Processo metamorfico

Fattori del metamorfismo

schema metamorfismoI fattori del metamorfismo sono la temperatura, la pressione e l'azione chimica, cioè la quantità e composizione dei fluidi circolanti.

La temperatura è compresa tra i 200-400°C e i 700-800°C. Al di sotto di questi valori si è nel campo sedimentario, mentre al di sopra in quello magmatico.

La pressione può essere: orientata, cioè con valori diversi in differenti direzioni; idrostatica, con valori uguali in tutte le direzioni; litostatica, legata alla profondità e dunque al peso delle rocce sovrastanti.

I componenti volatili derivano da reazioni di disidratazione o decarbonatazione di minerali con rilascio di acqua e anidride carbonica che rimangono intrappolate nella roccia, oppure possono essere il residuo dei fluidi contenuti nelle rocce sedimentarie. Il loro effetto è quello di aumentare la velocità delle reazioni; in particolare l'acqua si dimostra un fluido chimicamente attivo perché contiene in soluzione diversi ioni.

Il processo metamorfico è dunque un processo di riorganizzazione mineralogica o strutturale. Le nuove associazioni mineralogiche sono in equilibrio con le diverse condizioni di pressione e temperatura e costituiscono una paragenesi.

 

Intensità

Le caratteristiche delle rocce metamorfiche e i minerali che si trovano in esse dipendono dall'intensità del metamorfismo.
Il grado metamorfico esprime l'intensità delle trasformazioni subite dalla roccia.
Si distinguono metamorfismi di basso, bassissimo, medio, alto e altissimo grado. Nel bassissimo le caratteristiche si confondono con quelle dei processi sedimentari, mentre nell'altissimo con quelli magmatici.
In passato si parlava di grado metamorfico esclusivamente in base alla profondità a cui era avvenuto il fenomeno. Oggi si considera la temperatura e la pressione come determinanti la stessa intensità metamorfica, indipendentemente dalla profondità.
Tutte le rocce che hanno subito le trasformazione alla stessa temperatura e pressione appartengono alla medesima facies (vedi oltre). Ogni facies è caratterizzata dalla presenza di uno o più minerali tipici.

 

Struttura

La struttura, cioè l'insieme di relazioni che intercorrono tra i minerali della roccia visibili macroscopicamente, può essere:

  • cristalloblastica, quando i nuovi minerali sono cresciuti senza tensioni, lentamente, disponendosi senza orientazioni particolari, nascondendo le strutture preesistenti e formando una specie di mosaico i cui contatti tra i granuli sono più o meno rettilinei e regolari;

  • granoblastica, se i minerali sono granulari delle stesse dimensioni, come quarzo o feldspato;

  • lepidoblastica, se composta da minerali lamellari come mica e clorite;

  • nematoblastica, quando i cristalli sono prismatici allungati come gli anfiboli;

  • porfiroblastica, con grossi cristalli (porfiroblasti) maggiormente sviluppati rispetto ad altri;

  • peciloblastica, struttura in cui minerali piccoli sono contenuti come inclusioni nei porfiroblasti.

 

Tessitura

La tessitura, cioè la disposizione spaziale dei minerali osservabile al microscopio su sezione sottile, può essere massiccia o orientata.

 

La tessitura massiccia presenta i minerali che non sono cresciuti in una direzione preferenziale, in quanto non c'è una pressione orientata. In genere la struttura è cristalloblastica, o granoblastica.

t. massiccia
t. massiccia

 

La tessitura orientata può essere dovuta a foliazione, cioè ad appiattimento di minerali secondo superfici parallele o a crescita di minerali lamellari; a lineazione, cioè crescita di alcuni di essi secondo una o più direzioni preferenziali, di solito parallele alla direzione di applicazione della pressione. I minerali che non hanno alcuna tendenza ad orientarsi, come i feldspati, tendono a raggrumarsi, a formare chiazze, occhi, (tessitura nodulare, occhiadina).

t. orientata
t. orientata

 

I piani secondo cui si rompono queste rocce possono essere dei semplici piani di rottura meccanica (fissilità) oppure coincidere con piani in cui sono cristallizzati minerali facilmente sfaldabili, e possono essere ravvicinati (scistosità) o abbastanza distanti (gneissità). La scistosità è una conseguenza della struttura lepidoblastica mentre la gneissità può dipendere sia dalla struttura lepidoblastica, sia da quella nematoblastica.

t. scistosa
t. scistosa

 

Struttura e tessitura (N.B. alcuni testi invertono il significato dei due termini!) rivelano i fattori che hanno determinato la formazione della roccia.