Rocce metamorfiche

Grado metamorfico

Bassissimo grado: sub-greenschist facies.

Basso grado: facies scisti verdi.

Medio grado: parte iniziale della facies anfibolitica.

Alto grado: parte della facies anfibolitica e facies granulitica (coincide con l'anatessi delle rocce pelitiche, in presenza di H2O).

Tipi di metamorfismo

Metamorfismo regionale: tipo di metamorfismo a scala regionale che coinvolge grandi volumi di roccia, ed è associato a processi tettonici a grande scala (orogenesi, espansione dei fondali oceanici ecc.). Il metamorfismo regionale è generalmente suddiviso in:

• Metamorfismo orogenico: Metamorfismo legato a processi orogenici o di subduzione che coinvolge grandi volumi di rocce. È un metamorfismo che può essere associato alle varie fasi di sviluppo di un orogene, dalle fasi iniziali di compressione alle fasi finali di estensione.
• Metamorfismo di fondale oceanico: Dovuto alla circolazione di acqua marina molto calda in prossimità delle dorsali oceaniche.

Non provoca deformazione ma trasformazioni dovute a temperatura e circolazione di fluidi.

• Metamorfismo di seppellimento: Metamorfismo di bassa temperatura di sedimenti e/o rocce in bacini con alto tasso di sedimentazione. Non comporta deformazioni e spesso è difficile distinguerlo dalla diagenesi spinta.
• Metamorfismo locale: tipo di metamorfismo che si estende su un'area limitata e che coinvolge un piccolo volume di roccia. È dovuto a cause locali come intrusioni magmatiche, sviluppo di grandi faglie, impatti meteorici, incendi, fulmini ecc. Può essere suddiviso in:

• Metamorfismo di contatto: Dovuto alla messa in posto di intrusioni magmatiche (acide o basiche). Ha un'estensione ridotta e limitata alla zona circostante l'intrusione (aureola metamorfica). Può essere accompagnato da deformazioni in base alla dinamica di messa in posto dell'intrusione. Tipiche rocce di questo tipo di metamorfismo sono gli hornfels (cornubianiti).

derivanti da rocce pelitiche) e marmi.

• Metamorfismo cataclastico o dislocazione: Avviene in prossimità di shear zone e faglie profonde. La grande frizione che si sviluppa in queste zone tende a frantumare le rocce, esi vengono così a creare: fault gauge (zone superficiali), cataclasiti (zone a profondità intermedia), miloniti (profondità elevate), pseudotachiliti (rocce parzialmente vetrosedovute al forte attrito che genera calore e fusione parziale).
• Metamorfismo idrotermale: Causato da forte circolazione di fluidi ricchi in elementi chimici. Si sviluppa di solito attorno a intrusioni magmatiche o in zone di falgia con circolazione di fluidi. Formazione di depositi minerari a carattere economico.
• Pirometamorfismo: Metamorfismo di altissima temperatura e bassa pressione. È disolito legato a corpi magmatici subvulcanici e a collate laviche.
• Metamorfismo da combustione: Legato alla combustione naturale di rocce bituminose o ricche in

NOMENCLATURA

La sottocommissione della IUGS ha fornito delle direttive su come nominare una roccia metamorfica, tuttavia non è ancora del tutto chiaro. Il problema sussiste in quanto, essendo le rocce metamorfiche molto particolari, sono sempre state utilizzate dall'uomo a scopi ornamentali e per costruire edifici, nel tempo c'è stato un enorme proliferare di nomi per la stessa roccia. La SCMR, una sottocommissione della IUGS, si è posta lo scopo di definire degli schemi per l'intera comunità internazionale. La SCMR riconosce comunque dei termini che nel tempo sono diventati specifici di un litotipo (fillade, marmo), tuttavia questi non rientrano tra i termini appropriati per una nomenclatura sistematica. Per questa ragione la SCMR ha sviluppato un diagramma di flusso (flow chart) per nominare una roccia metamorfica in modo univoco, basandosi essenzialmente su due principi ispiratori:

• Lo schema deve provvedere a coprire l'intero

spettro delle rocce metamorfiche.

Deve esse possibile a tutti utilizzare tale schema con criteri inequivocabili in modo da poter arrivare allo stesso risultato senza ambiguità.

Secondo la SCMR le caratteristiche principali a dover essere prese in considerazione ai fini di una classificazione sono:

• minerali presenti
• struttura
• natura della roccia prima del metamorfismo
• condizioni genetiche del metamorfismo
• composizione chimica

Tra tutte, la composizione mineralogica e la struttura rappresentano i parametri individuabili più facilmente. È da precisare che la grande differenza con le rocce ignee sta nel fatto che le rocce metamorfiche possiedono una variabilità composizionale molto ampia dovuta al fatto che esse possono derivare da rocce magmatiche, sedimentarie ma anche da rocce già metamorfosate. Per questa ragione, la SCMR fissa la sua classificazione su due principi essenziali:

• Le rocce metamorfiche devono essere classificate

innanzitutto per le caratteristiche visibili alla mesoscala poi, laddove necessario, al microscopio.

• I termini genetici non devono rappresentare la definizione principale della roccia. Quindi possono essere utilizzati, ma secondariamente.
• Struttura e mineralogia sono, essenzialmente, le caratteristiche su cui deve basarsi lo schema classificativo delle rocce metamorfiche, che sono spesso riconoscibili ad occhio nudo.

