23-ScTecConsBeniCulturali+Geo_Ch 22 Metamorphic Classification (1)

a seguito di reazioni chimiche tra i minerali preesistenti, che causano la ricristallizzazione metamorfica (blastesi) di nuovi minerali più stabili alle nuove condizioni ambientali
Effetto di significative variazioni di P e T
E’ un processo endogeno, poiché le condizioni necessarie ad innescare il processo metamorfico si presentano solo all’interno della Terra
E’ un processo generalmente isochimico (sistema chiuso) (cambiamenti tessiturali e mineralogici ma conservazione della composizione chimica originaria)
In particolari condizioni (es. metamorfismo di contatto): metamorfismo allochimico (sistema aperto) (metamorfismo con scambio di materia)

Il processo metamorfico

(flattening). After Passchier and Trouw (1996) Microtectonics. Springer-Verlag.

of texture and composition (either mineralogical or chemical): (e.g. scisto verde)
Metamorphic rock names are surprisingly simple and flexible, but…
May choose some prefix-type or subfix-type modifiers to attach to names if care to stress some important or unusual textural or mineralogical aspects

have no genetic (or not necessarily) connotations

Some high-strain rocks may be foliated, but they are treated separately

that records the deformation
Fabric- the complete spatial and geometric configuration of textural elements
Foliation- planar textural element
Lineation- linear textural element
Lattice Preferred Orientation (LPO)
Dimensional Preferred Orientation (DPO)

minerals
c. Shape of deformed grains
d. Grain size variation
e. Preferred orientation of platy minerals in a matrix without preferred orientation
f. Preferred orientation of lenticular mineral aggregates
g. Preferred orientation of fractures
h. Combinations of the above

Figure 23.21. Types of fabric elements that may define a foliation. From Turner and Weiss (1963) and Passchier and Trouw (1996).

quarzo, feldspato alcalino, plagioclasio, biotite

ortoclasio in un aggregato allotriomorfo granulare costituito da plagioclasio + quarzo + biotite

Metagranito, tessitura anisotropa costituita da grossi (cm) cristalli ovoidali di feldspato alcalino circondati da livelli (foliazione) ricchi di biotite + quarzo ± plagioclasio

con cristalli (o aggregati di cristalli) a forma lenticolare. Il termine g. occhiadino è generalmente applicato a gneiss con “occhi” (detti anche porfiroclasti) di feldspati (o aggregati di feld + quarzo).
I “film” neri, più erosi, che “girano” intorno ai profiroclasti sono costituiti da fillosilicati (biotite e/o mica bianca ± alterati)
Protolite: roccia magmatica

Ortogneiss

from pre-existing large crystals by shear (as described in Section 23.1). Individual grains of this sort are called auge (German for eye), and the (German) plural is augen. An augen gneiss is a gneiss with augen structure (Fig. 23-18).

Additional Modifying Terms: Metamorphic Rock Types

Other modifying terms that we may want to add as a means of emphasizing some aspect of a rock may concern such features as grain-size, color, chemical aspects, (aluminous, calcareous, mafic, felsic, etc.). As a general rule we use these when the aspect is unusual. Obviously a calcareous marble or mafic greenschist is redundant, as is a fine grained slate.

indicating a sedimentary parent
The terms are used only when they serve to dissipate doubt. For example, many quartzo-feldspathic gneisses could easily be derived from either an impure arkose or a granitoid rock. If some mineralogical, chemical, or field-derived clue permits the distinction, terms such as orthogneiss, paragneiss, or orthoamphibolite may be useful.

Other modifying terms that we may want to add as a means of emphasizing some aspect of a rock may concern such features as grain-size, color, chemical aspects, (aluminous, calcareous, mafic, felsic, etc.). As a general rule we use these when the aspect is unusual. Obviously a calcareous marble or mafic greenschist is redundant, as is a fine grained slate.

Additional Modifying Terms: Metamorphic Rock Types

a regular set of sub-parallel, closely-spaced planes
A more general concept adopted by some geologists is to consider cleavage to be any type of foliation in which the aligned platy phyllosilicates are too fine grained to see individually with the unaided eye

Slate:
compact, very fine-grained, metamorphic rock with a well-developed cleavage. Freshly cleaved surfaces are dull

Phyllite:
a rock with a schistosity in which very fine phyllosilicates (sericite/phengite and/or chlorite), although rarely coarse enough to see unaided, impart a silky sheen to the foliation surface. Phyllites with both a foliation and lineation are very common.

is a broad term, and slates and phyllites are also types of schists. In common usage, schists are restricted to those metamorphic rocks in which the foliated minerals are coarse enough to see easily in hand specimen.

