Le rocce e i vulcani

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LE ROCCE MAGMATICHE e I VULCANI
Ogni roccia è caratterizzata da una particolare aggregazione di minerali e si classifica in base al processo che ne ha determinato la formazione. I processi di formazione delle rocce sono quello magmatico, quello sedimentario e quello metamorfico.
Le rocce magmatiche
Il magma, massa di roccia allo stato fuso, in seguito a raffreddamento, dà origine alle rocce magmatiche o ignee. Esse possono essere intrusive o effusive, a seconda che si siano consolidate all’interno o all’esterno della crosta terrestre.
Magmi felsici (o sialici, o granitici), risalendo verso la superficie reagiscono al calo di pressione in modo totalmente differente rispetto ai magmi basaltici (o mafici). Riaffiorare in superficie significa trovarsi di fronte pressioni e temperature più basse rispetto a quelle cui era sottoposto il magma negli stati più profondi della crosta. Il magma granitico, al diminuire della pressione, aumenta il punto di fusione dei minerali che lo costituiscono, così da solidificare prima di affiorare in superficie. Il magma basaltico, invece, ha una temperatura di fusione dei minerali componenti, proporzionale al calo di pressione, così da riuscire ad affiorare in superficie ancora allo stato fuso. E’ per questo motivo che le rocce intrusive sono prevalentemente felsiche, mentre quelle intrusive sono per lo più mafiche.
Al seguito di un disequilibrio litostatico, il magma giunge in superficie assumendo la forma di grandi gocce chiamate diapiri magmatici.
Durante la risalita il magma è causa di una tipica attività sismica (tremore). Giunti in prossimità della superficie, i diapiri tendono a fermarsi per un periodo di tempo più o meno breve in uno spazio, la cosiddetta camera magmatica o serbatoio magmatico, dove esistono particolari condizioni di equilibrio litostatico. Nel momento in cui queste condizioni vengono meno, si ha l’eruzione vulcanica.
Ogni eruzione vulcanica, generalmente inizia con un evento esplosivo: il magma che sale in superficie, fa pressione sulle rocce provocandone la frantumazione e la creazione di un varco verso l’esterno (camino vulcanico). Una volta conclusasi l’eruzione, il camino vulcanico viene nuovamente ostruito da rocce solidificate.
L’abbondanza di silice rende il magma viscoso e meno fluido e, in presenza di gas, favorisce le eruzioni (estrusioni e protusioni).

MAGMA FELSICO
Molto viscoso
Attività esplosiva
Eruzione centrale:
-cono di scorie;
-diatrema;
-maar;
-guglia;
-cupola;
-caldera.
Eruzione lineare:
-plateau ignimbritico
MAGMA INTERMEDIO
Mediamente viscoso
Attività esplosiva ed effusiva
Strato vulcano
MAGMA MAFICO
Poco viscoso
Attività effusiva
Eruzione centrale:
-vulcano a scudo
Eruzione lineare:
-plateau basaltico
La fuoriuscita di magma viscoso accompagnato da violente esplosioni è detta attività esplosiva.
I frammenti che vengono espulsi sono detti pirocalsti e le rocce che ne derivano piroclastiti. Essi sono classificati in base alla loro grandezza in ceneri, lapilli, bombe e blocchi.
CADUTA GRAVITATIVA: meccanismo di deposizione, proprio dei piroclasti (ceneri, cristalli, blocchi, frammenti vetrosi) lanciati in alto che, successivamente, cadono a varie distanze dal centro eruttivo. I depositi piroclastici sulla terraferma si denominano cineriti, tufi vulcanici e brecce vulcaniche sempre a seconda della loro dimensione; nel casoin cui i piroclasti vengano espulsi e si depositino in mare prendono il nome di tufiti.
COLATA PIROCLASTICA: deriva dal movimento verso valle di materiale piroclastico altamente concentrato, in cui una certa porzione di gas presente tra i frammenti, agisce da lubrificante.
