3_-2016-_Microstrutture,_Classificazione_Rocce_Plutoniche

Riassunto della puntata precedente:
• Definizione di roccia e di minerale
• Processo magmatico, metamorfico e sedimentario
• I magmi: definizione e caratteristiche
• Volatili nei magmi (viscosità)
• Pressione anidra ed idrata
• Sottoraffreddamento dei magmi
Petrografia (Scienze Geologiche) Michele Lustrino. Univ. La Sapienza Roma A.A. 2015/2016
Rocce Ignee
Oggi parleremo dei
processi che portano
alla formazione delle
rocce ignee e come le
loro composizioni e
microstrutture ci
possono dire da dove
provengano, perchè si
sono formate e come
si sono raffreddate.
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Classificazione delle Rocce Ignee
Per classificare (dare un nome ad) una
roccia (qualsiasi) è fondamentale
conoscere la:
-Microstruttura
(grandezza e forma dei cristalli e
relazioni geometriche tra i vari minerali);
-Composizione
(sia mineralogica che chimica).
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Alla fine di un processo di
raffreddamento i magmi possono:
VETRIFICARE
Trasformarsi in
vetri = masse
solide amorfe senza
fasi cristalline
CRISTALLIZZARE
Formare
cristalli =
sostanze che hanno un
preciso ordinamento
strutturale ed un identico
chimismo in ogni loro
porzione
CRISTALLIZZARE e VETRIFICARE
Solidificare formando sia cristalli che vetro.
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Velocità di raffreddamento e
grandezza dei cristalli
Un raffreddamento molto rapido (es. da pochi secondi
a qualche minuto) potrebbe portare alla formazione di
una massa vetrosa (assenza di cristalli).
Un raffreddamento molto lento (es. 10-100.000 anni)
porta alla formazione di pochi grandi cristalli.
Un raffreddamento medio (es. poche ore-giorni)
porta alla formazione di numerosi cristalli più piccoli.
A volte il raffreddamento avviene “a due stadi” (ossia
lento nella prima parte e rapido nella seconda).
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Velocità di raffreddamento e
grandezza dei cristalli
A seconda della presenza o meno di vetro e dei
cristalli le rocce ignee possono essere divise in due (o
tre) grandi categorie.
Rocce PLUTONICHE: raffreddamento molto lento
all’interno della crosta (con cristalli grandi e visibili
ad occhio nudo).
Rocce VULCANICHE: raffreddamento rapido o a due
stadi (con cristalli di dimensioni più piccole ed,
eventualmente, anche con la presenza di vetro).
Rocce FILONIANE o IPOABISSALI: con velocità di
raffreddamento
(e(Scienze
dimensioni
dei
cristalli)
intermedie.
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Geologiche) Michele
Lustrino.
Univ. La Sapienza
Roma A.A. 2015/2016
Raffreddamento lento
Con il raffreddamento lento, si formano meno
nuclei e questo permette lo sviluppo di singoli
cristalli più grandi.
Questo è quello che si
vede in una roccia ignea
intrusiva.
1 cm
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Raffreddamento rapido
Raffreddamento rapido = rocce con piccoli
cristalli. Si formano molti nuclei cristallini.
Addirittura i cristalli possono essere del tutto
assenti.
Questo è quello che si vede nelle rocce
effusive, anche conosciute come rocce
vulcaniche. Queste rocce si formano in
prossimità della superficie terrestre.
Ossidiana
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Raffreddamento rapido
Vetro o non Vetro?
Rocce Plutoniche?
MAI VETRO
Rocce Vulcaniche?
POSSIBILE
PRESENZA DI
VETRO
Non tutte le rocce vulcaniche
sono associate alla presenza di
vetro. Che sia chiaro.
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Raffreddamento a due stadi
Molte rocce ignee presentano cristalli con dimensioni molto
variabili: alcuni piccoli ed altri grandi.
Questa è chiamata microstruttura porfirica.
In alcuni casi i cristalli piccoli possono mancare del tutto
(microstruttura vitrofirica).
La microstruttura porfirica indica raffreddamento a due stadi:
1) In un primo momento il raffreddamento avviene
relativamente in modo lento (in profondità); ciò permette lo
sviluppo dei cristalli più grandi.
2) A partire da un certo momento, il magma viene raffreddato
più rapidamente (es. si avvicina alla superficie): i cristalli
più grandi (ed in genere quelli meglio formati) vengono
intrappolati in una matrice di materiale a grana più fine o
interamente vetrosa.
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Raffreddamento a due stadi
Molte rocce ignee presentano cristalli con dimensioni molto
variabili: alcuni piccoli ed altri grandi.
Questa è chiamata microstruttura porfirica.
La microstruttura porfirica può essere di due tipi principali:
-
Porfirica Iatale: presenza di due classi dimensionali di
cristalli (molto grandi = fenocristalli; molto piccoli = pasta
di fondo).
-
Porfirica Seriata: presenza di una serie continua di
cristalli, da molto piccoli a molto grandi, con la presenza di
micro-fenocristalli a dimensioni intermedie tra fenocristalli
e cristalli della pasta di fondo.
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Raffreddamento a due stadi
1 cm
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Raffreddamento a due stadi
1 cm
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Raffreddamento a due stadi
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Raffreddamento a due stadi
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Raffreddamento a due stadi
2 cm
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Raffreddamento a due stadi
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Microstruttura Ignea
Questa è una
fotografia
macroscopica di un
GRANITO
Roccia composta
essenzialmente da:
- Quarzo
- Feldspato alcalino
- Plagioclasio
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Microstruttura Ignea
Questa è
una
fotografia
di una
sezione
sottile di
un granito
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Microstruttura Ignea
mica
quarzo
Feld. alcalino
plagioclasio
I vari minerali non sono uniti tra di loro tramite un
cemento. I cristalli sono orientati a caso.
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Microstruttura Ignea
mica
quarzo
Feld. alcalino
plagioclasio
Questa è una tipica microstruttura olocristallina,
faneritica, ipidiomorfa, isotropa, equigranulare.
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Microstruttura Ignea
Spieghiamo meglio:
Olocristallina? Dal greco oloς (tutto) ossia con
tutti cristalli (senza vetro vulcanico).
Faneritica? Dal greco fainomai (apparire) ossia con
TUTTI i cristalli visibili (che appaiono).
Ipidiomorfa? Con cristalli con facce ben sviluppate
e con altri cristalli senza un abito preciso.
Isotropa? Con i cristalli orientati a caso (senza
particolari orientazioni preferenziali.
Equigranulare? Con i cristalli grosso modo delle
stesse dimensioni.
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Microstruttura Ignea
TERMINI LEGATI ALLA DIMENSIONE E PRESENZA DI CRISTALLI
1) Ci sono cristalli visibili ad occhio nudo?
Si
= Domanda n. 2
No = Afirica
2) Tutti i cristalli sono visibili ad occhio nudo?
Si
= Faneritica (domanda n. 3)
No
= Domanda n. 4
3) I cristalli sono grosso modo delle stesse dimensioni?
Si
= Equigranulare
No
= Inequigranulare
4) I cristalli visibili (fenocristalli) sono associati ad una pasta
di fondo vetrosa?
Si
= Vitrofirica
No
= Porfirica
5) La pasta di fondo è interamente vetrosa?
Si
= Pasta di fondo oloialina
No
= Domanda n. 6
6) La pasta di fondo è interamente cristallina?