Foliated Metamorphic Rocks

Schistosity
A preferred orientation of inequaint mineral grains or grain aggregates produced by metamorphic processes
Aligned minerals are coarse grained enough to see with the unaided eye
The orientation is generally planar, but linear orientations are not excluded

metamorphism, occur as ovoid “spots”
If such spots occur in a hornfels or a phyllite (typically as a contact metamorphic overprint over a regionally developed phyllite), the terms spotted hornfels, or spotted phyllite would be appropriate.

Porphyroblastic means that a metamorphic rock has one or more metamorphic minerals that grew much larger than the others. Each individual crystal is a porphyroblast

(also called banded), generally with alternating felsic and darker mineral layers. Gneisses may also be lineated, but must also show segregations of felsic-mineral-rich and dark-mineral-rich concentrations.

Foliated Metamorphic Rocks

Gneissose structure
Either a poorly-developed schistosity or segregated into layers by metamorphic processes
Gneissose rocks are generally coarse grained

elongate minerals
c. Lineation defined by platy minerals
d. Fold axes (especially of crenulations)
e. Intersecting planar elements.

Figure 23.26. Types of fabric elements that define a lineation. From Turner and Weiss (1963) Structural Analysis of Metamorphic Tectonites. McGraw Hill.

and Trouw (1996) Microtectonics. Springer-Verlag.

rock with not apparently preferred orientation)

Simpler than for foliated rocks

Granofels: a comprehensive term for any isotropic rock (a rock with no preferred orientation)
Hornfels is a type of granofels that is typically very fine-grained and compact, and occurs in contact aureoles. Hornfelses are tough, and tend to splinter when broken.

Again, this discussion and classification applies only to rocks that are not produced by high-strain metamorphism

una quarzarenite
A differenza del marmo la quarzite RIGA IL VETRO

Quarzite

or dolomite. The protolith is typically limestone or dolostone.

Quartzite: a metamorphic rock composed predominantly of quartz. The protolith is typically sandstone. Some confusion may result from the use of this term in sedimentary petrology for a pure quartz sandstone.

i minerali delle argille sono molto sensibili a variazioni di temperatura e pressione e quindi manifestano variazioni evidenti durante il metamorfismo
La mineralogia dei sedimenti pelitici è dominata da fillosilicati molto fini ricchi di Al e K come i minerali delle argille montmorillonite, caolino, smectite, e clorite
10-30% dei sedimenti originari può essere costituito da quarzo molto fine.
La predominanza di fillosilicati tra i minerali costituenti i protoliti si riflette in una prevalenza nei materiali metamorfici di muscovite e quarzo in un ampio intervallo PT del campo metamorfico
L’alto contenuto di miche fa sì che, comunemente, queste rocce sviluppino una buona foliazione a dare argilloscisti, filladi e micascisti.

METAPELITI – paraderivati con elevata frazione argillosa

(Para)Gneiss
La classificazione su base composizionale prevede il riconoscimento di associazioni mineralogiche che comprendono oltre a muscovite e quarzo la presenza di clorite, biotite, granato, staurolite e aluminosilicati cianite, andalusite e sillimanite
L’identificazione delle associazioni mineralogiche ci permette di individuare la facies metamorfica

METAPELITI

totale del protolito

La risposta mineralogica al metamorfismo

derivata da sedimenti pelitici (metapelite) costituita prevalentemente da fillosilicati che conferiscono alla roccia una tessitura foliata (clivaggio). I minerali che definiscono la foliazione non sono visibili ad occhio nudo. Assumono colorazioni variabili, talvolta rossi, spesso grigio-neri ad indicare abbondante materia organica. Alla mica bianca si accompagnano clorite, quarzo e talvolta albite.

METAPELITI - argilloscisto

molto sviluppata, con superfici solitamente a lucentezza sericea, di colore variabile da plumbeo al verdastro, sulle quali possono spiccare porfiroblasti (es. granato) o spalmature di biotite.

METAPELITI - fillade

mica bianca, più marroni quando sono ricchi di biotite. La mica si presenta scagliosa, a grana maggiore rispetto alle filladi.
Possono spiccare porfiroblasti di granato, staurolite (in prismi marrone scuro) o cianite (in lamine allungate e piatte di colore azzurro).

METAPELITI - micascisto

(livelli a
miche alternati a livelli quarzoso
feldspatici). La foliazione è discontinua
Per comporre il nome della roccia si usano i nomi di minerali che si osservano: ad es. gneiss a biotite , gneiss a granato e staurolite,…
Si utilizzano, generalmente, associazioni
che possono dare un’indicazione della facies metamorfica

METAPELITI - paragneiss

di aluminosilicato (cianite o sillimanite) e K-feldspato.
La mica bianca si decompone prima della biotite quindi nelle metapeliti si possono osservare gneiss a biotite, granato, sillimanite (in facies granulitica), rocce che storicamente vengono chiamate Kinzigiti
(da località tipo Kinzig – Foresta Nera)
La scomparsa definitiva della biotite genera K-feldspato e ortopirosseno (granuliti acide)

kinzigite

granulite

METAPELITI - granuliti

rock containing calc-silicate minerals, such as grossular, epidote, tremolite, vesuvianite, etc. Tactite is a synonym.

