Serie di bowen

SERIE DI BOWEN

In funzione del contenuto in silice, il magma viene definito acido se contiene una percentuale dell'ossido che supera il 65%, neutro se oscilla tra valori del 52 - 65 %, basico con percentuali tra il 43 - 52%, ultrabasico con un contenuto dell'ossido inferiore al 43%. Visivamente, queste presenze caratterizzano il colore della roccia: si avranno, cioè, rispettivamente rocce con colorazione da chiaro a scuro e pesi specifici crescenti. In relazione alla prevalenza del tipo di cationi, avremo magma alcalino (presenza caratterizzante di sodio e/o potassio) o magma alcali - calcico (presenza di calcio e/o potassio, questi ultimi detti anche cationi alcalino - terrosi). I magmi basici vengono "a giorno" con le alte temperature (intorno ai 1200 - 1300 °C), mentre quelli acidi intorno a temperature di 600 - 700 °C; ciò fa sì che i magmi acidi siano più viscosi, ovvero "appesantiti dalla maggiore percentuale delle componenti volatili. 

PROCESSO DI CONSOLIDAZIONE E RAFFREDDAMENTO avviene per progressivi abbassamenti di temperatura. Inizialmente le componenti volatili costituiscono il 10% della massa fusa. Sopra i 1000 °C si ha lo stadio dei magmi surriscaldati. Tra i 1000 - 600 ° C si ha lo stadio ortomagmatico dove inizia la cristallizzazione di alcuni silicati e una diminuzione della tensione di vapore (per la contrazione dei gas al diminuire della temperatura). Una volta che tutti i silicati si sono cristallizzati, la tensione di vapore risale per la diminuzione dello spazio disponibile e così aumenta la pressione. Tra i 600 - 450 ° C abbiamo lo stadio pegmatitico, che può provocare, a causa dell'aumento di pressione, l'infiltrazione nelle fratture di rocce cristallizzate dalla massa fluida e la possibilità di originare un'eruzione vulcanica, dato che le pressioni raggiungono valori massimi. Vi si possono formare rocce filoniane di tipo pegmatitico. Tra i 450 - 374 ° C si ha lo stadio pneumatolitico, dove la presenza di gas supera il residuo fuso, anche se ormai la pressione si abbassa. In questa fase possono accadere fenomeni di metasomatismo, cioè le trasformazioni di minerali (ad esempio, da ortoclasio in albite). Infine si ha lo stadio idrotermale dove l'acqua raccoglie i sali disciolti in essa (carbonati, ossidi non consolidati).

N.B. Va sottolineato come i 374 °C rappresentino la temperatura critica dell'acqua quando in condizioni di pressione pari a 217,5 atm. c'è la coesistenza dell'acqua fra stato liquido e gassoso.

Per il lento raffreddamento dei magmi le rocce intrusive hanno una struttura olocristallina, (cioè sono costituite interamente da cristalli ben sviluppati), mentre le rocce effusive, solidificatesi a temperatura ambiente e a pressioni mutatesi velocemente, avranno una "forma amorfa" , cioè non cristallizzata (il cosiddetto vetro vulcanico), più fenocristalli immersi in una pasta di fondo o microcristallina.

SOPRARAFFREDDAMENTO = a causa della viscosità e quindi, della scarsa mobilità, anche se la temperatura si abbassa al di sotto dei livelli di cristallizzazione di alcuni minerali, questi non cristallizzano, trovandosi in un punto di soprafusione, e la differenza fra temperatura di cristallizzazione e quella raggiunta dal magma prende il nome di sopraraffreddamento.          

POTERE DI CRISTALLIZZAZIONE = è il numero di nuclei cristallini che si possono formare nell'unità e nell'unità di volume della massa fusa.

VELOCITà DI CRISTALLIZZAZIONE (V_c) = è l'accrescimento lineare medio che caratterizza i singoli cristalli nell'unità di tempo. Questi parametri sono condizionati dalla viscosità del magma (all'aumentare di questa, aumenta la distanza dei picchi del potere di cristallizzazione e della velocità di cristallizzazione, ovvero al raffreddamento del magma questi due parametri si annullano). (cfr.pag.16)