Si
= Pasta di fondo olocristallina
No
= Domanda
n. 7Geologiche) Michele Lustrino. Univ. La Sapienza Roma A.A. 2015/2016
Petrografia (Scienze
Microstruttura Ignea
TERMINI LEGATI ALLA DIMENSIONE E PRESENZA DI CRISTALLI
7) Nella pasta di fondo il vetro è più abbondante dei cristalli?
Si
= Pasta di fondo ipoialina
No
= Pasta di fondo ipocristallina
8) Negli interstizi degli eventuali plagioclasi della pasta è
presente del vetro?
Si
= Interstertale
No
= Intergranulare
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Microstruttura Ignea
TERMINI LEGATI ALLA DIMENSIONE E PRESENZA DI CRISTALLI
Abbondanza di fenocristalli in una roccia
porfirica (o vitrofirica)
15 %
1%
5%
5%
A
15%
10%
15%
10%
10%
B
15%
20%
D
15%
C
30%
E
Indice di
Porfiricità
(superficie
occupata dai
fenocristalli
rispetto alla
superficie
totale)
F
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Microstruttura Ignea
TERMINI LEGATI ALLA FORMA ED AL RAPPORTO TRA I VARI
MINERALI
9) In una roccia con microstruttura faneritica, i cristalli
presenti sono tutti senza abito (anedrali)?
Si
= Autoallotriomorfa
No
= Ipidiomorfa
10) Ci sono orientazioni preferenziali dei cristalli?
Si
= Anisotropa (domanda n. 11)
No
= Isotropa
11) I cristalli iso-orientati sono fedspati?
Si
= Trachitica (o Trachitoide)
No
= Anisotropa
12) Ci sono cristalli più grandi che inglobano totalmente altri
cristalli più piccoli?
Si
= Pecilitica (ma vedi anche domanda successiva)
No
= uno dei casi precedenti
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Microstruttura Ignea
TERMINI LEGATI ALLA FORMA ED AL RAPPORTO TRA I VARI
MINERALI
13) I cristalli inglobati sono plagioclasi?
Si
= Ofitica
No
= uno dei casi precedenti
14) Sono presenti dei vuoti (buchi) nella roccia?
Si
= Vescicolare o Scoriacea (vuoti precedentemente
No
occupati dai gas in espansione)
= Compatta o Massiva
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Microstruttura Ignea
Alcuni esempi di microstrutture di rocce ignee:
Qz
Feld
Feld
Qz
Qz
Qz
Feld
Microstruttura Autoallotriomorfa con
cristalli anedrali di quarzo e feldspato
alcalino pertitico.
I cristalli non hanno alcun tipo di faccia
ben sviluppata.
Feld
Qz
Feld
Feld
Feld
Qz
Microstruttura Ipidiomorfa con cristalli
euedrali/subedrali di feldspato alcalino
pertitico e quarzo interstiziale
anedrale.
In molti graniti il quarzo è anedrale in
quanto ultimo minerale a cristallizzare.
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Microstruttura Ignea
Alcuni esempi di microstrutture di rocce ignee:
Vetro
Pl
Vetro
Pl
Vetro
Microstruttura Vitrofirica con cristalli
e frammenti di cristalli euedrali di
plagioclasio immersi in una matrice
vetrosa (marrone).
I cristalli si sono formati prima
dell’eruzione.
Ol
Microstruttura Trachitica con piccoli
cristalli euedrali allungati di plagioclasio
con orientazione preferenziale
che“rivestono” un fenocristallo di
olivina.
In realtà la M. Trachitica dovrebbe
interessare solo i feldspati alcalini.
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Microstruttura Ignea
Alcuni esempi di microstrutture di rocce ignee:
PdF
Cpx
Pl
Pl
Cpx
Qz
Pl
Cpx
PdF
PdF
Pl
Qz
Qz
Pl
Microstruttura Porfirica con cristalli
euedrali di plagioclasi (bianchi) e
clinopirosseni (scuri) immersi in una
pasta di fondo micro-cristallina.
Microstruttura Porfirica con
fenocristalli di quarzo da anedrale a
subedrale.
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Microstruttura Ignea
Alcuni esempi di microstrutture di rocce ignee:
Sf
Sf
Sf
Pl
Qz
Sf
Microstruttura Vitrofirica con un
cristallo euedrale di plagioclasio
(bianco) e vari sferuliti sempre di
plagioclasio.
Microstruttura Sferulitica con
fenocristalli aciculari di anfibolo
radianti da cristalli di quarzo e
feldspati.
Gli sferuliti si formano in prossimità di
“pareti fredde”.
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Microstruttura Ignea
Alcuni esempi di microstrutture di rocce ignee:
Cavità
Ol
Microstruttura Vescicolare con grandi
cavità sferiche precedentemente
occupate dai gas in essoluzione.
Campione macroscopico di roccia ignea
vulcanica vescicolare.
Questo è un esempio di scoria vulcanica.
I “buchi” sono le tracce lasciate dai gas
in essoluzione quando il magma era
ancora relativamente poco viscoso.
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Microstruttura Ignea
Alcuni esempi di microstrutture di rocce ignee:
Microstruttura Amigdaloide con un
vacuolo precedentemente occupato da
gas riempito da minerali secondari
(clorite, calcite e zeoliti).
Si tratta di modifiche avvenute dopo il
raffreddamento della lava.
Microstruttura Trachitica con cristalli
allungati di plagioclasi orientati in modo
preferenziale.
La iso-orientazione è parallela alla
direzione del flusso della lava durante la
sua messa in posto.
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Microstruttura Ignea
Alcuni esempi di microstrutture di rocce ignee:
Microstruttura Ofitica con plagioclasi
(cristalli allungati dal colore dal bianco
al nero) che sembrano “sospesi” in
cristalli più grossi (colorati) di
clinopirosseno.
Si tratta anche in questo caso di
crescita pressochè contemporanea.
Microstruttura Subofitica. Rispetto alla
precedente, i clinopirosseni sono più
abbondanti.
Questi sono concentrati nelle aree
triangolari tra i vari cristalli di
plagioclasio.
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Microstruttura Ignea
Alcuni esempi di microstrutture di rocce ignee:
Sp
Opx
Sp
Pl
Ol
Opx
Ol
Ol
Opx
Ol
Ol
Cpx
Sp
Sp
Microstruttura Pecilitica. In questo
caso sono presenti vari cristalli (olivine
dai colori cangianti e spinelli neri)
all’interno di un cristallo più grande
(ortopirosseno).
Cpx
Cpx
Pl
Microstruttura Coronitica con augite
(clinopirosseno) blu attorno ad un
cristallo di olivina (giallo). Sul lato
sinistro ed in basso sono presenti
plagioclasi.
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Raffreddamento rapido
Raffreddamento rapido = rocce
con piccoli cristalli. Si formano
molti nuclei cristallini.
Questo è quello che si vede nelle
rocce effusive, anche conosciute
come rocce vulcaniche. Queste
rocce si formano in prossimità
della superficie terrestre.
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Quenching (congelamento)
Quando un magma è esposto a temperature relativamente basse (atmosfera
terrestre o acqua in superficie) non ha il tempo di adeguare la sua energia
per formare cristalli organizzati.
Il risultato è la formazione di vetro in un processo chiamato quenching
(congelamento).
Ossidiana
Pomice
La struttura della pomice e dell’ossidiana
è composta essenzialmente di vetro, ad
indicare la sua formazione all’interfaccia
tra il vulcano e l’aria.
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Eruzioni subaquee
Pressione Idrostatica
Risalita
di
magma
Le lave a cuscino (pillow lavas) si formano quando i flussi di lava
si formano in ambiente marino e sono sottoposti ad elevata
pressione idrostatica.
