AMBIENTE MAGMATICO ROCCE MAGMATICHE

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1 AMBIENTE MAGMATICO ROCCE MAGMATICHE

2 Cos è un magma? Un fuso silicatico (cristallizzano da esso i silicati, ricchi in silice, SiO 2 ) prodotto dalla fusione di una roccia del mantello o della crosta terrestre.

3 Temperatura dei magmi: compresa tra i 700 C e i 1200 C Composizione chimica in elementi: silicio, ossigeno, alluminio, ferro, calcio, magnesio, sodio, potassio, etc. Nella massa fusa sono disciolti vapori (acqua) e gas (anidride carbonica, solforosa, solforica, zolfo, acido cloridrico, fluoridrico, solfidrico e gas rari). I vapori e i gas costituiscono circa il 2% dell intero magma e di questa quantità il 98% è rappresentato da vapor acqueo.

4 Magma = fuso silicatico I silicati sono i minerali più abbondanti nella crosta terrestre e nel mantello; ciò li rende i componenti fondamentali di moltissime rocce magmatiche, sedimentarie e metamorfiche, la cui genesi s identifica infine con quella stessa dei minerali.

5 Natura dei magmi Sulla base della composizione chimica, ed in particolare dell abbondanza in silice, i magmi si dividono in: Basici SiO 2 < 52% Intermedi 52% < SiO 2 < 66% Acidi SiO 2 > 66%

6 MAGMI SiO 2 Al 2 O 3 FeO+Fe 2 O 3 CaO+MgO Na 2 O+K 2 O Temperatura Acidi > C Basici C I MAGMI BASICI SONO RICCHI DI SILICATI DI FERRO E MAGNESIO I MAGMI ACIDI SONO RICCHI DI SILICATI DI SODIO, POTASSIO, ALLUMINIO SILICATI FEMICI (ricchi in MgO, FeO, CaO) --- > SCURI olivine pirosseni anfiboli miche scure (biotite, flogopite) SILICATI SIALICI (ricchi in SiO 2, Al 2 O 3, Na 2 O, K 2 O) --- > CHIARI quarzo feldspati alcalini plagioclasi feldspatoidi miche chiare (muscovite)

7 Le rocce del mantello sono ricche in silicati di ferro, magnesio e calcio, pertanto la loro fusione genera magmi di tipo basico. Le rocce della crosta sono ricche in silicati di alluminio, sodio e potassio, pertanto la loro fusione genera magmi di tipo acido. I magmi intermedi derivano dalla interazione tra la fusione del mantello e della crosta.

8 Il destino dei magmi Il magma, più leggero delle rocce, tende a risalire dalle profondità in cui si è formato. Lungo il percorso può ristagnare formando una camera magmatica e, raffreddando lentamente, può originare corpi plutonici costituiti da rocce intrusive. Le condizioni dinamiche interne ed esterne alla camera magmatica possono favorire la risalita del magma in superficie (eruzione). Il raffreddamento del magma in superficie porta alla formazione delle rocce effusive.

9 MAGMA Intrusione e cristallizzazione entro la crosta terrestre Risalita alla superficie e fuoriuscita a giorno ROCCE MAGMATICHE INTRUSIVE O PLUTONICHE Intrusione e cristallizzazione negli strati più superficiali della crosta ROCCE MAGMATICHE EFFUSIVE O VULCANICHE ROCCE MAGMATICHE SUBVULCANICHE O IPOABISSALI

10 I MAGMI, pertanto, possono CONSOLIDARE in superficie Trasformarsi in vetri = masse solide amorfe. CRISTALLIZZARE in profondità Formare cristalli = sostanze che hanno un preciso ordinamento strutturale ed un identico chimismo in ogni loro porzione.

11 LA CRISTALLIZZAZIONE O LA SOLIDIFICAZIONE DEI MAGMI PORTA ALLA FORMAZIONE DELLE ROCCE MAGMATICHE

12 Rafforziamo il concetto di cristallizzazione! Ne avevamo mai parlato prima? Quali esperienze di laboratorio potrebbero aiutarci a capire il fenomeno? Cosa produce la cristallizzazione del magma?