Granulite: a high grade rock of pelitic, mafic, or quartzo-feldspathic parentage that is predominantly composed of OH-free minerals. Muscovite is absent and plagioclase and orthopyroxene are common.

metamorfiche ed ignee (fuse), che si rinvengono in aree caratterizzate da metamorfismo in facies granulitica

Gli strati più scuri (Paleosoma) rappresentano la porzione più restitica del protolito, la parte più chiara (Neosoma, composizione granitica) rappresenta il prodotto della fusione parziale del protolito.

Neosoma

Paleosoma

MIGMATITI

on the 1-10 cm scale, commonly having a dark gneissic matrix (melanosome) and lighter felsic portions (leucosome). Migmatites may appear layered, or the leucosomes may occur as pods or form a network of cross-cutting veins.

ampie soluzioni solide;
Le variazioni che si osservano maggiormentenei prodotti metamorfici sono quindi legate ad una riequilibriatura delle stesse fasi che modificano la loro composizione al variare delle condizioni di P e T.
Rispetto alle metapeliti le metabasiti presentano meno fasi

METABASITI

da
Clorite+quarzo+albite+epidoto+attinolite/tremolite
La roccia si chiama SCISTO VERDE (prasinite) Il colore verde è dato da clorite, epidoto e attinolite. In generale sono a grana fine, poco scistose.

METABASITI – scisto verde

and albite. Note that the first three minerals are green, which imparts the color to the rock. Such a rock is called greenschist if foliated, and greenstone if not. The protolith is either a mafic igneous rock or graywacke.

Specific Metamorphic Rock Types

Amphibolite: a metamorphic rock dominated by hornblende + plagioclase. Amphibolites may be foliated or non-foliated. The protolith is either a mafic igneous rock or graywacke.

della clorite e la comparsa di anfiboli più ricchi in alluminio.
attinolite → orneblenda (l’anfibolo accoglie maggior alluminio (Al2O3 >5%) derivante dalla decomposizione della clorite)
Le rocce che si formano si chimano ANFIBOLITI. Solitamente sono gneissiche. A grana fine, con anfiboli sotto forma di aghetti semilucenti. Il colore delle anfiboliti è verde molto scuro

METABASITI – anfibolite

che produce dapprima clinopirosseno calcico e poi ortopirosseno.
Le granuliti mafiche sono poco o per niente scistose, appaiono granulari con cristalli isodiammetrici. Oltre a pirosseni si riconoscono plagioclasio e granato.

METABASITI - granulite

l’onfacite, la cui comparsa è legata alla destabilizzazione del plagioclasio albitico, e da granato.
La grana è variabile, in generale grossa, il colore è dato dal fondo verde brillante su cui spicca il rosa-viola del granato.
In alcuni campioni si può riconoscere cianite, epidoto (zoisite).

contains clinopyroxene and garnet (omphacite + pyrope). The protolith is typically basaltic.

sodico della serie glaucofane-riebekite. Gli scisti blu sono molto vari tessituralemente, da micascisti con porfiroblasti di glaucofane a campioni più compatti costituiti prevalentemente da anfibolo blu. Si può riconoscere lawsonite.

METABASITI – scisto blu

so that it contains mostly serpentine.

Blueschist: a blue amphibole-bearing metamorphosed mafic igneous rock or mafic graywacke. This term is so commonly applied to such rocks that it is even applied to non-schistose rocks.

ultrafemiche
Le rocce metamorfiche ricche di serpentino si chiamano serpentiniti, rocce di colore verde scuro/nero, spesso scistose, con piani di divisibilità mai lisci, ma scheggiati regolarmente, a lucentezza grassa

METAPERIDOTITI

carbonatica è predominante.
Marmi sono carbonati pressocchè puri
Rocce a silicati di calcio la porzione carbonatica è subordinata la roccia può essere costituita da silicati di Ca-Mg-Fe-Al come diopside, grossularia, anfiboli calcici, vesuvianite, epidoto, wollastonite, etc. derivano da protoliti di composizione mista come ad esempio calcareniti arenacee o marne
Skarn: rocce a silicati di calcio formate dal metasomatismo legato all’interazione tra carbonati e rocce ricche in silicati o fluidi. Ad es. Contatto tra rocce incassanti di natura carbonatica e una intrusione

METACARBONATI

(calcite, aragonite, dolomite …).
Il protolite è tipicamente un calcare o una dolomia
Marmo puro
Se i carbonati sono > 95 vol%
Marmo impuro
Se i carbonati sono < 95vol%
Il nome dei marmi impuri è composto da marmo + minerale (ad es., marmo a forsterite e diopside)

METACARBONATI - marmo