Corso di

PETROGRAFIA

Laurea Triennale in Geologia

A.A. 2012-2013

Angelo Peccerillo

tel: 075 5852608e-mail: angelo.peccerillo@unipg.ithome page: www.unipg.it/~pecceang/

Lezione del 2 Ottobre 2012Lezione del 2 Ottobre 2012

Introduzione

Programma di Petrografia

CS: Geologia

Lezioni teoriche: Cenni sulla struttura interna della Terra. Caratteristiche chimiche e fisiche dei magmi. I minerali magmatici. Le rocce magmatiche: giacitura delle rocce plutoniche, ipoabissali e vulcaniche. Struttura delle rocce magmatiche. Classificazione delle rocce magmatiche: classificazioni semplificate, classificazione modale IUGS, classificazioni chimiche. Origine dei magmi. Genesi dei magmi nel mantello. I magmi basaltici. Genesi dei magmi nella crosta. I magmi granitici. Processi di evoluzione magmatica. Cristallizzazione frazionata, mescolamento, assimilazione. Le serie magmatiche. Magmatismo e geodinamica. Ruolo del magmatismo nell’evoluzione del pianeta Terra. Il magmatismo recente in Italia. Cenni di calcoli di simulazione dei processi di evoluzione magmatica. Cenni di termodinamica dei sistemi silicatici. Il vulcanismo. I prodotti dellattività vulcanica. Tipi di eruzioni vulcaniche. Struttura dei vulcani. Cenni sul vulcanismo recente e attivo in Italia. Il vulcanismo e l’ambiente. Il processo metamorfico. Fattori del metamorfismo. Metamorfismo progrado e retrogrado. Reazioni metamorfiche. Minerali metamorfici. Cenni di geobarometria e geotermometria dei sistemi metamorfici. Tipi di metamorfismo. Facies metamorfiche. Metamorfismo e geodinamica. Il ruolo del metamorfismo nella strutturazione del sistema Terra. Le rocce metamorfiche. Giacitura delle rocce metamorfiche. Struttura delle rocce metamorfiche. Classificazione delle rocce metamorfiche.Esercitazioni (Dr. Donati): riconoscimento di minerali e rocce in campioni macroscopici e in sezione sottile. Esercizi simulazione esame. Escursione di terreno(?) - Isola d’Elba

Esami

• Esame scritto: domande a risposta singola e multipla, ciascuna con diverso punteggio. Riconoscimento, classificazione e descrizione di una roccia ignea o metamorfica

• Esame orale: discussione della prova scritta

Risultato esame: media scritto-orale

Materiale didattico

1) Peccerillo A. Elementi di petrologia ignea e metamorfica. Morlacchi editore, Perugia

2) Peccerillo A., Perugini D. Introduzione alla petrografia ottica. Morlacchi editore, Perugia

3) Diapositive proiettate a lezione disponibili sul sito web del docente o fornite su pendrive

Prerequisiti

ChimicaChimica

FisicaFisica

MineralogiaMineralogia

Orario di ricevimento: Martedì e Mercoledì 10.30-13.00 oppure in qualsiasi orario su appuntamento (e-mail: angelo.peccerillo@unipg.it)

Strumenti del mestiere…….

Osservazione campioni macroscopici Osservazione campioni macroscopici Lenti di ingrandimento (10x)Lenti di ingrandimento (10x)

Campioni di rocce igneeCampioni di rocce ignee

Microscopio PolarizzatoreMicroscopio Polarizzatore

Rocce in sezione sottile osservate al microscopio polarizzatore

LE ROCCE

Materiale naturale solido costituito da uno o più minerali, incluso il vetro

• Ignee o Magmatiche• Sedimentarie• Metamorfiche

I MAGMI e le ROCCE MAGMATICHE

I MAGMIFusi naturali di alta temperatura, a

composizione generalmente silicatica

Si formano allSi formano all’’interno della Terra interno della Terra (generalmente nel mantello superiore) e (generalmente nel mantello superiore) e risalgono verso lrisalgono verso l’’alto per differenza di alto per differenza di

densitàdensità

Possono raffreddarsi in profondità Possono raffreddarsi in profondità oppure arrivare in superficie dando oppure arrivare in superficie dando

origine ai vulcaniorigine ai vulcani

Caratteristiche chimiche e fisiche dei magmi

BasaltoSubalcalino

BasaltoAlcalino

Andesite Riolite

SiO2 peso % 48.10 46.01 57.41 70.14

TiO2 1.08 1.81 0.79 0.41

Al2O3 17.40 14.00 19.47 14.67

Fe2O3 3.39 2.11 6.17 2.12

FeO 7.90 7.22 0.00 0.00

MnO 0.19 0.13 0.13 0.00

MgO 7.10 7.00 1.73 0.40

CaO 10.41 10.13 7.58 1.48

Na2O 2.89 4.72 4.52 4.17

K2O 0.70 6.17 1.37 4.02

P2O5 0.17 0.50 0.26 0.09

H2O variabile variabile variabile variabile

Composizione chimica fondamentale di alcuni magmiComposizione chimica fondamentale di alcuni magmi

+11 (cpx)+11 (cpx)+13 (ol)+13 (ol)(0.28249)(0.28249)0.282490.28249176176Hf/Hf/177177HHff

38.95338.95338.93138.931208208Pb/Pb/204204PbPb15.66315.66315.65815.658207207Pb/Pb/204204PbPb18.74018.74018.73518.735206206Pb/Pb/204204PbPb0.512120.512120.512080.51208143143Nd/Nd/144144NdNd0.711280.711280.710410.710418787Sr/Sr/8686SrSr

27.927.99.59.5UU1241243030ThTh

(133)(133)(25)(25)PbPb3.33.30.920.92TaTa

22.922.98.88.8HfHf(0.36)(0.36)(0.33)(0.33)LuLu

2.92.92.42.4YbYb526526176176CeCe2572577777LaLa

39803980501501BaBa47471515NbNb

848848319319ZrZr3758375817061706SrSr

509509432432RbRb7272110110V ppmV ppm

Isotopi radiogeniciIsotopi radiogenici

Elementi tracciaElementi traccia

Isotopi stabiliIsotopi stabili1818OO‰‰

Elementi in tracce e isotopiElementi in tracce e isotopi

• Magmi ultrabasici SiO2 < 46%

• Magmi basici SiO2 = 46-52%

• Magmi intermedi SiO2 = 52-63%

• Magmi acici SiO2 > 63%

Classificazione dei magmiClassificazione dei magmi

55

1010

1515

CaO CaO FeOFeOtt KK22OO NaNa22OO

AlAl22OO33

5050 6060 7070

SiOSiO22 % %

MgOMgO

PP22OO

peso %

ossid

ip

eso %

ossid

i

Variazione degli ossidi principali nei magmiVariazione degli ossidi principali nei magmi