NOMI SPECIFICI (SPECIFIC NAMES)

La terminologia esistente da molti anni include una moltitudine di nomi basati su criteri diversi (cultura, distribuzione geografica etc.), alcuni di questi sono diventati di forte uso, tali da diventare distintivi di un determinato litotipo, per cui può essere utilizzato a livello classificativo anche se non sono stati sviluppati con un criterio sistematico. Ad esempio:

• Anfibolite per identificare una roccia ad orneblenda e plagioclasio.
• Marmo per definire una roccia prevalentemente costituita da calcite.
• Slate per rocce a grana fine.

minutissima ad elevata fissilità (fendersi in lamine)

Protomilonite: Sono rocce ai primi stadi di deformazione, contenenti più del 50% diporfiroclasti. Le protomiloniti presentano comunemente una struttura mortar, data da frammenti di roccia (spesso spigolosi) e cristalli immersi in una matrice a grana fine.

Milonite: Roccia caratterizzata da una scistosità ben sviluppata, derivante dalla riduzione di grana in seguito a processi tettonici. Nelle miloniti si ha tra il 10% e il 90% di porfiroclasti.

Ultramilonite: Rocce in cui la riduzione di grana è molto intensa. Hanno solitamente un colore molto scuro, e contengono meno del 10% di porfiroclasti.

Questi termini, dunque, non seguono una logica sistematica, ma rendono bene l’idea della tipologia di metamorfismo. Tutti questi termini vengono riconosciuti dalla SCMR come nomenclatura ufficiale e vengono elencati in una lista specifica.

ROOT TERMS (Nomi radice)

Al fine di facilitare la classificazione,

esempio:

La SCMR propone di suddividere le rocce in tre grandicategorie divisibili esclusivamente per la struttura: SHIST, GNEISS, GRANOFELS. Questi termini ricoprono l'ampio spettro strutturale delle rocce metamorfiche e vanno utilizzati come root name nell'elaborare una terminologia sistematica (vanno messi per ultimo, prima mettiamo degli aggettivi caratteristici).

Se la scistosità è sviluppata prende il root name di scisto, l'orientazione preferenziale in questo caso interessa tutta la roccia ed è ripetitiva in zone strettamente distanziate; tale roccia si dividerà su una scala minore del centimetro.

Se la scistosità è poco sviluppata la chiameremo gneiss, l'orientazione preferenziale interessa una porzione di roccia minore, o comunque, e maggiormente distanziata su una scala maggiore del centimetro.

Se la scistosità è totalmente assente la chiameremo granofels.

Ognuno di questi root name contiene diversi nomi specifici.

esempio gli scisti contengo lefilladi e gli slate. CATEGORIE DI ROCK TERMS Parallelamente alla classificazione basata sui termini strutturali, la SCMR ha esaminato la varietà di termini esistenti per le rocce metamorfiche e li ha organizzati in tre categorie: termini raccomandati, termini ristretti e termini non necessari. I termini raccomandati variano da termini di frequente uso ormai stabilizzati nel linguaggio scientifico (anfibolite, eclogite, marmo) a termini che descrivono rocce poco comuni (arterite, mesocataclasite). Questi possono essere usati in sostituzione dei structural root names, come marmo calcite granofels al posto di SCMR: SCHEMA DI CATEGORIZZAZIONE DI UNA ROCCIA METAMORFICA. Lo schema può essere separato in due sezioni: superiore e inferiore. La prima dà il nome specifico basato sul protolite. 1. La roccia presenta una evidente meso- o microstruttura metamorfica o è evidente ancora il protolite? a. Se è ancora presente il protolite si usa un

termine legato ad esso, ad esempio granito, basalto.

2. Se presenta una struttura metamorfica si usa un nome specifico.

1. La roccia è costituita da oltre il 75% da una specie modale, si mette il suffisso -ito al nome della specie mineralogica, p.es. biotitite, garnetite.
2. La roccia incontra uno dei nomi specifici quali: eclogite, marmo, anfibolite etc. In questo caso è preferibile utilizzare il termine specifico se è di uso comune. Per esempio, è preferibile utilizzare fillade piuttosto che muscovite-clorite scisto.
3. Nel caso in cui il processo genetico è noto, oppure se si vuole enfatizzare o fornire informazioni sul processo genetico la SCMR consiglia nomi specifici. Per esempio, migmatite, milonite etc.

3. La roccia presenta scistosità? Se è no allora è un granofels e si utilizzano i minerali come prefisso per il granofels (diopside-olivine granofels), se è si si esamina l'anisotropia:

a. Anisotropia ben sviluppata

struttura delle rocce metamorfiche includono "scistosa", "gneissosa" e "granofels". La struttura scistosa si riferisce a una distribuzione uniforme dei minerali fillosilicati nella roccia. La struttura gneissosa, invece, indica una anisotropia poco evidente. I termini "scisto", "gneiss" e "granofels" possono essere modificati con nomi di minerali secondo delle linee guida specifiche. I minerali principali vengono scritti prima del nome di base, in ordine di abbondanza crescente. Ad esempio, si può avere un "gneiss di plagioclasio-quarzo" (con abbondanza crescente di quarzo). I minerali essenziali, che rappresentano una caratteristica peculiare della roccia, non vengono utilizzati come prefissi. I costituenti minori possono essere indicati prima del nome della roccia, utilizzando il termine "-bearing", sempre in ordine di abbondanza crescente. Ad esempio, si può avere un "gneiss di biotite-quarzo-plagioclasio con presenza di rutile e ilmenite". Non sempre è necessario indicare i costituenti minori, ma la loro presenza può essere importante per indicare particolari condizioni di metamorfismo. Questi sono solo alcuni dei termini che si riferiscono alla struttura delle rocce metamorfiche.