Rocce metamorfiche
Metamorfismo: variazione mineralogica e strutturale delle rocce allo stato
solido in risposta a condizioni chimiche e fisiche differenti da quelle in cui
si è formata la roccia originaria.
Ogni roccia magmatica o sedimentaria è in equilibrio solo con
un ristretto campo di temperature e pressioni, molto elevato
per le prime, molto basso per le seconde. Appena una roccia
si trova in una situazione diversa, tende a modificarsi verso
un'associazione mineralogica che la porti in equilibrio con i
nuovi valori di T e P, cioè ricristallizza senza fondere.
Struttura delle rocce metamorfiche
Spesso le rocce metamorfiche sono scistose.
Scistosità: orientazione dei cristalli lungo piani
preferenziali in seguito a pressioni orientate
Massiccia
Piegata
Poco scistosa
Occhiadina
Molto scistosa
Il tipo di struttura dipende dal tipo di sollecitazione che ha
determinato il metamorfismo…
schiacciamento
Struttura
scistosa
compressione
Struttura
piegata
taglio
Struttura
occhiadina
estensione
Riconoscimento delle rocce
metamorfiche
• Spesso sono scistose.
• Anche se sono massicce, i cristalli presentano un
allungamento nella direzione in cui si è
sviluppata la sollecitazione.
• Alcune reagiscono agli acidi.
Le rocce metamorfiche vengono classificate in base
alla roccia di origine (sedimentaria o magmatica) e al
grado di metamorfismo, a sua volta dipendente dal
tipo di metamorfismo:
Regionale
Metamorfismo
Di Contatto
Metamorfismo di contatto
Si ha quando una massa magmatica di alta temperatura viene a contatto
con rocce sedimentarie, metamorfiche o, più raramente magmatiche,
preesistenti. Le condizioni in cui si verifica questo tipo di metamorfismo
sono quelle di alta temperatura (300°-800°C) e di pressione in genere
piuttosto bassa (150-1500 atm). Si manifesta quindi in settori poco
profondi della crosta (0,5-5 Km).
Rocce non interessate
dal riscaldamento
Aureola
metamorfica
di contatto
Basso grado
Alto grado
Il
metamorfismo
di
contatto interessa una
zona circoscritta intorno
al
corpo
intrusivo
(aureola)
in
cui
il
gradiente di temperatura
decresce
spostandosi
verso l'esterno. Le rocce
che si formano sono
poco o nulla scistose.
Metamorfismo regionale
Legato geograficamente e per genesi alla formazione delle catene montuose, è
dovuto sia alle pressioni tangenziali che si generano durante i movimenti crostali
(pressioni orientate), sia al peso dei sedimenti sovrapposti (pressioni di carico).
Nel primo caso si possono raggiungere anche temperature di 850°C, mentre nel
secondo caso si raggiungono i 450°C. Il metamorfismo regionale, a differenza di
quello di contatto, interessa zone estese, e, a seconda della temperatura, è stato
suddiviso in vari gradi:
• T < 200°C: diagenesi
• T = 200°÷500°C: basso
grado
• T = 500°÷650°C: medio
grado
• T > 650°C: alto grado
• T > 700°C: a seconda dei tipi
di roccia e delle pressioni, si
può avere fusione oppure può
continuare il metamorfismo
ancora per qualche centinaio
di gradi.
All'aumentare del grado metamorfico le trasformazioni sono
tali che è sempre meno riconoscibile la roccia originaria.
Le rocce metamorfiche si classificano in base alla tipologia e
composizione chimica delle rocce originarie:
roccia originaria sedimentaria ⇒ le rocce metamorfiche
corrispondenti assumono il suffisso “para” (es. paragneiss,
parascisti)
rocce originaria magmatica ⇒ le rocce metamorfiche
corrispondenti assumono il suffisso “orto” (es. ortogneiss,
ortoscisti),
Esempi
ARGILLOSE
ARGILLOSE-ARENACEE
SEDIMENTARIE
ARDESIE
FILLADI
MICASCISTI
PARAGNEISS
QUARZITI
ARENACEA
CALCAREA
CALCESCISTI
MARMI E CALCEFIRI
ORTOGNEISS
ACIDE
MAGMATICHE
BASICHE-ULTRABASICHE
CLORITOSCISTI
SERPENTINOSCISTI
ANFIBOLITI
Metamorfiche
SEDIMENTARIE
ARGILLOSE
ARGIL.ARGIL.
