ELEMENTI DI GEOLOGIA E GEOMORFOLOGIA

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1 Corso di laurea in ingegneria civile e ambientale ELEMENTI DI GEOLOGIA E GEOMORFOLOGIA Rocce Magmatiche Dott.. M. Caggiati e E. Grottoli

2 ROCCE MAGMATICHE Si formano per il raffreddamento e quindi per cristallizzazione di un magma fuso. Processo che porta alla formazione di cristalli (minerali) più o meno grandi e sviluppati in base alla velocità di raffreddamento del magma Intrusive il magma solidifica all interno della crosta terrestre Effusive il magma solidifica all esterno della crosta terrestre

3 CLASSIFICAZIONE Approccio generale: 1) Descrizione struttura e grana della roccia 2) Valutazione dell indice di colore (chiaro vs scuro) 3) Riconoscimento minerali principali 4) Stima dei rapporti tra minerali (diagramma di Strekeisen)

4 TESSITURA E STRUTTURA La tessitura èl insieme delle caratteristiche geometriche della roccia, essenzialmente dimensioni (granulometria), forma, disposizione spaziale, rapporti reciproci delle particelle che la costituiscono La struttura èl insieme delle caratteristiche che riguardano i minerali: aspetto, dimensioni, forma e disposizione all interno della roccia

5 STRUTTURA olocristallina completamente composta di cristalli, a prescindere dalle dimensioni e dalla varietà delle dimensioni (come un mosaico) ipocristallina roccia formata in parte da cristalli, in parte da vetro

6 granulare (fine, media, grossolana), composta di cristalli tutti all'incirca della stessa grandezza STRUTTURA eterogranulare composta di insiemi di cristalli a diversa grana porfirica quando abbiamo fenocristalli immersi in una pasta micro o criptocristallina (afanitica) o addirittura vetrosa

7 STRUTTURA vescicolare la roccia contiene piccole cavità (vescicole) generate dalle bolle gassose contenute nel magma

8 vetrosa (oloialina) quando il raffreddamento è stato così rapido da congelare gli elementi (atomi o ioni) e non permetterne l'organizzazione in cristalli. Caratteristica la frattura concoide STRUTTURA

9 MINERALI In base al tempo ed alla velocità di raffreddamento, si formano i vari minerali. Serie di Bowen silicati (anortite) Serie continua Serie discontinua (albite)

10 pirosseno MINERALI FEMICI Biotite olivina anfibolo

11 MINERALI SIALICI K feldpato plagioclasio muscovite quarzo

12 Classificazione in base all indice di colore (M) INDICE DI COLORE M = % di minerali femici (scuri) M Ultramafico Melanocratico Mesocratico Leucocratico 0 35

13 CLASSIFICAZIONE Distinzione in base al magma di provenienza (in base al contenuto in Silice SiO 2 ): Acido SiO 2 > 65% Intermedio 52%<SiO 2 <65% Basico SiO 2 <52% Ultrabasico SiO 2 < 45% R. Acida R. Intermedia R. Basica R. Ultrabasica

14 CLASSIFICAZIONE diagramma di Strekeisen rocce intrusive Se M < 90% In base all abbondanza dei minerali principali (class. modale) Quarzo, Alcalifeldspati (o K feldspati), Plagioclasio, Feldspatoidi Ogni vertice del triangolo rappresenta il 100% di quantità di quel minerale nella roccia

15 Diagramma di Streckeisen (QAPF) Doppio triangolo equilatero con il lato AP in comune NON VA CONSIDERATO COME UN ROMBO!!! (il quarzo è incompatibile con ifeldspatoidi) Q+A+P = 100% F+A+P = 100% Il valore % di Q e di F èrappresentato da una linea orizzontale (parallela ad AP) Il valore % dei A e di P èdato da una linea che converge dal lato AP verso uno dei due vertici del triangolo (o verso il quarzo o verso i feldspatoidi)

16 Diagramma di Streckeisen (QAPF) Come si usa 1) si determinano i minerali presenti nel campione (e la loro percentuale) 2) Si tracciano 2 linee: una orizzontale (che esprime il contenuto % di Quarzo o di Feldspatoidi) e una convergente al vertice Q (o al vertice F) che esprime il contenuto % di A e P 3) Intersecando le due linee si individuerà un punto che cadrà in un campo classificativo di una determinata roccia

17 ESEMPI GRANITI intrusive acide Grana: da media a grossa Minerali: costituita principalmente da k feldspato, plagioclasio, quarzo, biotite Altri minerali: a volte muscovite Colore: dipende generalmente da quello del k feldspato presente ed è variabile da bianco a rosa a rosso Strutture: olocristallina, granulare Esempi in Italia: M. Rosa, Cervino, M. Bianco

18 ESEMPI GRANODIORITI intrusive acide Grana: da media a fine Minerali: costituita principalmente da quarzo, k feldspato, plagioclasio, anfibolo e biotite (granito + anfibolo) Colore: da grigio a grigio chiaro Strutture: olocristallina, da granulare ad eterogranulare Esempi in Italia: Adamello, Isola d Elbad