(Ricordate questo termine nella serie ofiolitica?)
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…Cosa avviene quando il magma raggiunge il
fondo dell’oceano
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Quello che avviene in
profondità
Quello che vediamo in
superficie (parte superiore
della serie ofiolitica)
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Chilled margins
in pillows
1
2
1
2
3
3
4
5
4
5
Nei bordi delle lave a cuscino (pillow lavas) si nota il passaggio
da un materiale quasi interamente vetroso (marrone chiaro;
tessitura oloialina) ad un materiale con numerosi microliti
(marrone scuro-nero; tessitura cripto-microcristallina.
Perchè?
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Vetro
Pl
Vetro
Vetro
Vetro
Buco
Pl
Sferuliti
Buco
Vetro
Bt
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Ossidiana riolitica parzialmente
cristallizzata con sviluppo di sferuliti
Ossidiana dacitica con sviluppo di sferuliti
che nucleano al bordo di un cristallo di
plagioclasio
Da Breitkreuz e Arnosio, 2006.
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Composizione
Un primo tipo di classificazione delle rocce ignee si
basa soprattutto sul contenuto in silicio (Si) ed
elementi come il ferro (Fe) e magnesio (Mg). Tutti
questi elementi vengono espressi in ossidi (SiO2,
Fe2O3, MgO).
- Rocce ricche in Fe e Mg sono chiamate femiche
- Rocce povere in Fe e Mg sono chiamate felsiche
IMPORTANTE: Il termine “femico” o “felsico” non è
un termine quantitativo ma solo qualitativo.
Cosa vuol dire? Una roccia femica è una roccia ricca in
Mg (e Fe) ma non viene detto quanto Mg o quanto Fe
ci sia.
Le rocce del Mantello, estremamente ricche in
Fe e Mg sono chiamate Ultrafemiche.
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Composizione
Un primo tipo di classificazione delle rocce ignee si
basa soprattutto sul contenuto in silicio (Si) ed
elementi come il ferro (Fe) e magnesio (Mg). Tutti
questi elementi vengono espressi in ossidi (SiO2,
Fe2O3, MgO).
Rispetto al contenuto in SiO2 la classificazione è:
- Rocce molto povere in SiO2 (<45%) sono chiamate
ultrabasiche
- Rocce povere in SiO2 (tra 45 e 52%) sono chiamate
basiche
- Rocce ricche in SiO2 (tra 52 e 63%) sono chiamate
intermedie
- Rocce molto ricche in SiO2 (>63%) sono chiamate
acide
ATTENZIONE:
Ritorneremo sul concetto di basicità ed acidità delle rocce
quando tratteremo la classificazione delle rocce vulcaniche.
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Rocce Ignee Felsiche (povere di Fe e Mg)
A grana fine
(effusiva) = riolite
A grana grossa
(intrusiva) = granito
Riolite e granito hanno grosso modo la stessa composizione
chimica. Differiscono solo nella grandezza dei cristalli.
ATTENZIONE: Questi sono solo due dei tanti tipi di rocce felsiche!
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Rocce Ignee Intermedie
Esempio di roccia a grana fine (effusiva) =
andesite
1 cm
1 cm
note: molti anfiboli e feldspati,
Non c’è quarzo visibile ma
potrebbe esserci in altri campioni
di andesite.
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Classificazione delle Rocce Ignee
Solo nel 1989 sono state
stabilite le regole
ufficiali per classificare
le Rocce Ignee con la
pubblicazione di un libro a
cura di R.W. Le Maitre,
secondo le direttive
dell’Unione Internazionale
di Scienze Geologiche.
(International
Union of Geological
Sciences)
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Classificazione delle
rocce ignee faneritiche
La classificazione delle
Rocce intrusive si basa sul
CRITERIO
MINERALOGICO
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Classificazione delle
rocce ignee faneritiche
La classificazione delle rocce ignee
faneritiche è anche detta
Classificazione
di Streckeisen
Basato su un suo lavoro
pubblicato nel 1976
Su cosa si fonda questo
criterio classificativo?
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Classificazione delle
rocce ignee faneritiche
Streckeisen propose di distinguere nelle
rocce ignee intrusive due gruppi di minerali:
- MINERALI FONDAMENTALI
- MINERALI ACCESSORI
I minerali fondamentali sono quelli che
caratterizzano le rocce e che vengono
utilizzati per la classificazione; non è
detto che siano i minerali più
abbondanti;
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Classificazione delle
rocce ignee faneritiche
Streckeisen propose di distinguere nelle
rocce ignee intrusive due gruppi di minerali:
- MINERALI FONDAMENTALI
- MINERALI ACCESSORI
I minerali accessori non incidono nella
classificazione ma possono influire negli
attributi della nomenclatura; non è
detto che siano i minerali meno
abbondanti;
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Classificazione delle rocce ignee
I minerali fondamentali per la stragrande
maggioranza delle rocce plutoniche della
crosta sono stati raggruppati in quattro
categorie, mentre i minerali accessori
rientrano in un unico gruppo.
Più del 99% delle rocce ignee plutoniche
affioranti sulla crosta può venire classificato
utilizzando quattro categorie dei minerali
fondamentali, ossia:
Q = Quarzo (ma anche tridimite e cristobalite)
A = Feldspati alcalini inclusa l’albite (da An0 ad An5)
P = Plagioclasi (da An5 ad An100)
F = Feldspatoidi (essenzialmente nefelina).
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Classificazione delle rocce ignee
Questo è il motivo per cui ESIGO che
conosciate bene le formule chimiche ed i vari
termini dei feldspati (A e P) ed almeno due
feldspatoidi (F, nefelina e leucite). Oltre a Q,
ovviamente…
Q
A
P
F
= Quarzo
= Feldspati alcalini inclusa l’albite (da An0ad An5)
= Plagioclasi (da An5 ad An100)
= Feldspatoidi (essenzialmente nefelina).
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Classificazione delle rocce ignee
Solo una piccolissima parte delle rocce ignee
plutoniche affioranti sulla crosta può venire
classificata utilizzando un quinto parametro,
definito:
M
= minerali femici ed altri (olivine, pirosseni,
anfiboli, miche, melilite, minerali opachi, zircone,
apatite, titanite, epidoti, allanite, carbonati, etc.).
Ad eccezione delle rocce in cui M >90,
tutte le rocce sono classificate tramite i
parametri Q, A, P, F che rappresentano
minerali non femici.
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Classificazione delle
rocce ignee
plutoniche
[M <90%]
La roccia deve contenere almeno
il 10% dei minerali QAPF.
N.B.: Normalizzare al 100%
Classificazione delle
Quarzolite
90
90
Granitoide
ricco in Qz
60
60
Granito
Qz-Sienite
a Feldspati
alcalini
Sienite a
Feldspati
alcalini
Q
Granodiorite
Sieno- Monzogranito granito
20
A
5
10
10
Sienite a
Feldspati
Alcalini con
foidi
Rocce Ignee Faneritiche
Doppio Triangolo di
Streckeisen
Qz-Gabbro/
Qz-Diorite/
Qz-Anorthosite
20
Diorite/
Gabbro/
Anorthosite
QzQzQzSienite Monzonite Monzodiorite
5
Sienite 35Monzonite 65 Monzodiorite
90
Sienite
Monzodiorite
Monzonite
con foidi
con foidi
con foidi
10
Monzosienite Monzodiorite
a nefelina
a nefelina
Diorite/Gabbro
P
con foidi
60
Foidolite
(Nefelinolite)
F
60
Petrografia (Scienze Geologiche) Michele Lustrino. Univ. La Sapienza Roma A.A. 2015/2016
Prima di studiare in maggiore dettaglio il doppio
triangolo di Streckeisen cerchiamo di capire come si
legge un diagramma triangolare.
