggiore, cioè gli elementi presenti all’interno hanno una solubilità maggiore)
• Partizione elementi
• Conducibilità elettrica
• Degassamento

Come si formano i magmi e come si evolvono (origine e differenziazione)

Composizione del mantello:

Ci interessa la parte di mantello (2885 km) formata da olivina e polimorfi poiché da qui nascono tutti gli elementi geologici; l’olivina si forma nella transizione di fase tra mantello superiore e mantello

inferiore→(mantello superiore struttura olivina struttura spinello). Un mantello è fatto essenzialmente da 60%olivina, 35% orto pirosseno, 15% clinopirosseno e fare alluminifera che indica la profondità delle peridotiti(plagioclasio per bassa pressione fino a 10kbar, spinello tra 10 e 25kbar, sotto 25kbar diventa granato). Le peridotiti strappate dai basalti forniscono informazioni riguardo la presenza dell'olivina (sequenzeofiolitiche, isola d'Elba). Fusione di mantello – come si passa dagli elementi ai magmi Il campo rosso sono le condizioni di pressione e temperatura dove fonde il mantello peridotitico, sopra la curva di Liquidus è tutto fuso, sotto la curva di Solidus il mantello è tutto solido. Il mantello fonde perché la geoterma si sposta sulla curva di fusione; diminuisce la pressione e sale il mantello senza perdere calore (risalita adiabatica); cambia la pendenza della curva di fusione cioè cambiano le relazioni di fase,

Quindi, migrala curva di fusione (andamento negativo che poi diventa positivo) e va ad intersecare la geoterma. Il mantello fonde in risposta a cambiamenti delle condizioni al contorno (pressione, temperatura, quantità di peridotite X). Quando parliamo di fusione non è totale ma parziale, primo processo di "distillazione" per separare gli elementi; certi elementi vanno nel fuso e altri restano nella parte solida. Punto eutettico, la fusione avviene nel punto indicato (diagramma di opside anortite), nel sistema abbiamo una zona in cui è tutto liquido, due falde in cui sono rappresentate le curve di Liquidus (curve dove si forma il primo cristallo da un sistema composizione anortite + liquido, diopside + liquido). La fusione, secondo il diagramma delle slide, è parziale perché parte della peridotite fonde e una parte no, a seconda dell'andamento della curva. Basta una piccola percentuale di liquido formata per dare una cristallizzazione parziale.La fusione per essere all'eutettico deve toccare i minerali fondamentali (olivina, clinopirosseno, ortopirosseno). Quando la fusione è frazionata abbiamo dei sottosistemi che si formano a causa della scomparsa di ortopirosseno e clinopirosseno. Dalla somma dei tre minerali arriviamo alla composizione di un minerale che ha composizione diversa: aumenta il silicio, diminuisce il magnesio, aumenta l'alluminio, aumentano potassio e fosforo (perché non riescono a stare nell'olivina e ortopirosseno quindi migrano nel fuso). Differenziazione magmatica Il nostro ambiente su cui camminiamo ha una composizione che comprende riolite, trachite (colli albani), fonolite (campi flegrei) e foidite diagramma TAS. Se non allontaniamo il liquido dal solido, il magma cristallizzerà sempre in peridotite perché la composizione rimane la stessa. Immaginiamo di avere un liquido basaltico con composizione di 50% SiO2. Dividiamo il recipiente a metà e 2 metà.

lo facciamo cristallizzare in olivina (40%), rimane così il restante 60% in SiO₂.

Legge di Stoke: ci dà la velocità di affondamento dei cristalli, velocità che è direttamente proporzionale al raggio dei cristalli e alla differenza di densità ΔS del solido (cristalli) meno la densità del liquido (silicatico), ed è inversamente proporzionale alla viscosità.

Il Clarke: parametro che definisce la concentrazione di un elemento nella litosfera. Qualsiasi oggetto naturale (minerale, roccia) la possiamo analizzare e vedere qual è la concentrazione di un elemento in quell'oggetto e dividerlo per questa concentrazione nella litosfera.

Vulcanismo Zone vulcaniche famose per la produzione del vino grazie alla tipologia del terreno, esposizione perenne al sole e fertilità del terreno: fra i vari nutrienti troviamo potassio che è un elemento caratteristico delle zone vulcaniche, in particolare le zone vicine a noi.

sopperiscono alla necessità della vite di richiedere potassio. La zona dei colli albani e dei castelli romani è una zona importante per la produzione del vino. Una quantità eccessiva di potassio che può andare a finire nel mosto incide negativamente sulla qualità poiché rende il vino molto basico e quindi poco persistente nel tempo.