19 ESEMPI TONALITI intrusive acide Grana: da media a fine Minerali: costituita principalmente da plagioclasio, quarzo, biotite (granito k.feldspato) Colore: grigio chiaro (essendoci molto plagioclasio) Strutture: olocristallina, da granulare ad eterogranulare Esempi in Italia: Val di Sole, Adamello

20 ESEMPI DIORITI intrusive intermedie Grana: da media a fine Minerali: costituita principalmente da plagioclasio, anfibolo (orneblenda) e biotite Altri minerali: pirosseno, quarzo e k feldspato Colore: da grigio a grigio scuro Strutture: olocristallina, granulare Esempi in Italia: Adamello, Valtellina

21 ESEMPI SIENITI intrusive intermedie Grana: da media a fine Minerali: costituita principalmente da k feldspato,plagioclasio, anfibolo, biotite (granito quarzo + anfibolo) Colore: da grigio a violaceo Strutture: olocristallina, granulare Esempi in Italia: Alpi Occidentali

22 ESEMPI GABBRI intrusive basiche Grana: da media a grossa Minerali: costituita principalmente da plagioclasio, pirosseni e olivina Altri minerali: anfibolo Colore: da grigio scuro,a nero o nero verdastro Strutture: olocristallina, da granulare ad eterogranulare Esempi in Italia:Ivrea, Appennino settentrionale (ofioliti( ofioliti)

23 CLASSIFICAZIONE rocce ultramafiche Se M >= 90% diagrammi ternari specifici basati sulla % di alcuni minerali Ol = olivina Opx = ortopirosseni Cpx = clinopirosseni Px = pirosseno P = plagioclasio M = minerali femici

24 ESEMPI PERIDOTITI intrusive ultrabasiche Grana: da media a grossa Minerali: costituita principalmente da olivina e pirosseno Colore: nerastro, verde molto scuro Strutture: olocristallina, granulare Esempi: Sud Africa, Zimbabwe

25 ESEMPI PIROSSENITE intrusive ultrabasiche Grana: da media a grossa Minerali: costituita principalmente da pirosseno Colore: nerastro Strutture: olocristallina, granulare Esempi: Alpi Occidentali

26 CLASSIFICAZIONE diagramma di Strekeisen rocce effusive Se M < 90% In base all abbondanza dei minerali principali (class. modale) Quarzo, Alcalifeldspati (o K feldspati), Plagioclasio, Feldspatoidi

27 ESEMPI RIOLITI E DACITI (PORFIDI) effusive acide Grana: da media a grossa Minerali: costituita principalmente da k feldspato, plagioclasio, quarzo, biotite Altri minerali: Colore: da grigio chiaro a rosso scuro Strutture: Da olo ad ipocristallina, porfirica, con fenocristalli di quarzo, k feldspato, plagioclasio e biotite immersi in una pasta di fondo microcristallina Esempi in Italia: Colli Euganei (rioliti( rioliti), catena dei Lagorai (daciti e riodaciti)

28 ESEMPI TRACHITI effusive intermedie Grana: da media a fine Minerali: costituita principalmente da k feldspato (anortoclasio), plagioclasio e biotite. Quarzo nella pasta di fondo microcristallina. Colore: grigio chiaro Strutture: da olocristallina a porfirica Esempi in Italia: Colli Euganei

29 ESEMPI BASALTI effusive basiche Grana: da media a fine Minerali: costituita principalmente da olivina, plagioclasio e pirosseno Altri minerali: Colore: da grigio scuro a nero Strutture: variabile da intersetale (cristalli allungati con orientazione a caso), a porfirica microcristallina, a vescicolare Esempi in Italia: Etna, Colli Berici, Buffaure

30 ESEMPI COLATA DI LAVA BASALTICA effusive basiche Strutture: vescicolare con pasta di fondo

31 ROCCE PIROCLASTICHE (TEFRITI) Anche se di origine vulcanica, sono sottoposte a processi gravitativi e di sedimentazione, per cui costituiscono un capitolo a parte Si classificano in base alla dimensione: cenere vulcanica < 2mm; lapilli fino a 6cm; bombe vulcaniche > 6 cm I lapilli vulcanici possono cementare, anche insieme ad altro materiale detritico, e costituire tufi e tufiti. La cristallizzazione può avere luogo anche dopo una ri sedimentazione (es: Pietra Verde di Livinallongo)

32 ESEMPI TUFO piroclastiche Minerali: costituita principalmente da ematite (ossido di ferro), k feldspato (clasti grigi), biotite, muscovite, plagioclasio Colore: beige, giallo, grigio, bruno Esempi: Toscana, Lazio e Campania POMICE piroclastiche Minerali: sialici Colore: chiaro (bianco, grigio, giallo, rosa) Strutture: struttura vescicolare Esempi: Vesuvio, Lipari

33 ESEMPI IGNIMBRITI piroclastiche Costitutite da piccoli frammenti rocciosi, pezzi di ossidiana e alcuni minerali tra cui i più visibili sono di k feldspato Colore: beige, giallo, grigio, bruno