Domanda da 1
Milione di €
C
Qual è la
composizione
del pallino
verde?
0% A
100%
A
A
B
Petrografia (Scienze Geologiche) Michele Lustrino. Univ. La Sapienza Roma A.A. 2015/2016
Classificazione delle rocce ignee
Domanda da 1
Milioni di €
A
C 100% C
0% C
Qual è la
composizione
del pallino
verde?
B
Petrografia (Scienze Geologiche) Michele Lustrino. Univ. La Sapienza Roma A.A. 2015/2016
Classificazione delle rocce ignee
Domanda da 2
Milioni di €
A
C
Qual è la
composizione
del pallino
verde?
B
Petrografia (Scienze Geologiche) Michele Lustrino. Univ. La Sapienza Roma A.A. 2015/2016
Classificazione delle rocce ignee
Domanda da 3
Milioni di €
A
C
Qual è la
composizione
del pallino
verde?
B
Petrografia (Scienze Geologiche) Michele Lustrino. Univ. La Sapienza Roma A.A. 2015/2016
Classificazione delle rocce ignee
Domanda da 5
Milioni di €
C
Qual è la
composizione
del pallino
verde?
10% C
A
B
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Classificazione delle rocce ignee
Domanda da
Milioni di €
10
C
Qual è la
composizione di un
assemblaggio
composto da:
A = 30%
B = 20 %
C = 50 %
A
B
Petrografia (Scienze Geologiche) Michele Lustrino. Univ. La Sapienza Roma A.A. 2015/2016
Classificazione delle rocce ignee
Domanda da
Milioni di €
50
Bisogna normalizzare
(riportare) a 100
la somma dei
parametri che
ci interessano.
20% C
A
C
Qual è la
composizione di un
assemblaggio
composto da:
50%
A = 20%
B = 20 %
C = 10 %
D = 30 %
X
E = 20 %
X
B
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Classificazione delle rocce ignee
Domanda da
Milioni di €
49
Ora basta sostituire
alle varie lettere i
vari minerali ed
il gioco è fatto.
A
C
Qual è la
composizione di un
assemblaggio
composto da:
A = 20%
B=0%
C=0%
D = 50 %
X
E = 30 %
X
B
Petrografia (Scienze Geologiche) Michele Lustrino. Univ. La Sapienza Roma A.A. 2015/2016
Classificazione delle rocce ignee
ATTENZIONE:
Il 70% degli studenti risponde in modo
errato alla domanda sulla classificazione
delle rocce utilizzando il diagramma di
Streckeisen.
Perché mi fate
questo?
Petrografia (Scienze Geologiche) Michele Lustrino. Univ. La Sapienza Roma A.A. 2015/2016
Ritorniamo al doppio
triangolo di
Streckeisen:
[M <90%]
Concentriamoci
per il momento
solo sul triangolo
superiore (QAP)
Quarzolite
90
90
Granitoide
ricco in Qz
60
60
Granito
Qz-Sienite
a Feldspati
alcalini
Sienite a
Feldspati
alcalini
Q
Granodiorite
Sieno- Monzogranito granito
20
A
5
10
10
Sienite a
Feldspati
Alcalini con
foidi
Qz-Gabbro/
Qz-Diorite/
Qz-Anorthosite
20
Diorite/
Gabbro/
Anorthosite
QzQzQzSienite Monzonite Monzodiorite
5
Sienite 35Monzonite 65 Monzodiorite
90
Sienite
Monzodiorite
Monzonite
con foidi
con foidi
con foidi
10
Monzosienite Monzodiorite
a nefelina
a nefelina
Diorite/Gabbro
P
con foidi
60
60
Gran parte delle rocce ignee
plutoniche presenti nella crosta
rientra in questo
volume.
Petrografia (Scienze Geologiche) Michele Lustrino. Univ. La Sapienza Roma A.A. 2015/2016
Foidolite
(Nefelinolite)
F
si chiama la
Classificazione delle Come
roccia composta da:
20 % Ortoclasio
rocce ignee
10 % Andesina
Q
30 % Augite
plutoniche
10 % Magnetite
Quarzolite
Si prendono in
considerazione solo:
Ortoclasio (A)
Andesina (P)
Quarzo (Q)
90
20 % Quarzo
10 % Mica
A = 20 %
P = 10 %
Q = 20 %
60
Tot. = 50 %
90
Granitoide
ricco in Qz
60
Granito
Granodiorite
Qz-Sienite
a Feldspati 20
alcalini
Sienite a
Feldspati alcalini
A
5
10
Sienogranito
Monzogranito
Normalizzare a 100:
A = 100*20/50 = 40
P = 100*10/50 = 20
Q = 100*20/50 = 40
20 Qz-Diorite/
Qz-Gabbro/
Qz-Anorthosite
5Diorite/Gabbro/
65 Monzodiorite 90
Anorthosite
Qz-Sienite Qz-Monzonite
Sienite
35 Monzonite
QzMonzodiorite
P
Petrografia (Scienze Geologiche) Michele Lustrino. Univ. La Sapienza Roma A.A. 2015/2016
Classificazione delle
rocce ignee
Q
plutoniche
10 % Ilmenite
10 % Granato
5 % Apatite
Quarzolite
30 % Andesina
90
90
30 % Anfibolo
15 % Quarzo
Granitoide
P = 30 %
ricco in Qz
Q = 15 %
Tot. = 45 %
60
Quali sono i minerali
fondamentali in
questo caso?
Andesina (P)
Quarzo (Q)
Facciamo un altro
esempio:
60
Granito
Granodiorite
Qz-Sienite
a Feldspati 20
alcalini
Sienite a
Feldspati alcalini
A
5
10
Sienogranito
Monzogranito
Normalizzare a 100:
P = 100*30/45 = 66.6
Q = 100*15/45 = 33.3
20 Qz-Diorite/
Qz-Gabbro/
Qz-Anorthosite
5Diorite/Gabbro/
65 Monzodiorite 90
Anorthosite
Qz-Sienite Qz-Monzonite
Sienite
35 Monzonite
QzMonzodiorite
P
Petrografia (Scienze Geologiche) Michele Lustrino. Univ. La Sapienza Roma A.A. 2015/2016
Classificazione delle
rocce ignee
Minerali fondamentali
Sono quelli la cui presenza (o assenza) fa
plutoniche cambiare
completamente il nome di una roccia
Granito
- K-Feldspato =
K-Feldspato
Quarzo
Plagioclasio
Min. Femici
Q
Quarzo
Plagioclasio
Min. Femici
Quarzolite
Ricordate:
K-Feldspato = A
(Alcali Feldspati)
90
90
Granitoide
ricco in Qz
60
60
Granito
Qz-Sienite
a Feldspati
alcalini
Sienite a
Feldspati
alcalini
Tonalite
Sieno- Monzogranito granito
20
Granodiorite
Qz-Gabbro/
Qz-Diorite/
Qz-Anorthosite
20
Diorite/
Gabbro/
Anorthosite
QzQzQzMonzonite
Sienite
Monzodiorite
5
Sienite 35Monzonite 65 Monzodiorite
90
P
A
Petrografia (Scienze Geologiche) Michele Lustrino. Univ. La Sapienza Roma A.A. 2015/2016
5
10
Classificazione delle
rocce ignee
Minerali fondamentali
Sono quelli la cui presenza (o assenza) fa
plutoniche cambiare
completamente il nome di una roccia
Granito
K-Feldspato
Quarzo
Plagioclasio
Min. Femici
- K-Feldspato =
Tonalite
Quarzo
Plagioclasio
Min. Femici
Minerali Accessori
Sono quelli la cui presenza (o assenza) non è necessaria per definire
il tipo di roccia
Sienite
K-Feldspato
Plagioclasio
Min. Femici
Opachi
Apatite
- Apatite =
Sienite
K-Feldspato
Plagioclasio
Min. Femici
Opachi
Petrografia (Scienze Geologiche) Michele Lustrino. Univ. La Sapienza Roma A.A. 2015/2016
Classificazione delle
rocce ignee
plutoniche
[M <90%]
In questo caso
quali sono i
minerali
accessori?
