rocce metamorfiche 1

LICEO SCIENTIFICO STATALE“LEONARDO da VINCI” di FIRENZE

CORSO SPERIMENTALE FDOCENTE Prof. Enrico Campolmi

ROCCE METAMORFICHE

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Metamorfismo: trasformazione allo stato solido di una roccia preesistente in una nuova roccia, strutturalmente o mineralogicamente differente

Ogni corpo è in equilibrio chimico fisico con l’ambiente in cui si è formato ed all’interno di esso è quindi stabile

I due elementi che fondamentalmente caratterizzano l’ambiente in cui si trova una roccia sono la pressione e la temperatura.

Trasportato in un ambiente diverso da quello di formazione il corpo non è più stabile e tende a trasformarsi adeguandosi alle nuove condizioni ambientali

Essi sono quindi anche i due agenti del metamorfismo (in quanto determinano la trasformazione)

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Gradiente: grandezza fisica che misura le variazioni di una grandezza fisica, fratto la distanza su cui tale variazione si realizza

Quota in A 0 m slm

Quota in B 25 m slm

Distanza tra A e B 100 m

25% m 100

m 25

AB

A quota - B pendenza

zadisquota

tan

a

b

10° C

55° C

1,5 Km Temperatura in b 55°C

Temperatura in a 10°C

Distanza tra a e b 1,5 km

km

C 30

km 1,5

C45

ab

ain T - bin ra temperatudi gradiente

zadisT

tan

A B100 m

25 mL. m.

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TEMPERATURA

Nell’interno della Terra la temperatura aumenta costantemente con la profondità secondo un gradiente geotermico

Il gradiente geotermico medio è di circa 30°C/Km

Il gradiente geotermico minimo è di 6°C/Km

Gradienti elevati si trovano:•Nelle aree orogenici nei periodi orogenici•Nelle aree vulcaniche •Nelle zone interessate da intrusioni magmatiche

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PRESSIONE

Nell’interno della Terra esistono due tipi di pressione: litostatica e dinamica

Pressione litostatica

E’ dovuta al preso delle rocce soprastanti

E’ uguale in ogni direzione

Aumenta regolarmente con la profondità, secondo un gradiente barico di circa 1Kbar/3,5Km

La pressione litostatica comprime la roccia, ma non ne deforma la struttura

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Pressione dinamica

E’ dovuta al movimento delle rocce

E’ maggiore in alcune direzioni rispetto ad altre

Modifica la struttura della roccia

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L’aumento della pressione riduce lo spazio disponibile per la crescita dei minerali

I minerali metamorfici sono più densi e tendono ad essere stabili a pressioni elevate

Il metamorfismo si manifesta in un intervallo di condizione intermedie tra la diagenesi ed il plutonismo, nei quali sfuma gradatamente

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Il grado metamorfico (l’entità della trasformazione) aumenta all’aumentare dell’intensità degli agenti

Una roccia si trasforma tanto più intensamente quanto più si trova in condizioni lontane da quelle in cui si è formata

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METAMORFISMO DI CONTATTO (termometamorfismo)

L’agente principale è la temperatura, che “cuoce” la roccia

Si verifica nelle rocce a contatto dei corpi intrusivi e delle camere magmatiche

Poiché il fenomeno avviene a piccola profondità, la pressione gioca un ruolo minore

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La zona interessata, detta aureola di contatto, si estende per centinaia di metri (max. 1 km) dal corpo intrusivo

Non agendo la pressione dinamica, la struttura della roccia originaria non viene modificata

METAMORFISMO CATACLASTICO (dinamometamorfismo)

L’agente principale è la pressione dinamica, che “frantuma” la roccia

Si verifica lungo i piani di faglia e i piani di sovrascorrimento

Aureola di contatto

Il grado metamorfico dipende dalla distanza dall’intrusione

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Faglie: fratture della roccia con movimento relativo dei due bordi

Le faglie possono manifestarsi a qualsiasi scala

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Sovrascorrimenti: accavallamento di grosse porzioni di roccia che si verificano durante l’orogenesi

Le rocce che restano incastrate nei piani di scorrimento vengono “ultramacinate”

Le porzioni di roccia interessate sono ridotte:decine o centinaia di metri, secondo le dimensioni della faglia o del sovrascorrimento

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La struttura originaria della roccia viene distrutta dalla macinatura

Breccia di faglia Milonite

METAMORFISMO REGIONALE

Interessa estese porzioni di crosta, produce la maggior parte delle rocce metamorfiche

E’ associato all’orogenesi

Gli agenti metamorfici sono la temperatura, la pressione litostatica e la pressione dinamica

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Il grado metamorfico cresce spostandosi verso le zone più interne e profonde delle catene montuose ove crescono le pressioni e la temperatura

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La pressione dinamica modifica in modo caratteristico la struttura delle rocce originarie