Fisica Geologia (Italiano)

Ci sono due tipi principali di rocce metamorfiche: coloro che sono numerati, perché hanno formato in un ambiente con la regia di pressione o di sollecitazione di taglio, e quelli che non sono numerati, perché hanno formato in un ambiente senza la regia di pressione o relativamente vicino alla superficie con pochissima pressione., Alcuni tipi di rocce metamorfiche, come quarzite e marmo, che si formano anche in situazioni di pressione diretta, non presentano necessariamente foliazione perché i loro minerali (quarzo e calcite rispettivamente) non tendono a mostrare allineamento (vedi Figura 7.12).

Quando una roccia viene schiacciata sotto pressione diretta durante il metamorfismo è probabile che sia deformata, e questo può provocare un cambiamento strutturale tale che i minerali sono allungati nella direzione perpendicolare allo stress principale (Figura 7.5). Ciò contribuisce alla formazione della foliazione.,

Quando una roccia viene riscaldata e schiacciata durante il metamorfismo, e il cambiamento di temperatura è sufficiente per formare nuovi minerali da quelli esistenti, c’è una probabilità che i nuovi minerali saranno costretti a crescere con i loro lunghi assi perpendicolari alla direzione di spremitura. Questo è illustrato nella Figura 7.6, dove la roccia madre è scisto, con biancheria da letto come mostrato., Dopo il riscaldamento e la spremitura, nuovi minerali si sono formati all’interno della roccia, generalmente paralleli tra loro, e la lettiera originale è stata in gran parte cancellata.

La figura 7.7 mostra un esempio di questo effetto. Questo grande masso ha biancheria da letto ancora visibile come bande scure e chiare che digradano ripidamente verso destra. La roccia ha anche una forte foliazione slaty, che è orizzontale in questa vista, e si è sviluppato perché la roccia veniva spremuto durante il metamorfismo. La roccia si è spaccata dalla roccia lungo questo piano di foliazione, e si può vedere che altre debolezze sono presenti nello stesso orientamento.

Spremitura e riscaldamento da soli (come mostrato in Figura 7.,5) e la spremitura, il riscaldamento e la formazione di nuovi minerali (come mostrato nella Figura 7.6) possono contribuire alla foliazione, ma la maggior parte della foliazione si sviluppa quando nuovi minerali sono costretti a crescere perpendicolarmente alla direzione di maggiore stress (Figura 7.6). Questo effetto è particolarmente forte se i nuovi minerali sono platy come mica o allungati come anfibolo. I cristalli minerali non devono essere grandi per produrre foliazione. L’ardesia, ad esempio, è caratterizzata da scaglie allineate di mica che sono troppo piccole per vedere.

I vari tipi di rocce metamorfiche foliate, elencati in ordine di grado o intensità del metamorfismo e del tipo di foliazione sono ardesia, fillite, scisto e gneiss (Figura 7.8)., Come già notato, l’ardesia è formata dal metamorfismo di basso grado dello scisto e ha microscopici cristalli di argilla e mica che sono cresciuti perpendicolarmente allo stress. L’ardesia tende a rompersi in lastre piane. La fillite è simile all’ardesia, ma in genere è stata riscaldata ad una temperatura più elevata; le miche sono cresciute e sono visibili come una lucentezza sulla superficie. Dove l’ardesia è tipicamente planare, la fillite può formarsi in strati ondulati., Nella formazione dello scisto, la temperatura è stata abbastanza calda in modo che i singoli cristalli di mica siano visibili e altri cristalli minerali, come quarzo, feldspato o granato possono anche essere visibili. Nello gneiss, i minerali possono essersi separati in bande di diversi colori. Nell’esempio mostrato in Figura 7.8 d, le bande scure sono in gran parte anfibolo mentre le bande di colore chiaro sono feldspato e quarzo. La maggior parte dello gneiss ha poca o nessuna mica perché si forma a temperature superiori a quelle in cui le mica sono stabili., A differenza di ardesia e fillite, che in genere formano solo da mudrock, scisto, e soprattutto gneiss, può formare da una varietà di rocce madri, tra cui mudrock, arenaria, conglomerato, e una gamma di rocce ignee sia vulcaniche e intrusive.