Tutti i minerali
tranne Q-A-P-F
Quarzolite
90
90
Granitoide
ricco in Qz
60
60
Granito
Qz-Sienite
a Feldspati
alcalini
Sienite a
Feldspati
alcalini
Q
Granodiorite
Sieno- Monzogranito granito
20
A
5
10
10
Sienite a
Feldspati
Alcalini con
foidi
Qz-Gabbro/
Qz-Diorite/
Qz-Anorthosite
20
Diorite/
Gabbro/
Anorthosite
QzQzQzSienite Monzonite Monzodiorite
5
Sienite 35Monzonite 65 Monzodiorite
90
Sienite
Monzodiorite
Monzonite
con foidi
con foidi
con foidi
10
Monzosienite Monzodiorite
a nefelina
a nefelina
Diorite/Gabbro
P
con foidi
60
Foidolite
(Nefelinolite)
F
60
Petrografia (Scienze Geologiche) Michele Lustrino. Univ. La Sapienza Roma A.A. 2015/2016
Classificazione delle
rocce ignee
plutoniche
Classificazione
preliminare (di campagna)
delle rocce plutoniche A
Q
Quarzolite
90
90
[M <90%]
60
60
Granitoide
20
5
10
20
Sienitoide
Dioritoide
Gabbroide 5
65
Anortositoide
P
10
10
Dioritoide con
Sienitoide foidi
con foidi
Gabbroide
con foidi
60
60
Foidolite
F
Petrografia (Scienze Geologiche) Michele Lustrino. Univ. La Sapienza Roma A.A. 2015/2016
Attenzione al significato delle
linee che bordano i campi…
C
Nei triangoli di Streckeisen Q
le linee rosse ed azzurre non
Quarzolite
sono parallele ad un lato 90
90
ma dipartono dal vertice
Q verso la base.
Granitoide
ricco in Qz
Lungo queste linee il
A
rapporto A:P resta 60
60
costante (quello che
varia è il contenuto
Granito
Granoin Q ed il contenuto
diorite
assoluto in A e P
SienoMonzoQz-Sienite
a Feldspati 20
alcalini
Sienite a
Feldspati alcalini
A
5
10
granito
B
granito
20 Qz-Diorite/
Qz-Gabbro/
Qz-Anorthosite
5Diorite/Gabbro/
65 Monzodiorite 90
Anorthosite
Qz-Sienite Qz-Monzonite
Sienite
35 Monzonite
QzMonzodiorite
P
Petrografia (Scienze Geologiche) Michele Lustrino. Univ. La Sapienza Roma A.A. 2015/2016
Classificazione delle
rocce ignee
plutoniche
Q
Questa di seguito è la
composizione di un
granito?
25 % Andesina
20
X % Granato
15
X % Apatite
Quarzolite
25 % Ortoclasio
90
15 % Quarzo
In pratica ora
dovreste conoscere Granitoide
ricco in Qz
la definizione
PRECISA di
Granito
Granito
Granodiorite
90
60
Qz-Sienite
a Feldspati 20
alcalini
Sienite a
Feldspati alcalini
5
10
60
Sienogranito
SI
~23% di Q
tra i minerali
QAP
Monzogranito
20 Qz-Diorite/
Qz-Gabbro/
Qz-Anorthosite
5Diorite/Gabbro/
Monzodiorite
65
90
Anorthosite
Qz-Sienite Qz-Monzonite
Sienite
35 Monzonite
QzMonzodiorite
Petrografia (Scienze Geologiche) Michele Lustrino. Univ. La Sapienza Roma P
A.A. 2015/2016
A
Classificazione delle
rocce ignee 60%
plutoniche
Q
Quarzolite
~58 % Andesina (P)
~17 % Ortoclasio (A)
25 % Quarzo (Q)
P/(A+P)*100 =
35/(35+10)*100 =
~78
Qz-Sienite
a Feldspati 20
alcalini
Sienite a
Feldspati alcalini
5
10
E questo?
90
35 % Andesina
20
X % Fayalite
20
X % Biotite
10 % Ortoclasio
15 % Quarzo
90
NO
Granitoide
ricco in Qz
60
60
Granito
Granodiorite
Sienogranito
25% di Q
ma
P/(P+A) >65
Monzogranito
20 Qz-Diorite/
Qz-Gabbro/
Qz-Anorthosite
5Diorite/Gabbro/
Monzodiorite
65
90
Anorthosite
Qz-Sienite Qz-Monzonite
Sienite
35 Monzonite
QzMonzodiorite
Petrografia (Scienze Geologiche) Michele Lustrino. Univ.
La Sapienza Roma P
A.A. 2015/2016
78
A
Q
Qz-Sienite
a Feldspati
alcalini
Sienite a
Feldspati
alcalini
Granito
Immaginiamo di avere
una roccia con 100
cristalli tutti delle
stesse dimensioni
Granodiorite
Sienogranito
Qz-Diorite
Qz-Gabbro
Qz-Anorthosite
Monzogranito
20
20
QzQz-Sienite Qz-Monzonite Monzodiorite
5
A
Diorite
Gabbro
Anorthosite
5
Sienite
10
Monzonite
35
Monzodiorite
65
90
P
Qual è la composizione del pallino verde?
65 cristalli di P e 35 cristalli di A = 65/(65+35) = 65
Quanti cristalli di Q?
0
Petrografia (Scienze Geologiche) Michele Lustrino. Univ. La Sapienza Roma A.A. 2015/2016
Q
Qz-Sienite
a Feldspati
alcalini
Sienite a
Feldspati
alcalini
Granito
Immaginiamo di avere
una roccia con 100
cristalli tutti delle
stesse dimensioni
Granodiorite
Sienogranito
Qz-Diorite
Qz-Gabbro
Qz-Anorthosite
Monzogranito
20
20
QzQz-Sienite Qz-Monzonite Monzodiorite
5
A
Diorite
Gabbro
Anorthosite
5
Sienite
10
Monzonite
35
Monzodiorite
65
90
P
Qual è la composizione del pallino verde?
5 cristalli di Q e la restante parte (95 cristalli) di A+P
Quanti cristalli di A e quanti di P?
(95*65)/100 = 61,7 cristalli di P 61,7/(61,7+33,3)*100 =
65
(95*35)/100 Petrografia
= 33,3
cristalli
di A
(Scienze
Geologiche) Michele
Lustrino. Univ. La Sapienza Roma A.A. 2015/2016
Q
Qz-Sienite
a Feldspati
alcalini
Sienite a
Feldspati
alcalini
Granito
Immaginiamo di avere
una roccia con 100
cristalli tutti delle
stesse dimensioni
Granodiorite
Sienogranito
Qz-Diorite
Qz-Gabbro
Qz-Anorthosite
Monzogranito
20
20
QzQz-Sienite Qz-Monzonite Monzodiorite
5
A
Diorite
Gabbro
Anorthosite
5
Sienite
10
Monzonite
35
Monzodiorite
65
90
P
Qual è la composizione del pallino verde?
