I Granitoidi

LA CROSTA CONTINENTALE

• Copre il 41% della superficie

terrestre e si trova in

posizione più elevata rispetto

a quella oceanica a causa

della sua ,mediamente, minor

densità;

• La crosta continentale

superiore è composta da

rocce sedimentarie,

metamorfiti di basso e medio

grado e da granitoidi; rocce

che, si pensa, si trovino solo

sulla Terra a causa della

presenza di acqua liquida;

• La crosta continentale

profonda è inaccessibile; le

informazioni sulla stessa

sono ascritte a trivellazioni

(15 km), a xenoliti portati a

giorno dal magmatismo e ad

esumazioni tettoniche;

• A grandi linee, la crosta

continentale intermedia è

composta da metamorfiti in

facies anfibolitica mentre

quella profonda da granuliti.

LE INDAGINI INDIRETTE E LA CROSTA

CONTINENTALE

Le indagini indirette di tipo

geofisico risultano

fondamentali per lo studio

della crosta continentale: in

particolare, l’aumento della

velocità delle onde P va di pari

passo con l’aumento della

densità di tale crosta ed è

riconducibile sia alla presenza

di rocce femiche che alla

presenza di metamorfiti di

grado sempre più alto

all’aumentare della profondità. La figura mostra la variazione della velocità delle onde

primarie per rocce felsiche e mafiche tipiche di crosta

inferiore in funzione della profondità per gradienti

geotermici corrispondenti alla superficie di flusso di

⁻

calore con valori di 40 e 90 m Wm ² (Chapman e

Furlong, 1992).

CHIMISMO DELLA CROSTA

CONTINENTALE La crosta

continentale ha

una composizione

intermedia, e

contiene la

maggior parte degli

elementi più

incompatibili

presenti nel

pianeta Terra. La

crosta inferiore ha

composizione

prevalentemente

basica (eclogiti),

mentre la crosta

superiore risulta

essere acida, in

quanto composta

essenzialmente da

rocce granitoidi.

ETÀ DELLA CROSTA

CONTINENTALE

Andamento del rapporto

143Nd/144Nd nel tempo

geologico, dalla formazione

della terra all’attuale: il

valore iniziale della Terra

globale è stimato pari a

0,50682, mentre l’età di

formazione della crosta

continentale è datata a 2,5

Ga (miliardi di anni). Da

quel momento in poi, il

rapporto Sm/Nd è

cambiato, poiché nella

crosta il Nd è frazionato più

del Sm (quindi è diminuito);

dunque, nella crosta il

rapporto 143Nd/144Nd ha

seguito una linea di

crescita meno rapida

rispetto a quello del

mantello superiore; perciò,

i magmi di genesi

mantellica con età

maggiore di 2,5 Ga hanno clic

o

uarto ondo

– livello

Quinto Andamento del rapporto

87Sr/86Sr nel tempo

livello per geologico, dalla

livello

livello formazione della Terra

all’attuale: dalla

modificare formazione della crosta

continentale, datata a 2,5

Ga, si registrano

cambiamenti netti nel

rapporto sopra citato sia

nella crosta che nel

mantello superiore; in

particolare si ha un

stili aumento dello stesso nella

crosta, mentre nel

mantello si ha un

del impoverimento principale

in Rb che in Sr. Poiché il

testo 87Sr deriva dal 87Rb,

nella crosta il rapporto

87Sr/86Sr è aumentato

più rapidamente rispetto al

dello mantello, facendo sì che i

magmi estratti dal

mantello abbiano valori di

tale rapporto più bassi di

sc quelli della crosta

I CRATONI NEL MONDO

La mappa mostra la distribuzione delle aree cratoniche nel mondo con

annesse età di formazione, dedotte dall’età di formazione degli zirconi in

CLASSIFICAZIONE DELLE ROCCE

GRANITOIDI

Table 18-4. A Classification of Granitoid Rocks Based on Tectonic Setting. After Pitcher (1983) in K.

J. Hsü (ed.), Mountain Building Processes, Academic Press, London; Pitcher (1993), The Nature and

Origin of Granite, Blackie, London; and Barbarin (1990) Geol. Journal, 25, 227-238. Winter (2001) An

Introduction to Igneous and Metamorphic Petrology. Prentice Hall.

Table 18-3. The S-I-A-M Classification of Granitoids

3+ 2+ 87 86

18

δ

Fe /Fe Sr/ Sr

O

SiO K O/Na O

Type Ca, Sr A/(C+N+K)* Cr, Ni Misc Petrogenesis

2 2 2

M 46-70% low high low low low < 9‰ < 0.705 Low Rb, Th, U Subduction zone

Low LIL and HFS or ocean-intraplate

Mantle-derived

I 53-76% low high in low: metal- moderate low < 9‰ < 0.705 high LIL/HFS Subduction zone

mafic uminous to med. Rb, Th, U Infracrustal

rocks peraluminous hornblende Mafic to intermed.

magnetite igneous source

S 65-74% high low high low high > 9‰ > 0.707 variable LIL/HFS Subduction zone

high Rb, Th, U

metaluminous biotite, cordierite Supracrustal

Als, Grt, Ilmenite sedimentary source

A Na O

high low var var low var var low LIL/HFS Anorogenic

2

→ 77% high peralkaline high Fe/Mg Stable craton

high Ga/Al Rift zone

High REE, Zr

High F, Cl

* molar Al O /(CaO+Na O+K O) Data from White and Chappell (1983), Clarke (1992), Whalen (1985)

2 3 2 2

Figure 18-4. MORB-normalized spider

diagrams for the analyses in Table 18-

2. From Winter (2001) An Introduction

to Igneous and Metamorphic

Petrology. Prentice Hall.

Figure 18-2. Alumina saturation classes based on the molar proportions of

Al2O3/(CaO+Na2O+K2O) (“A/CNK”) after Shand (1927). Common non-quartzo-

feldspathic minerals for each type are included. After Clarke (1992). Granitoid

Figure 18-3. The

Ab-Or-Qtz system

with the ternary

cotectic curves and

eutectic minima

from 0.1 to 3 GPa.

Included is the

locus of most

granite

compositions from

Figure 11-2

(shaded) and the

plotted positions of

the norms from the

analyses in Table

18-2. Note the

effects of

increasing

pressure and the

An, B, and F

contents on the

position of the

thermal minima.

From Winter

(2001) An

Introduction to

Igneous and

MAGMATISMO DI CROSTA

CONTINENTALE

Dal momento che la crosta

continentale si trova normalmente

allo stato solido, la formazione

MIGMATIT dei magmi granitici implica

perturbazioni transienti del

E gradiente geotermico…

per modificare stili del testo dello schema

o livello Dehydration Melting (Fusione per

llo deidratazione)

La dissoluzione di minerali idrati (ad

livello esempio mica od anfibolo) in seguito

nto livello a reazione, a relativamente alta

temperatura, con minerali anidri,

produce un fuso sottosaturo in H20

ed una restite; durante la reazione

non si forma una fase fluida ricca in

H20, dal momento che questa,

prodottasi dal breakdown del

minerale idrato, rimane nel sistema.