-ARENACEE
1) ARDESIA
Argilloscisti,
derivanti
da
METAMORFISMO
REGIONALE di BASSO GRADO. Di colore nero o
grigio, MOLTO SCISTOSE e con grana fine tanto
che non sono VISIBILI CRISTALLI a occhio nudo.
Deriva dal metamorfismo delle argille, ma, a causa
del grado metamorfico molto basso, non vi sono
vere e proprie trasformazioni mineralogiche.
2) filladi
3) micascisti
4) paragneiss
CARATTERISTICHE TECNICHE FONDAMENTALI: scarsa durezza,
alterabili, essendo molto scistose, tendono a dividersi facilmente
in lastre anche sottili.
Franosità elevata
USI: gradini, tetti.
AREE DI AFFIORAMENTO: Appennino Ligure.
Metamorfiche
Metamorfiche
SEDIMENTARIE
Sedimentarie
ARGILLOSE
ARGIL.ARGIL.
-ARENACEE
1)
ardesia
Derivano da metamorfismo di rocce sedimentarie
argillose. METAMORFISMO REGIONALE di GRADO
MEDIO-BASSO.
Di colore grigio argenteo,
plumbeo, verdastro, MOLTO SCISTOSE, spesso con
scistosità ondulata e con grana molto minuta
(i minerali non si distinguono a occhio nudo).
Principali componenti mineralogici: quarzo, mica,
clorite. Possono essere presenti lenti di quarzo.
2) FILLADI
3) micascisti
4) paragneiss
CARATTERISTICHE TECNICHE FONDAMENTALI: sono facilmente
suddivisibili in lastre.
AREE DI AFFIORAMENTO: molto diffuse nell’area prealpina
(Piemonte e Lombardia).
Metamorfiche
Metamorfiche
SEDIMENTARIE
Sedimentarie
ARGILLOSE
ARGIL.ARGIL.
-ARENACEE
1)
METAMORFISMO
REGIONALE di grado da
MEDIO ad ALTO. Di colore
variabile da grigio a marrone a
seconda del tipo di mica
presente.
SCISTOSI,
con
grana molto variabile.
ardesia
2) filladi
Franosità elevata
AREE DI AFFIORAMENTO:
3) MICASCISTI
molto diffuse nell’area
prealpina.
4) paragneiss
Si distinguono dalle filladi perché nei micascisti le
MICHE sono VISIBILI a occhio nudo e formano anche
delle lamine larghe ed estese dando luogo ad una
maggiore lucentezza.
Componenti mineralogici principali: quarzo, mica (biotite,
muscovite).
Metamorfiche
Metamorfiche
SEDIMENTARIE
Sedimentarie
ARGILLOSE
ARGIL.ARGIL.
-ARENACEE
1)
Metamorfismo regionale di grado da
medio ad alto. Di colore variabile, a
grana media o grossa. La scistosità è
poco sviluppata.
ardesia
2) filladi
3) micascisti
4) PARAGNEISS
Vedi
ORTOGNEISS per
caratteristiche
tecniche.
Metamorfiche
Metamorfiche
SEDIMENTARIE
Sedimentarie
ARENACEE
1) QUARZITI
Derivano da arenarie quarzose e selci.
METAMORFISMO REGIONALE di grado da BASSO
ad ALTO. Hanno colore chiaro, da bianco (se
contengono solo quarzo) a verde-giallo (se
contengono anche altri minerali). Hanno struttura
massiccia o scistosa se la mica è abbondante. La
grana è prevalentemente minuta. Componente
mineralogico principale: quarzo.