20 cristalli di Q e la restante parte (80) di A+P
Quanti cristalli di A e quanti di P?
52/(52+28)*100 =
(80*65)/100 = 52 cristalli di P
65Roma A.A. 2015/2016
(80*35)/100 Petrografia
= 28 (Scienze
cristalli
diMichele
A Lustrino. Univ. La Sapienza
Geologiche)
Q
Qz-Sienite
a Feldspati
alcalini
Sienite a
Feldspati
alcalini
Granito
50
Immaginiamo di avere
una roccia con 100
cristalli tutti delle
stesse
dimensioni
50
Granodiorite
Sienogranito
Qz-Diorite
Qz-Gabbro
Qz-Anorthosite
Monzogranito
20
20
QzQz-Sienite Qz-Monzonite Monzodiorite
5
A
Diorite
Gabbro
Anorthosite
5
Sienite
10
Monzonite
35
Monzodiorite
65
90
P
Qual è la composizione del pallino verde?
50 cristalli di Q e la restante parte (50) di A+P
Quanti cristalli di A e quanti di P?
(50*65)/100 = ~33 cristalli di P ~33/(~33+~17)*100 =
~65
(50*35)/100 Petrografia
= ~17(Scienze
cristalli
ALustrino. Univ. La Sapienza
Geologiche) di
Michele
Roma A.A. 2015/2016
Q
Qz-Sienite
a Feldspati
alcalini
Sienite a
Feldspati
alcalini
PER
RIASSUMERE
Granito
Granodiorite
Sienogranito
Qz-Diorite
Qz-Gabbro
Qz-Anorthosite
Monzogranito
20
20
QzQz-Sienite Qz-Monzonite Monzodiorite
5
A
Diorite
Gabbro
Anorthosite
5
Sienite
10
Monzonite
35
Monzodiorite
65
90
P
Le linee che convergono verso il vertice Q
rappresentano il valore del rapporto dei vari tipi di
feldspati (Plagioclasi e Feldspati Alcalini).
Questo valore resta costante lungo i vari segmenti
anche se il valore assoluto (abbondanza) varia.
Petrografia (Scienze Geologiche) Michele Lustrino. Univ. La Sapienza Roma A.A. 2015/2016
Q
Qz-Sienite
a Feldspati
alcalini
Sienite a
Feldspati 20
alcalini
5
A
10
ANORTOSITI?
Granito
Granodiorite
Sienogranito
Qz-Diorite
Qz-Gabbro
Qz-Anorthosite
Monzogranito
Qz-Sienite
Qz-Monzonite
QzMonzodiorite
Sienite
Monzonite
Monzodiorite
35
65
20 Diorite
90
Gabbro
Anorthosite
5
P
Sono le prime rocce campionate sulla Luna dalla
Spedizione Apollo 11
1) Formazione del LMO (Lunar Magma Ocean)
2) Cristallizzazione di fasi dense (olivina e pigeonite)
3) Affondamento come cumulati di ol e pg.
4) Cristallizzazione di fasi meno dense (plagioclasio)
5) “Galleggiamento” e formazione di una proto-crosta
della Luna. Petrografia (Scienze Geologiche) Michele Lustrino. Univ. La Sapienza Roma A.A. 2015/2016
Che tipo di Plagioclasio?
La % di anortite nei
Q I plagioclasi dei gabbri
plagioclasi
sono più calcici (%An
diminuisce dai
in genere >50), poi
gabbri alle
tonaliti (%An 30-50)
Granitoide
ricco in Qz
e graniti/sieniti
dioriti/tonaliti/
(%An 10-40)
monzoniti fino ai
Granito
graniti/sieniti
Granodiorite
Qz-Sienite
a Feldspati 20
alcalini
Sienite a
Feldspati alcalini
5
10
Sienogranito
Monzogranito
20 Qz-Diorite/
Qz-Gabbro/
Qz-Anorthosite
5Diorite/Gabbro/
Monzodiorite
65
90
Anorthosite
Qz-Sienite Qz-Monzonite
QzMonzodiorite
Diminuzione
%An
35 Monzonite
Sienite
APetrografia (Scienze Geologiche) Michele Lustrino. Univ. La Sapienza RomaPA.A. 2015/2016
Per riassumere, la classificazione di
Streckeisen fornisce la possibilità di
indicare un nome di base ad una roccia.
A questo nome di base si possono aggiungere suffissi
o prefissi di tipo:
- Mineralogico (es. Granito a biotite)
- Microstrutturale (es. Granito porfirico)
- Chimico (es. Granito ricco in Sr)
- Genetico (es. Granito anatettico crostale)
- Tettonico (es. Granito sin-collisionale)
Petrografia (Scienze Geologiche) Michele Lustrino. Univ. La Sapienza Roma A.A. 2015/2016
Classificazione delle
rocce ignee
plutoniche
Tonaliti?
Granodioriti?
Graniti?
Trondhjemiti?
Le rocce felsiche
ricche in quarzo e
feldspati
(GRANITOIDI)
possono essere
classificate anche
secondo un diverso tipo
di diagramma:
Quali sono le
differenze con
Streckeisen?
Petrografia (Scienze Geologiche) Michele Lustrino.EUniv.
La Sapienza Roma A.A. 2015/2016
questo?
Classificazione delle
rocce ignee
plutoniche
Tonaliti?
Granodioriti?
Graniti?
Trondhjemiti?
Q
Quartzolite
90
90
Granitoide
ricco in Qz
60
60
Granito
Sieno- Monzogranito granito
20
5
A
10
Grano-
diorite
QzQz-Sienite Qz-Monzonite
Monzodiorite
Sienite 35Monzonite 65Monzodiorite
20
90
5
P
Le Trondhjemiti
sono graniti con abbondante albite
Petrografia (Scienze Geologiche) Michele Lustrino. Univ. La Sapienza Roma A.A. 2015/2016
Classificazione delle
rocce ignee Le rocce granitoidi possono
plutoniche presentarsi sotto forma di:
Rocce Porfiriche (sapete già di cosa si
tratta);
Apliti: rocce a grana molto fine
(leucocratiche, ossia con pochi femici);
Pegmatiti: rocce a grana molto grossa con
singoli cristalli della dimensione fino a
metrica).
Questi sono termini generici che fanno riferimento a
microstrutture particolari più che a composizioni specifiche.
Petrografia (Scienze Geologiche) Michele Lustrino. Univ. La Sapienza Roma A.A. 2015/2016
Classificazione delle rocce ignee
plutoniche
Ora affronteremo uno studio
approfondito di tipo petrologico
sulla genesi e classificazione dei
graniti.
Petrografia (Scienze Geologiche) Michele Lustrino. Univ. La Sapienza Roma A.A. 2015/2016
Classificazione delle rocce ignee
plutoniche
I
Sono =
????
Petrografia (Scienze Geologiche) Michele Lustrino. Univ. La Sapienza Roma A.A. 2015/2016
Classificazione delle rocce ignee
plutoniche
Sia il gelato che il granito in principio
sono liquidi che diventano solidi con il
raffreddamento e fondono di nuovo se la
temperatura sale oltre un certo valore.
