elementi di geologia e geomorfologia elementi di geologia e

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Corso di laurea in ingegneria civile e ambientale
ELEMENTI DI GEOLOGIA E GEOMORFOLOGIA
Rocce Magmatiche
Dott. M. Caggiati e E. Grottoli
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 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)
TESSITURA E STRUTTURA
• La tessitura è l‘insieme delle caratteristiche geometriche della roccia, essenzialmente dimensioni (granulometria), forma, disposizione spaziale , rapporti reciproci delle particelle che la costituiscono
• La struttura è l’insieme delle caratteristiche che riguardano i minerali: aspetto, dimensioni, forma e disposizione all’interno della roccia
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
STRUTTURA
granulare
(fine, media, grossolana), composta di cristalli tutti all'incirca della stessa grandezza
eterogranulare
composta di insiemi di cristalli a diversa grana
porfirica
quando abbiamo fenocristalli immersi in una pasta micro o criptocristallina
(afanitica) o addirittura vetrosa
STRUTTURA
vescicolare
la roccia contiene piccole cavità
(vescicole) generate dalle bolle gassose contenute nel magma
STRUTTURA
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
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)
MINERALI FEMICI
pirosseno
Biotite
olivina
anfibolo
MINERALI SIALICI
plagioclasio
K‐feldpato
muscovite
quarzo
INDICE DI COLORE
Classificazione in base all’indice di colore (M)
M = % di minerali femici (scuri)
M
Ultramafico 90‐100
Melanocratico 65‐90
Mesocratico 35‐65
Leucocratico 0‐35
CLASSIFICAZIONE
Distinzione in base al magma di provenienza (in base al contenuto in Silice SiO2):
Acido
SiO2 > 65%
R. Acida
Intermedio 52%<SiO2<65% R. Intermedia Basico
SiO2<52%
R. Basica
Ultrabasico
SiO2 < 45% R. Ultrabasica
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
Diagramma di Streckeisen (QAPF)
Doppio triangolo equilatero con il lato AP in comune
NON VA CONSIDERATO COME UN ROMBO!!! (il quarzo è incompatibile con i feldspatoidi)
Il valore % di Q e di F è rappresentato da una linea orizzontale (parallela ad AP) Il valore % dei A e di P è dato da una linea che converge dal lato AP verso uno dei due vertici del triangolo (o verso il quarzo o verso i
feldspatoidi) Q+A+P = 100%
F+A+P = 100%
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
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
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’Elba
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
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
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
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)
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
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
ESEMPI
PIROSSENITE – intrusive ultrabasiche
Grana: da media a grossa
Minerali: costituita principalmente da pirosseno
Colore: nerastro
Strutture: olocristallina, granulare
Esempi: Alpi Occidentali
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
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), catena dei Lagorai (daciti e riodaciti)
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
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
ESEMPI
COLATA DI LAVA BASALTICA – effusive basiche
Strutture: vescicolare con pasta di fondo
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)
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
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
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