CARATTERISTICHE TECNICHE FONDAMENTALI: dure, fragili,
abrasive, elevata resistenza a flessione, facilmente divisibili in
spessori fino a 0,5cm. Non sono lucidabili.
USI: rivestimenti e pavimenti.
AREE DI AFFIORAMENTO: Alpi Piemontesi (Barge).
Metamorfiche
Metamorfiche
SEDIMENTARIE
Sedimentarie
CALCAREE
1) CALCESCISTI
METAMORFISMO REGIONALE di BASSO grado.
Di colore da grigio chiaro a grigio marroncino,
SCISTOSI con alternanza di letti granulari e
lamellari. Componenti mineralogici principali:
calcite, mica, clorite, quarzo. Derivano da
metamorfismo di rocce carbonatiche ricche di
materiale terrigeno. REAGISCONO con HCl diluito
e sono soggette a fenomeni carsici.
2) marmi e
calcefiri
AREE DI AFFIORAMENTO: Molto diffusi nelle aree alpine occidentali.
Metamorfiche
Metamorfiche
SEDIMENTARIE
Sedimentarie
CALCAREE
1) calcescisti
2) MARMI e
CALCEFIRI
Fenomeni carsici,
con relative
conseguenze
MARMO
METAMORFISMO REGIONALE
o di CONTATTO di grado da
MEDIO
a
ALTO.
Struttura massiccia (a volte
saccaroide).
I
marmi
derivano dal metamorfismo di
calcari puri, meni calcefiri da
calcari marnosi. Componente
mineralogico
principale:
calcite ⇒ reagiscono con HCl
diluito e sono soggette a
fenomeni carsici.
CARATTERISTICHE
TECNICHE FONDAMENTALI:
facilità di lavorazione (usi
antichi), aspetto piacevole,
spiccata durevolezza. Quelli a
grana fine appaiono cerei,
mentre quelli a grana grossa.
Presentano lucentezza vetrosa.
USI: lastre (con spessori
maggiori di 2cm) per
rivestimenti e pavimentazioni,
manufatti ornamentali.
AREE DI AFFIORAMENTO:
Appennino Toscano (zona delle
Apuane), più rari nelle Alpi.
Esempio dell’impiego del marmo come pietra
da costruzione
ALTARE DELLA
PATRIA - ROMA
DUOMO DI MILANO
Esempio dell’impiego del marmo bianco
come pietra ornamentale
ROSONE DEL DUOMO DI
CARRARA
VENERE CAPITOLINA
Metamorfiche
MAGMATICHE
ACIDE
ORTOGNEISS
METAMORFISMO REGIONALE di grado da MEDIO
ad ALTO, di colore chiaro. Sono a grana media o
grossa. La scistosità è poco sviluppata e la
struttura può essere GNESSICA LISTATA o
OCCHIADINA se i feldspati sono disposti in lenti
allineate e circondate da miche. Si distinguono dai
micascisti in quanto sono più ricchi di minerali
granulari (quarzo e feldspati). Componenti
essenziali: quarzo, feldspato, plagioclasi e mica
(muscovite e biotite).
Metamorfiche
Metamorfiche
MAGMATICHE
Magmatiche
ACIDE
CARATTERISTICHE TECNICHE FONDAMENTALI:
ORTOGNEISS
resistenza simile al granito s.l. (anche alla flessione), ma
con spiccata divisibilità, ottima durevolezza.
lastre per scalini, mensole, architravi, pavimentazioni
di luoghi soggetti ad intenso calpestio, rivestimenti
esterni, cordonate stradali.
USI:
Alpi Pennine e Lepontine
(Val d’Ossola) - Es. Monte Rosa, Gran Paradiso.
AREE DI AFFIORAMENTO:
Metamorfiche
Metamorfiche
MAGMATICHE
Magmatiche
BASICHE
METAMORFISMO REGIONALE di BASSO grado.