Tuttavia il gelato congela solo a temperature molto
basse, mentre il granito congela a temperature al di
sotto di ~650 °C. E’ anche vero che sia i graniti che i
gelati all’aumentare della temperatura e all’avvicinarsi al
proprio punto di fusione tendono a diventare morbidi
(provate a mettere un gelato nel fornetto a microonde).
Petrografia (Scienze Geologiche) Michele Lustrino. Univ. La Sapienza Roma A.A. 2015/2016
Classificazione delle rocce ignee
plutoniche
Sia i gelati che i graniti diventano
cristallini quando solidificano.
Ovviamente i cristalli saranno di tipi differenti ma
in entrambe i casi si può parlare di cristalli. I
cristalli nei gelati sono troppo piccoli per essere
visti ad occhio nudo, ma ci sono.
Petrografia (Scienze Geologiche) Michele Lustrino. Univ. La Sapienza Roma A.A. 2015/2016
Classificazione delle rocce ignee
plutoniche
Sia i graniti che i gelati possono avere
molti “gusti” e colori, ma ognuno di loro
ha alcuni componenti fondamentali.
Per i gelati gli ingredienti fondamentali sono latte,
uova e zucchero.
Per i graniti gli ingredienti fondamentali sono
plagioclasio, feldspato alcalino e quarzo.
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Classificazione delle rocce ignee
plutoniche
Se non si ha uno dei componenti base,
non puoi chiamare i gelati e i graniti con
il loro nome.
Come per i gelati, ci sono rocce che sembrano
graniti (e possono avere molti componenti tipici dei
graniti), ma non sono graniti. Es. se un granito è un
gelato, una granodiorite è un sorbetto e
un’anortosite è uno yogurth congelato.
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Classificazione delle rocce ignee
plutoniche
Sia per i gelati che per i graniti, si
possono avere tutti gli ingredienti
fondamentali ma questi possono non
essere mescolati come si deve e alla fine
si avrà qualcosa di diverso (es. un frappè
per i gelati o una arenaria per i graniti).
Termini “Cioccolata”, “Fragola”, “Vaniglia” per i
graniti sono “Peralluminoso” (molto alluminio e pochi
alcali), “Peralcalino” (molto sodio e potassio con poco
alluminio), Metalluminoso (una via di mezzo).
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Classificazione delle rocce ignee
plutoniche
Sia per i graniti che per i gelati le
apparenze possono ingannare.
Un gelato a vaniglia può essere molto diverso da un
gelato a fragola e pistacchio, ma questi due tipi
hanno molti ingredienti simili e sono prodotti
fondamentalmente nello stesso modo.
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Classificazione delle rocce ignee
plutoniche
Bene, questo è un granito
Che effettivamente non sembra
molto simile a quest’altro:
Ma anche questo è un granito
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Classificazione delle rocce ignee
plutoniche
Come nei gelati, molte delle cose interessanti
nei graniti si trovano nelle cose che vengono
aggiunte o mixate e nel modo in cui queste
sono servite.
I pezzi di cioccolata e le noccioline del granito sono
i vari minerali come la biotite e l’orneblenda.
I “trucioli” di cioccolato sono gli schlieren (livelli di
minerali scuri che si ritrovano nei graniti).
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Classificazione delle rocce ignee
plutoniche
Come nei gelati, molte delle cose interessanti
nei graniti si trovano nelle cose che vengono
aggiunte o mixate e nel modo in cui queste
sono servite.
Gli M&M's o i biscottini del granito sono chiamati
xenoliti (rocce originariamente fuori del sistema
granitico) ed enclave (porzioni scure associate ai
graniti).
La menta e il pistacchio nel gelato sono come
elementi chimici tipo fluoro, boro e titanio nel
granito. Sono “ingredienti” presenti in quantità
minime ma hanno
grossa
influenza
“gusto
finale”.
Petrografia (Scienze
Geologiche)
Michele Lustrino.nel
Univ. La
Sapienza Roma
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Classificazione delle rocce ignee
plutoniche
Sia i graniti che i gelati hanno diverse
forme...
I graniti possono essere serviti (messi in posto)
come batoliti (grosse masse arrotondate) o
laccoliti (a forma di duomo) o lopoliti (a forma di
cono) o sills (ad andamento orizzontale) o dicchi
(ad andamento non orizzontale) o....
Come per i gelati, la forma differente non vuol
dire nulla rispetto alla composizione.
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Classificazione delle rocce ignee
plutoniche
Sia i graniti che i gelati hanno diverse
forme...
Nello stesso modo, i gelati possono essere serviti
con varie creme, vari tipi di coni etc., e i graniti
possono essere serviti (attorniati) da “coni” di
rocce ignee, metamorfiche o sedimentarie.
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Classificazione delle rocce ignee
plutoniche
I graniti (o, meglio, le rocce granitoidi,
ossia quelle simili ai graniti) formano la
maggior parte delle rocce ignee
plutoniche continentali.
Qual è l’origine di questo tipo di rocce?
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Classificazione delle rocce ignee
plutoniche
Le ipotesi sull’origine dei graniti possono
essere raggruppate in due modelli
principali:
1. Origine in seguito a fusione parziale di
un protolito (roccia di partenza) ricco in
Si ed Al e povero in Mg e Fe (es. rocce
crostali sedimentarie come argille o
areniti).
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Classificazione delle rocce ignee
plutoniche
Le ipotesi sull’origine dei graniti possono
essere raggruppate in due modelli
principali:
2. Origine in seguito a cristallizzazione
frazionata estrema a partire da un fuso
basaltico (parleremo meglio in dettaglio di
questo argomento più in là nel corso).
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Classificazione delle rocce ignee
plutoniche
Sulla base dell’indice di saturazione in
allumina (ASI) e l’indice peralcalino (IP) le
rocce granitoidi (e tutte le rocce felsiche
in generale) possono essere distinte in:
Graniti peralluminosi
Graniti peralcalini
(Al >Na+K+Ca) (Tanto Al).
(Al <Na+K) (Poco Al).
Graniti metalluminosi (Al >Na+K; Al <Na+K+Ca) -----------(Medio contenuto in Al).
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Classificazione delle rocce ignee
plutoniche
ASI (Alumina Saturation Index) = Al/(Na+K+Ca)
IP (Indice Peralcalino), anche conosciuto, in modo
sbagliato, come AI (Agpaitic Index) = Al/(Na/K)
Graniti peralluminosi
Graniti peralcalini
(Al >Na+K+Ca) (Tanto Al).
(Al <Na+K) (Poco Al).
Graniti metalluminosi (Al >Na+K; Al <Na+K+Ca) -----------(Medio contenuto in Al).
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Classificazione delle rocce ignee
plutoniche
Di che Alluminio si parla?
Della roccia totale o dei feldspati?
Si fa riferimento alla frazione molecolare degli
elementi presenti nella roccia.
Graniti peralluminosi
Graniti peralcalini
(Al >Na+K+Ca) (Tanto Al).
(Al <Na+K) (Poco Al).
Graniti metalluminosi (Al >Na+K; Al <Na+K+Ca) -----------(Medio contenuto in Al).
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Classificazione delle rocce ignee
plutoniche
IMPORTANTE:
Gli indici ASI e IP
possono essere applicato a
tutte le composizioni di rocce
ignee, non solo ai graniti!