Scisto e gneiss possono essere nominati sulla base di importanti minerali presenti. Ad esempio uno scisto derivato dal basalto è tipicamente ricco di clorite minerale, quindi lo chiamiamo scisto clorito. Uno derivato da scisto può essere uno scisto muscovite-biotite, o solo uno scisto mica, o se ci sono granati presenti potrebbe essere scisto mica-granato., Allo stesso modo, uno gneiss che ha avuto origine come basalto ed è dominato da anfibolo, è uno gneiss anfibolo o, più precisamente, un anfibolite.

Se una roccia è sepolta a una grande profondità e incontra temperature vicine al suo punto di fusione, si scioglierà parzialmente. La roccia risultante, che include sia materiale metamorfoso che igneo, è nota come migmatite (Figura 7.9).

Come già notato, la natura della roccia madre controlla i tipi di rocce metamorfiche che possono formarsi da essa in diverse condizioni metamorfiche. I tipi di rocce che ci si può aspettare di formare a diversi gradi metamorfici da varie rocce parentali sono elencati nella Tabella 7.1. Alcune rocce, come il granito, non cambiano molto ai gradi metamorfici inferiori perché i loro minerali sono ancora stabili fino a diverse centinaia di gradi.

Tabella 7.,nite

no change	no change	no change	granite gneiss
Basalt	chlorite schist	chlorite schist	amphibolite	amphibolite
Sandstone	no change	little change	quartzite	quartzite
Limestone	little change	marble	marble	marble

Metamorphic rocks that form under either low-pressure conditions or just confining pressure do not become foliated., Nella maggior parte dei casi, questo è perché non sono sepolti profondamente, e il calore per il metamorfismo proviene da un corpo di magma che si è spostato nella parte superiore della crosta. Questo è metamorfismo di contatto. Alcuni esempi di rocce metamorfiche non foliate sono marmo, quarzite e hornfels.

Il marmo è calcare metamorfosato. Quando si forma, i cristalli di calcite tendono a crescere più grandi, e qualsiasi texture sedimentarie e fossili che potrebbero essere stati presenti vengono distrutti. Se il calcare originale era calcite pura, allora il marmo sarà probabilmente bianco (come in Figura 7.,10), ma se avesse varie impurità, come argilla, silice o magnesio, il marmo potrebbe essere “marmorizzato” in apparenza.

La quarzite è un’arenaria metamorfosata (Figura 7.11). È dominato dal quarzo e, in molti casi, i grani di quarzo originali dell’arenaria sono saldati insieme alla silice aggiuntiva. La maggior parte dell’arenaria contiene alcuni minerali argillosi e può anche includere altri minerali come il feldspato o frammenti di roccia, quindi la maggior parte della quarzite ha alcune impurità con il quarzo.

Anche se formata durante il metamorfismo regionale, la quarzite non tende ad essere foliata perché i cristalli di quarzo non si allineano con la pressione direzionale. D’altra parte, qualsiasi argilla presente nell’arenaria originale è probabile che venga convertita in mica durante il metamorfismo, e qualsiasi tale mica è probabile che si allinei con la pressione direzionale. Un esempio di questo è mostrato in Figura 7.12., I cristalli di quarzo non mostrano alcun allineamento, ma le miche sono tutte allineate, indicando che c’era una pressione direzionale durante il metamorfismo regionale di questa roccia.

Hornfels è un’altra roccia metamorfica non foliata che normalmente si forma durante il metamorfismo di contatto di rocce a grana fine come la pietra fangosa o la roccia vulcanica (Figura 7.13). In alcuni casi, hornfels ha cristalli visibili di minerali come biotite o andalusite. Se gli hornfels si formassero in una situazione senza pressione diretta, allora questi minerali sarebbero orientati casualmente, non foliati come sarebbero se formati con pressione diretta.