Di colore verde lucente, struttura massiccia o
scistosa. Componente essenziale: clorite. Derivano
da rocce effusive e filoniane basiche.
1) CLORITOSCISTI
3) serpentinoscisti
4) anfiboliti
AREE DI AFFIORAMENTO: diffusione limitata alla Valtellina
(Es.: Pietra Ollare).
Metamorfiche
Metamorfiche
MAGMATICHE
Magmatiche
BASICHE
METAMORFISMO REGIONALE di BASSO grado.
Di colore da verde chiaro a verde scuro, (ROCCE
VERDI) da scistosi a massicci. Componente
mineralogico principale: serpentino. Derivano dal
metamorfismo di gabbri e peridotiti.
1) cloritoscisti
3) SERPENTINOSCISTI
4) anfiboliti
Metamorfiche
MAGMATICHE
BASICHE
1) cloritoscisti
CARATTERISTICHE TECNICHE FONDAMENTALI:
Essendo molto scistosi, sono facilmente suddivisibili in
lastre, ma durezza scarsa. Molto alterabili da agenti
atmosferici (aloni giallastri). Spesso associati a talco ed
amianto.
3) SERPENTINOSCISTI
Franosità elevata
4) anfiboliti
Inquinamento di aria e acqua da amianto
USI:
rivestimenti e fregi, no pavimentazioni.
Alpi Lombarde (Val Malenco),
della Val d’Aosta e Piemontesi (Valle della Stura di
Lanzo e Monviso), Appennino Ligure (Genova) e Toscano
(Prato).
AREE DI AFFIORAMENTO:
Metamorfiche
MAGMATICHE
BASICHE
1) cloritoscisti
3) serpentinoscisti
4) ANFIBOLITI
METAMORFISMO REGIONALE di MEDIO grado.
Colore verde scuro o nero. Dure e pesanti, con
struttura massiccia e grana piuttosto fine.
Componenti essenziali: anfibolo e plagioclasio.
Derivano da basalti e gabbri.
Tipo di rocce
Colore
Struttura
Grana
Ardesia
Nero e grigio
Scistosa
Finissima
Filladi
Grigio e
verdastro
Molto
minuta
Calcescisti
Grigio chiaro marroncino
Fortemente
scistosa e con
ondulazioni
Fortemente
scistosa
Cloritoscisti
Verde
Scistosa
Minuta
Serpentinoscisti
Verde
Micascisti
Da grigio a
marrone
Da scistosa a
massiccia
Scistosa
Da minuta a
grossolana
Da minuta a
variabile
Gneiss
Grigio (da
chiaro a scuro)
Variabile
Non scistosa
Grossolana
Massiccia
Giallo, da
bianco a verde
Verde scuro o
nero
Massiccia,
talora scistosa
Massiccia
Marmi
Quarziti
Anfiboliti
Medio
Reazione
HCl
No
Medio
No
Medio
Sì
Medio
No
Pesante
No
Letti alternati di Medio
miche in lamine
e quarzo in
granuli
Feldspati e mica Pesante
No
Da fine a
grossolana
Minuta
Calcite
Pesante
Sì
Quarzo e mica
Pesante
No
Minuta
Anfibolo e
plagioclasio
Pesante
No
Minuta
Minerali
visibili
Non
distinguibili ad
occhio nudo
Quarzo, mica
(non ad occhio
nudo)
Calcite in lenti
e noduli
alternata a mica
Clorite
Serpentino
Peso
No
Principali proprietà
delle rocce metamorfiche
MARMI, CALCESCISTI e CALCEFIRI:
alterazione chimica ⇒ carsismo, con
rischi per gallerie, strade, edifici
ARDESIE, FILLADI e MICASCISTI:
molto scistose ⇒ elevata franosità
SERPENTINOSCISTI: molto scistose,
contengono amianto ⇒ elevata
franosità, inquinamento di aria e acqua
GNEISS, QUARZITI: molto resistenti,
compatte, buona durevolezza… simile
al granito ma più facilmente divisibile in
lastre
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