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Classificazione delle rocce ignee
plutoniche
Al/(Na+K)
3
Campo NON
Peralluminoso
e NON
Peralcalino:
Campo
Peralluminoso
(Al > Alcali+Ca)
2 Metalluminoso
Campo NON Peralcalino
(Al > Alcali)
1
Campo Peralcalino
(Alcali > Al)
0,5
1
1,5
Al/(Ca+Na+K)
2
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Classificazione delle rocce ignee
plutoniche
2
Campo
Peralluminoso
Campo
Metalluminoso
Al/(Na+K)
3
1
Campo Peralcalino
0,5
1
1,5
Al/(Ca+Na+K)
2
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Classificare le rocce in termini di
saturazione di Al:
Roccia 3
SiO2
63,86
67,95
61,19
TiO2
0,57
0,58
0,69
Al2O3
17,17
15,88
16,84
Fe2O3tot
3,89
4,43
5,47
MnO
0,06
0,07
0,18
MgO
2,72
1,72
0,04
CaO
5,49
3,87
1,28
Na2O
4,20
2,00
9,10
K 2O
1,84
3,07
5,18
P2O5
0,20
0,42
0,02
Totale
100,00
100,00
100,00
Massa Mol. Al2O3 = 101,96
Massa Mol. Na2O = 61,98
Massa Mol. K2O = 94,20
Massa Mol. CaO = 56,08
3
2
Campo Peralluminoso
Campo
Metalluminoso
Roccia 1 Roccia 2
Al/(Na+K)
Ossido
1
Campo Peralcalino
0,5
1
1,5
2
Metall.Petrografia
Perall.
Peralc.
Al/(Ca+Na+K)
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Classificazione delle rocce ignee
plutoniche
Esiste anche la “Classificazione
Alfabetica” delle rocce granitoidi:
Graniti Tipo M (M = Mantello. Legati a fusione parziale di
rocce ignee pre-esistenti);
Graniti Tipo I (I = Igneo. Legati a cristallizzazione
frazionata di fusi più primitivi);
Graniti Tipo S
(S = Sedimentario. Legati a fusione
…In realtà questi non sono veri
parziale di protoliti sedimentari);
graniti, ma rocce metamorfiche
Graniti Tipo C (C = Charnockitici. Con ortopirosseno);
Graniti TipoPetrografia
A (A(Scienze
= Alcalino, Anidro, Anorogenico).
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Classificazione delle rocce ignee
plutoniche
Ancora altre classificazioni delle rocce
granitoidi si basano su parametri chimici
come il MALI (Modified Alkali-Lime
Index) in:
Graniti Calcici;
Graniti Calcalcalini;
Graniti Alcali-calcici;
Graniti Alcalini.
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Classificazione delle rocce ignee
plutoniche
(MALI)
Na2O+K2O-CaO (%)
12
8
Alcalini
4
0
-4
Calcici
-8
50
60
SiO2 (%)
70
80
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Classificazione delle rocce ignee
plutoniche
Roccia 1
Roccia 2
Roccia 3
SiO2
63,86
67,95
61,19
TiO2
0,57
0,58
0,69
Al2O3
17,17
15,88
16,84
Fe2O3tot 3,89
4,43
5,47
MnO
0,06
0,07
0,18
MgO
2,72
1,72
0,04
CaO
4,49
3,87
1,28
Na2O
5,20
2,00
9,10
K2O
1,84
3,07
5,18
P2O5
0,20
0,42
0,02
Totale
100,00
100,00
100,00
12
(MALI) Na2O+K2O-CaO (%)
Ossido
8
Alcalini
4
0
-4
-8
50
Calcici
60
SiO2 (%)
70
80
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Classificazione delle rocce ignee
plutoniche
C’è ancora qualche
punto oscuro…
1) Cosa succede se in una roccia i
minerali M sono >90%?
Se in una roccia il contenuto dei minerali
M è superiore al 90% non si può usare il
doppio triangolo di Streckeisen.
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Classificazione delle rocce ignee
plutoniche
C’è ancora qualche
punto oscuro…
2) …Ma esistono rocce ignee con M >90%?
Oltre il 99,5% della Terra è
costituito da rocce ignee con M >90%.
Solo nella crosta (0,5% del volume della
Terra) le rocce con M >90% sono molto rare.
L’intero Mantello Terrestre è composto da
rocce con M >90%. Per questo tipo di rocce è
necessario Petrografia
un altro
tipo di classificazione.
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Classificazione delle rocce ignee
faneritiche ultrafemiche [M >90%]
Olivina
Il mantello superiore
Dunite
90
è composto da
Peridotiti (>90%) e
Pirosseniti (<10%)
40
Peridotiti
Lherzolite
Websterite ad olivina
10
Ortopirossenite
Ortopirosseno 10
Pirosseniti
Websterite
Clinopirossenite
Clinopirosseno
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Classificazione delle rocce ignee
faneritiche ultrafemiche [M >90%]
Olivina
Come si chiama una
Dunite
roccia composta da: 90
50% Ol
20% Opx 90%
20% Cpx
10% Sp
X
40
Peridotiti
Lherzolite
Websterite ad olivina
10
Ortopirossenite
Ortopirosseno 10
Pirosseniti
Websterite
Clinopirossenite
Clinopirosseno
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Classificazione delle rocce ignee
faneritiche ultrafemiche [M >90%]
Olivina
Come si chiama una
Dunite
roccia composta da: 90
62% Ol
30% Opx 95%
3% Cpx
5% X
Gt
40
Peridotiti
Lherzolite
Websterite ad olivina
10
Ortopirossenite
Ortopirosseno 10
Pirosseniti
Websterite
Clinopirossenite
Clinopirosseno
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Classificazione delle rocce ignee
faneritiche ultrafemiche [M >90%]
Minerali Fondamentali:
Olivina
Ortopirosseno
Clinopirosseno
Olivina
Dunite
90
Peridotiti
40
Lherzolite
Websterite ad olivina
Ortopirossenite
Ortopirosseno10
Websterite
Pirosseniti
10
Clinopirossenite Clinopirosseno
Olivina = (Mg,Fe)2SiO4
Ortopirosseno = (Mg,Fe)2Si2O6
Clinopirosseno = Ca(Mg,Fe)Si2O6
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Le Roux
et al.,Univ.
2008
(EPSL)
Petrografia (Scienze Geologiche)
Michele Lustrino.
La Sapienza
Roma A.A. 2015/2016
Le Roux et al., 2008
(EPSL)
Petrografia
(Scienze Geologiche) Michele Lustrino. Univ. La Sapienza Roma A.A. 2015/2016
Sano(Scienze
et al.,
2002 Michele
(J. Petrol)
Petrografia
Geologiche)
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Sano et al., 2002 (J. Petrol)
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Classificazione delle rocce ignee
plutoniche
ATTENZIONE:
Ricordate anche che la classificazione su
base mineralogica va effettuata tramite
lo studio delle sezioni sottili al
microscopio polarizzatore.
Non basta una osservazione ad occhi nudi per
classificare con precisione una roccia
plutonica.
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Credits
Alcune figure e schemi da:
J. Winter - Lezioni per il corso di Igneous Petrology
A. Philpotts – Petrography of Igneous and Metamorphic
Rocks (2003) Waveland Press
P. Tomascak - Lezioni di Geologia
Rob’s granite page:
http://uts.cc.utexas.edu/~rmr/analogy.html
Plummer, McGear and Carlson Physical Geology (1999)
McGraw Hill ed.
Vi consiglio anche di visitare il sito:
www.alexstrekeisen.it/index.php
Petrografia (Scienze Geologiche) Michele Lustrino. Univ. La Sapienza Roma A.A. 2015/2016
Ogni anno cerco di migliorare la qualità della presentazione ed aggiungo nuove
informazioni. Cercate quindi su internet di scaricare sempre la versione più aggiornata
di queste slides.
Per commenti, chiarimenti o informazioni su queste slides:
[email protected]
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