In questo caso avremo nubi ardenti (valanghe in cui ceneri, lapilli e altri frammenti incandescenti, emulsionati con i gas che li sostengono, fluiscono lungo i fianchi del vulcano a grandissime velocità→ignimbriti) o colate di fango o lahar (flussi di materiale incoerente che, reso fluido dall’acqua si riversa a valle. Si formano in seguito al brusco scioglimento del ghiaccio per l’istantanea espulsione dell’acqua, quando nel cratere di un vulcano quiescente si sono accumulate masse di ghiaccio o si è formato un lago.
ONDATA BASALE: flusso diluito di gas e materiale piroclastico che si espandono “radicalmente” e “raso terra” dal condotto vulcanico. Si verifica quando le acque sotterranee entrano nel condotto vulcanico e talvolta fino al serbatoio magmatico. In questi casi la grande quantità di vapore determina un velocissimo aumento di pressione e quindi l’esplosione freatomagmatica. LA stratificazione segue il profilo del terreno.
La fuoriuscita di magma molto fluido, invece, determina l’attività effusiva di alcuni vulcani.
ATTIVITà VULCANICA EFFUSIVA
Lave scoriacee: il magma ricco di gas, traboccando dai crateri, origina scorie bollose dovute alla fuoriuscita dei gas stessi.
Lave a corda (o a budella): se il magma è povero di gas, si forma sulla superficie una pellicola consolidata al di sotto della quale la lava continua a fluire, deformandola.
Lave a cuscini: se l’eruzione è subacquea, il magma che giunge in contatto con l’acqua solidifica e crea una sorta di pellicola all’interno della quale, a mo’ di palloncini, si continua a depositare lava.
Lave a blocchi: lave assai viscose in cui si formano dei blocchi solidi che la corrente trascina in superficie.
Lave autoclastiche: raffreddamento molto veloce, consolidamento allo stato vetroso e autoesplosione con sminuzzamento della colata (ialoclastite).
ERUZIONI CENTRALI
Vulcani a scudo: vulcani con pendii poco ripidi che si formano in seguito a colate laviche di tipo basaltico.
Cupola di ristagno: quando la lava è ricca di silice non riesce neanche a traboccare dal cratere, entro il quale forma un accumulo a forma di focaccia. A volte la lava esce già allo stato solido e forma guglie e obelischi.
Coni di scorie: eruzione centrale di tipo esplosivo. Coni ripidi che si possono formare in pochi giorni e sono di dimensioni limitate.
Strato vulcano: se il vulcano emette ad intermittenza piroclasti e lava.
Caldere: grande depressione occupata spesso da un lago o dal mare, che si forma per esplosione o per collasso di un vulcano. A causa dell’enorme violenza dell’eruzione la cima della montagna dapprima si frattura, poi si sgretola e, successivamente, sprofonda nella camera magmatica. Si forma una depressione a forma di vasca (caldera). L’attività eruttiva cessa e la camera magmatica risulta svuotata. Si forma un lago e il magma rimasto nella camera magmatica si cristallizza.
ERUZIONI LINEARI o FESSURALI
Magma basaltico: i prodotti vulcanici escono da lunghe e strette fessure della crosta terrestre, dando origine, eruzione dopo eruzione, ai plateau basaltici.
Magma granitico: dalle fessure fuoriescono nubi ardenti con la conseguente formazione di plateau ignimbritici.
LE ROCCE SEDIMENTARIE
Sotto l’azione degli agenti atmosferici, o a causa dello scioglimento dei ghiacciai, le rocce costituenti la crosta terrestre si sgretolano e vengono trasportate così da depositarsi le une sulle altre (sedimenti sciolti).
Le rocce sottostanti subiscono una pressione sempre maggiore al crescere dello strato superficiale dei sedimenti sciolti, pressione che ne determina la compattazione per espulsione dell’acqua che circolava tra loro. I minerali disciolti nell’acqua si depositano tra i pori del sedimento e fungono da forza legante tra i grani del sedimento in questione, che si litifica.
