Igneo petrografia è lo studio di rocce ignee, quali sono rocce che si sono formati attraverso la solidificazione del magma fuso. Questo campo della geologia si occupa della composizione, struttura e origine delle rocce ignee, nonché dei processi che le formano e le alterano. La petrologia ignea è importante per comprendere la storia e l'evoluzione della crosta terrestre, così come i processi che avvengono all'interno della Terra. È anche utile per identificare le fonti di minerali e altre risorse che si trovano nelle rocce ignee.
Contenuti
Composizione chimica
Esistono diversi metodi che possono essere utilizzati per determinare la composizione chimica di rocce ignee. Un metodo comune è la spettrometria di fluorescenza a raggi X, che prevede il bombardamento della roccia con raggi X e la misurazione dell'energia della fluorescenza emessa dagli elementi nella roccia. Questo può fornire informazioni sulla composizione elementare della roccia, inclusa l'abbondanza di vari metalli e metalloidi.
Un altro metodo è la spettrometria di massa al plasma accoppiato induttivamente (ICP-MS), che prevede la vaporizzazione di un campione di roccia e l'utilizzo di una torcia al plasma per ionizzare gli elementi nel campione. Gli ioni vengono quindi separati in base al loro rapporto massa-carica e rilevati utilizzando uno spettrometro di massa, che consente la misurazione precisa delle abbondanze di vari elementi nel rock.
Altri metodi che possono essere utilizzati per determinare la composizione chimica delle rocce ignee includono la spettroscopia di assorbimento atomico, la diffrazione di raggi X e l'analisi dell'attivazione dei neutroni.
Classificazione delle rocce ignee
Le rocce ignee possono essere classificate in base a diversi criteri, tra cui la loro composizione chimica, mineralogiae consistenza. Un metodo comune di classificazione si basa sulle abbondanze relative di silice (SiO2) e metalli alcalini (Na e K).
Le rocce con alto contenuto di silice e basso contenuto di metalli alcalini sono classificate come felsiche. Queste rocce tendono ad essere di colore chiaro e sono tipicamente composte da minerali come quarzo, feldspatoe mica. Esempi di rocce felsiche includono granito ed riolite.
Le rocce con basso contenuto di silice e alto contenuto di metalli alcalini sono classificate come mafiche. Queste rocce tendono ad essere di colore scuro e sono tipicamente composte da minerali come pirosseno, olivinae anfibolo. Esempi di rocce mafiche includono basalto ed Gabbro.
Le rocce con contenuto intermedio di silice e metalli alcalini sono classificate come intermedie. Queste rocce sono di colore intermedio e sono tipicamente composte da una miscela di minerali felsici e mafici. Esempi di rocce intermedie includono andesite ed diorite.
Rocce ignee possono anche essere classificati in base alla loro consistenza, che si riferisce alla dimensione, alla forma e alla disposizione dei cristalli nella roccia. I tre tipi principali di tessitura sono phaneritic, aphanitic e glassy. La tessitura faneritica si riferisce a rocce con cristalli grandi e visibili, mentre la tessitura aphanitica si riferisce a rocce con cristalli piccoli e microscopici. La struttura vetrosa si riferisce a rocce che hanno un aspetto vitreo, senza cristalli visibili.
Rocce effusive e intrusive
Le rocce ignee possono essere classificate come effusive o invadenti, a seconda di come si sono formate. Le rocce ignee effusive si formano quando il magma fuso o la lava si raffreddano e si solidificano sulla o vicino alla superficie terrestre. Poiché il magma si raffredda rapidamente, i cristalli che si formano sono piccoli e la roccia ha una struttura a grana fine. Esempi di rocce ignee effusive includono basalto ed andesite.
Le rocce ignee intrusive, invece, si formano quando il magma si raffredda e si solidifica sotto la superficie terrestre. Poiché il magma si raffredda lentamente, i cristalli che si formano sono grandi e la roccia ha una struttura a grana grossa. Esempi di rocce ignee intrusive includono granito ed Gabbro.
La differenza tra rocce effusive e intrusive può essere vista anche nella loro mineralogia. Le rocce effusive tendono a contenere più minerali mafici, come ad esempio pirosseno ed olivina, mentre le rocce intrusive tendono a contenere più minerali felsici, come quarzo ed feldspato
Diagramma QAPF
Il QAPF (Quarzo, Alcali feldspato, Plagioclase, Feldspathoid) è un sistema di classificazione delle rocce ignee basato sulle proporzioni relative di quarzo, feldspato alcalino, feldspato plagioclasicoe minerali feldspatoidi. È comunemente usato per classificare rocce intrusive, come graniti, dioriti e gabbri.