13 SIMULIAMO LA CRISTALLIZZAZIONE: IL LICEO ALLE ORE magma

14 IL LICEO ALLE ORE 11.00: gli alunni iniziano a rientrare nelle loro classi nucleazione

15 IL LICEO ALLE ORE 11.05: in condizioni ideali, al suono della campana di fine intervallo, gli alunni sono rientrati tutti nelle loro classi Classe II C Classe I A Classe IV D Crescita lenta Classe II B Classe V E Classe IV A Sala Insegnanti

16 SITUAZIONE REALE: alla fine dell intervallo sono pochi gli alunni in classe e molti non arrivano prima dell insegnante. Classe II C Classe I A Classe IV D Crescita veloce Classe II B Classe V E Classe IV A Sala Insegnanti

17 La metafora ci è servita per capire che: Il lento raffreddamento favorisce la crescita dei cristalli. Se il raffreddamento è più veloce, la crescita dei cristalli è minore. IL RAFFREDDAMENTO RAPIDO della massa fusa COSA PRODUCE? Proviamo a fondere lo zucchero!

18 La composizione chimica del magma ha un ruolo nel processo di cristallizzazione? VISCOSITA DIFFICOLTA DI MIGRAZIONE DA PARTE DEGLI ELEMENTI CHIMICI Minor sviluppo dei cristalli

19 La viscosità (resistenza allo scorrimento di un fluido) del magma dipende: Dalla temperatura, pertanto tanto più caldo è il magma tanto più è fluido. Dalla composizione chimica, maggiore è il contenuto in silice maggiore è la viscosità. QUALI SONO, ALLORA, I MAGMI MENO VISCOSI?

20 CRISTALLIZZAZIONE IN CONDIZIONI INTRUSIVA Temperatura e pressione diminuiscono lentamente La viscosità aumenta lentamente e la migrazione delle particelle è facilitata CRISTALLIZZAZIONE COMPLETA CRESCITA E SVILUPPO DI CRISTALLI: Di dimensioni variabili con continuità Di forme variabili, da buone a cattive quando non c è più spazio per accrescersi

21 CRISTALLIZZAZIONE IN CONDIZIONI EFFUSIVE Temperatura e pressione diminuiscono velocemente La viscosità aumenta rapidamente e la migrazione delle particelle è ostacolata CRISTALLIZZAZIONE COMPLETA PARZIALE NULLA (vetro) CRESCITA E SVILUPPO DI CRISTALLI: Di piccole dimensioni (afirica) Di dimensioni variabili con salto netto (porfirica) Di forme variabili da buone a cattive

22 STRUTTURE IN ROCCE INTRUSIVE OLOCRISTALLINA tutta cristallizzata GRANULARE completa gamma di dimensioni dei cristalli IPIDIOMORFA cristalli di forma regolare e cristalli di forma irregolare

23 STRUTTURE IN ROCCE EFFUSIVE OLOCRISTALLINA tutta cristallizzata VETROSA tutto vetro PORFIRICA presenza di fenocristalli immersi in una massa di fondo AFIRICA assenza di fenocristalli

24 Serie alcali-calcica ROCCE MAGMATICHE INTRUSIVE è da notare il diverso colore generato da diverse abbondanze di minerali chiari e scuri ACIDE INTERMEDIE BASICHE GRANITO GRANODIORITE TONALITE DIORITE GABBRO ULTRABASICHE ORNEBLENDITE PIROSSENITE PERIDOTITE Serie alcalina GRANITO ALCALINO SIENITE

25 DAL COLORE DELLA ROCCIA ALLA COMPOSIZIONE DEI MAGMI NELLE ROCCE EFFUSIVE IL COLORE E POCO SIGNIFICATIVO date le piccole dimensioni dei cristalli o la loro assenza (vetro). Se la polvere è: Per determinare il chimismo del magma si POLVERIZZA una piccola parte del campione. - BIANCA --- > il magma è acido (riolite, dacite). - GRIGIA --- > il magma è intermedio (andesite) - NERA --- > il magma è basico (basalto)

26 Serie alcali-calcica ROCCE MAGMATICHE EFFUSIVE ACIDE INTERMEDIE BASICHE RIOLITE DACITE ANDESITE BASALTO ULTRABASICHE Serie alcalina Picro- BASALTO TRACHITE LEUCITITE

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