L’insieme dei processi chimico – fisici che portano alla formazione delle rocce sedimentarie si chiama diagenesi.
L’unità strutturale di base delle rocce sedimentarie è lo strato, di spessori variabili. Internamente agli strati, vi sono unità meno spesse, dette lamine.
A differenza delle rocce magmatiche, prevalentemente composte da silicati, le rocce sedimentarie sono composte da altri minerali, oltre ai silicati, come ad esempio i carbonati (rocce carbonatiche).
Le rocce sedimentarie si classificano in:
- Rocce clastiche, dette anche detritiche, formate da frammenti di rocce preesistenti che, dopo l’erosione, sono stati trasportati, depositati e infine trasformati in roccia.
- Rocce organogene, costituite da frammenti provenienti da resti dello scheletro o dai prodotti dell’attività di organismi;
- Rocce chimiche, formatesi in bacini sedimentari marini o continentali in cui si verificano particolari fenomeni chimici.
LE ROCCE METAMORFICHE
In seguito ad imponenti movimenti della crosta, le rocce sedimentarie e magmatiche possono essere trasportate in profondità. Qui, trovano temperature e pressioni maggiori di quelle alle quali si erano formate e subiscono un metamorfismo diventando metamorfiche. Se la temperatura supera il punto di fusione dei minerali che compongono la roccia, la roccia va incontro ad un processo di rifusione.
GLOSSARIO
Magma: massa incandescente costituita da una miscela totalmente o parzialmente fusa di silice, silicati, ossidi e solfuri che, risalendo da zone profonde della litosfera, tende, incontrando ambienti a temperatura e pressione decrescenti, a consolidarsi, dentro o fuori della superficie terrestre, dando luogo alle cosiddette rocce magmatiche intrusive o effusive.
Rocce magmatiche o ignee: derivano dalla consolidazione del magma e sono divise in intrusive (o plutoniche) ed effusive (o vulcaniche), a seconda che il consolidamento sia avvenuto in profondità oppure in superficie.
Rocce sedimentarie: si formano in seguito all’accumulo diretto dei detriti o alla precipitazione, per via chimica, di sali in soluzione.
Rocce metamorfiche: si originano da trasformazioni mineralogiche e strutturali di rocce preesistenti quando queste vengono a trovarsi in condizioni di pressione e temperature diverse da quelle di formazione.
Rifusione: processo durante il quale le rocce metamorfiche fondono nuovamente fino a formare il magma, a causa di un aumento di temperatura tale da superare il punto di fusione dei minerali costituenti la roccia.
Ciclo delle rocce o ciclo litogenetico: processo in base al quale si formano le rocce e la crosta terrestre si rinnova continuamente.
Struttura di una roccia: Forma e disposizione spaziale dei cristalli che costituiscono i minerali che compongono una roccia.
Struttura vetrosa: caratteristica delle rocce effusive. E’ determinata da un veloce raffreddamento del magma che causa una disposizione disordinata delle particelle come nello stato fuso.
Struttura cristallina: è determinata da una ben definita disposizione spaziale delle particelle del minerale (o dei minerali) che compone la roccia.
Fenocristalli: cristalli delle rocce a struttura porfirica, di notevoli dimensioni e con spiccato idiomorfismo nei confronti dei minerali componenti la pasta di fondo (microcristallina).
Struttura porfirica: struttura propria di molte rocce eruttive filoniane o effusive, caratterizzata dalla presenza di grossi individui cristallini primari, idiomorfi (fenocristalli), immersi in una pasta microcristallina vetrosa.
Rocce felsiche: dette anche rocce sialiche. La percentuale di silice al loro interno è molto alta.
Rocce mafiche: rocce costituite da una grossa percentuale di magnesio e ferro e da una percentuale di silice variabile dal 55 al 45%.
Rocce ultramafiche: poverissime in silice e composte soprattutto da minerali mafici.