Il diagramma QAPF è diviso in quattro campi, ognuno dei quali rappresenta una diversa classe di roccia in base alle proporzioni relative dei quattro minerali. I campi sono i seguenti:
- D: rocce ricche di quarzo con più del 20% di quarzo
- A: rocce ricche di feldspato alcalino con oltre il 90% di feldspato alcalino
- P: rocce ricche di plagioclasio con oltre il 90% di feldspato di plagioclasio
- F: rocce ricche di feldspatoidi con oltre il 10% di minerali feldspatoidi
Il diagramma QAPF è utile per identificare la mineralogia principale di una roccia e per stimare le condizioni in cui la roccia si è formata. È anche utile per confrontare le composizioni di diverse rocce e per classificarle in ampie categorie in base alla loro mineralogia.
Rocce vulcaniche e plutoniche
Le rocce vulcaniche sono un tipo di roccia ignea estrusiva che si forma dal magma fuso o dalla lava eruttata e raffreddata sulla superficie terrestre. Queste rocce sono caratterizzate dalla loro tessitura a grana fine e dal loro alto contenuto di minerali mafici, come pirosseno ed olivina. Esempi di rocce vulcaniche includono basalto, andesitee riolite.
Le rocce plutoniche, d'altra parte, sono un tipo di roccia ignea intrusiva che si forma dal magma che si raffredda e si solidifica sotto la superficie terrestre. Queste rocce sono caratterizzate dalla loro tessitura a grana grossa e dal loro alto contenuto di minerali felsici, come quarzo e feldspato. Esempi di rocce plutoniche includono granito, Gabbroe diorite.
La differenza tra rocce vulcaniche e plutoniche è in gran parte dovuta alla differenza nella velocità con cui si raffreddano e si solidificano. Le rocce vulcaniche si raffreddano e si solidificano rapidamente, mentre le rocce plutoniche si raffreddano e si solidificano più lentamente. Questa differenza nella velocità di raffreddamento si traduce nelle diverse trame e mineralogie di questi due tipi di rocce.
Minerali nelle rocce ignee
Le rocce ignee sono composte da una varietà di minerali, che sono sostanze inorganiche presenti in natura che hanno una composizione chimica specifica e una struttura cristallina specifica. I minerali presenti in una roccia ignea dipenderanno dalla composizione chimica del magma da cui si è formata la roccia e dalle condizioni in cui il magma si è raffreddato e solidificato.
Alcuni minerali comuni che si trovano nelle rocce ignee includono:
- Quarzo: minerale comune formato da silicio e ossigeno (SiO2). Si trova tipicamente nelle rocce felsiche come il granito.
- Feldspato: un gruppo di minerali che sono costituiti da una combinazione di alluminio, silicio, ossigeno e vari altri elementi. I feldspati sono comuni sia nelle rocce felsiche che in quelle intermedie.
- Pirosseno: un gruppo di minerali costituito da una combinazione di silicio, ossigeno e vari altri elementi. I pirosseni sono comuni nelle rocce mafiche come basalto.
- Olivina: un minerale costituito da una combinazione di ferro, magnesio, silicio e ossigeno. È comune nelle rocce mafiche come il basalto.
- Anfibolo: un gruppo di minerali costituito da una combinazione di silicio, ossigeno e vari altri elementi. Gli anfiboli sono comuni nelle rocce mafiche come il gabbro.
- classificato: un gruppo di minerali costituito da una combinazione di alluminio, silicio, ossigeno e vari altri elementi. Le miche sono comuni nelle rocce felsiche e intermedie.
Minerali primari e accessori
In geologia, i minerali primari sono i minerali che costituiscono la maggior parte del volume di una roccia e sono responsabili delle principali proprietà e caratteristiche della roccia. Questi minerali si sono tipicamente formati durante la cristallizzazione iniziale del magma da cui si è formata la roccia.
I minerali accessori, invece, sono minerali presenti in una roccia in quantità minori e non sono responsabili delle principali proprietà e caratteristiche della roccia. Questi minerali possono essersi formati durante la cristallizzazione del magma, oppure possono essere stati introdotti nella roccia dopo che si è solidificata attraverso processi come alterazione o metamorfismo.
Nelle rocce ignee, i minerali primari sono tipicamente i minerali che si sono formati durante la cristallizzazione iniziale del magma. Questi minerali possono includere quarzo, feldspato, pirosseno, olivinae anfibolo, tra gli altri. I minerali accessori nelle rocce ignee possono includere miche, granatie apatite.
Le proporzioni relative di minerali primari e accessori in una roccia possono fornire informazioni sulle condizioni in cui si è formata la roccia e sulla sua storia. Ad esempio, una roccia con un'elevata percentuale di minerali accessori potrebbe essersi formata da magma che si è raffreddato e solidificato lentamente, oppure potrebbe aver subito un'alterazione significativa dopo la solidificazione.