Le risorse geotermiche derivano dai fenomeni vulcanici come la trasformazione del vapore in energia elettrica. Un vulcano è un punto, sulla superficie terrestre, di arrivo del magma e dove si libera l'energia interna del pianeta. La quantità di acqua nel magma è direttamente proporzionale alla pressione. Se calcoliamo la pressione a una data profondità, la pressione esercitata sulle rocce si può sciogliere fino ad una certa quantità di acqua. Se il magma si trova leggermente meno di quel punto entra nella zona di relazione di fase (la prima acqua è tutta sciolta).

si chiama un cratere vulcanico. Il cratere è una depressione a forma di imbuto che si forma sulla sommità di un vulcano quando avviene un'eruzione. Durante un'eruzione, il magma fuoriesce dal cratere e si deposita intorno ad esso, formando un cono vulcanico. I Colli Albani sono un distretto vulcanico situato a sud di Roma, in Italia. Questa zona è caratterizzata da numerosi coni vulcanici, tra cui il Monte Cavo, il Monte Albano e il Monte Artemisio. Questi vulcani sono considerati spenti, ma la loro attività passata ha lasciato tracce evidenti nel paesaggio circostante.rimane di un collasso calderico,morfologia prettamente negativa dovuta allo sprofondamento della parte centrale del vulcano, evidenziataanche dalla maggiore pendenza sulla parte destra. Su questa fascia calderica si sono formati coni di scorieche l'hanno rafforzata e preservata all'erosione. Monti delle Faete rappresenta un vulcano più piccolo la cuiattività è iniziata dopo il collasso calderico; fra le due morfologie abbiamo una zona valliva che le separa,conosciuta come pratoni del Vivaro, classica morfologia che si forma nei vulcani che hanno subito prima uncollasso calderico e poi una nuova attività (morfologia simile del Vesuvio). C'è un lago prosciugato durante labonifica, laghi formati per attività idromagmatica dovuta all'interazione del magma con acqua riscaldata in→falde freatiche Ariccia, Nemi, Albano. Il gruppo composito di laghi viene chiamato Maar.Sulla carta geologica, in colore rosso sono le colate laviche.

in colore viola è la pedogenizzazione (formazione del paleosuolo) dei prodotti piroclastici relativi all'ultima eruzione del vulcano tuscolano artemisio. Primafase Tuscolano-Artemisio tra 561 e 366.000 anni, sono state emesse le maggiori quantità di materiale che hanno caratterizzato la forma e struttura del complesso vulcanico. La maggior parte di queste eruzioni, oltre a formare caldere, hanno dato origine a flussi piroclastici a cui corrispondono grossi spessori di piroclastiti (tufi litoidi o depositi di pozzolane). All'interno era uno strato vulcano (come il Vesuvio o Etna) per cui troviamo lave più antiche del distretto.

Seconda fase Fase delle Faete tra 308 e 250.000 anni, dopo l'ultima eruzione che chiude il periodo tuscolano artemisio abbiamo la ripresa dell'attività nella parte centrale sia nel bordo calderico, attività che era quella del cono di scorie trovate sul Tuscolo. In questa fase l'attività è

menoenergetica quindi diventa stromboliana o con fontane di lava (Las Palmas o Islanda). Terza e ultima fase tra 200 e 36.000 anni dovuta ad attività idro magmatica, risale meno magma, interagisce con l'acqua e forma centri principali (Albano, Ariccia e Nemi). In questo periodo ci sono poche colate di lava di cui l'ultima vicino Velletri che risale a 40.000 anni fa.

I suoli vulcanici rispetto, ad esempio, agli strati sedimentari hanno una formazione diversa, sia nel tempo, sia nella struttura poiché le colate laviche frequenti nel tempo vanno a modificare il terreno già esistente e creano strati di terreno pedogenizzato a strati di colate laviche. Nella slide degli strati troviamo in basso a sinistra i vecchi tufi (tufi grigi pisolitici), eruzione di Trigoria – Tor de Cenci (561.000 anni), interessante perché sotto inizia il sedimentario e sopra il vulcanico: in basso paleosuolo (p), deposito da caduta (a), flussi piroclastici che danno origine a

roccia litoide (b1), albero abbattuto dal flusso piroclastico molto veloce che è rimasto intatto (tree), altro flusso piroclastico (b2).

La composizione dei magmi dei Colli Albani è: Leucite KAlSi O , Clinopirosseno, Nefelina (RICORDARE2 6FORMULE).

Nella slide con i due frammenti, il primo all'interno presenta roccia carbonatica, nel secondo il magmainteragisce con il carbonato e avviene una decarbonatazione quindi diventa come un palloncino sgonfiato.

Unita eruttiva Villa senni – 360.000 anni fa: ha creato la zona a ferro di cavallo e i prodotti, essendoun'eruzione ad alta energia, sono quelli che si sono posati e hanno ricoperto l'area intorno alla zona centraledi emissione, sono quelli più recenti e si sono pedogenizzati. Sono caratterizzati da due unità deposizionali dipozzolane o tufo litoide.

Terre rareSono elementi di transizione della tavola periodica che hanno proprietà periodiche che fanno sì che siano simili.

L'uno con l'altro: passando dal lantanio al lutezio abbiamo una diminuzione graduale del raggio ionico e una valenza sempre trivalente, tranne euro.