Il processo metamorfico, detto appunto metamorfismo comporta
la trasformazione mineralogica di rocce preesistenti. Una roccia
metamorfica si può infatti formare da una roccia ignea,
sedimentaria, o da una stessa roccia metamorfica. Il nome di questa
roccia risulta molto approrpiato in quanto significa "cambiamento di
forma" e questi cambiamenti sono innescati da alcuni fattori tra cui i
più importanti sono la temperatura e la pressione.
E' noto infatti che, fino ad una certa profondità, vi è un aumento di temperatura variabile tra i 10° e i 30°C per ogni Km a seconda delle diverse regioni e questo prende il nome di gradiente termico. Similmente alla temperatura cresce anche il valore della pressione detta di "confinamento". Questa è di tipo idrostatico, in quanto come quella presente sott'acqua agisce con ugualeintensità in tutte le direzioni. Nell'interno della terra possono agire, in alcuni casi delle pressioni orientate secondo particolari direzioni chiamate stress o pressioni orientate che danno vita a varie strutture visibili sulla roccia come le foliazioni, lineazioni o scistosità.
Questi cambiamenti ambientali coinvolgono sia la struttura mineralogica che la composizione chimicadella roccia. In alcuni casi la roccia subisce solo dei modesti cambiamenti in altri si può arrivare ad un cambiamento radicale, e al limita, una nuova fusione; ma perchè si possa parlare di metamorfismo la roccia deve rimanere pressochè allo stato solido. Il processo metamorfico avviene quando una roccia viene sottoposta a condizioni diverse da quelle in cui essa si è formata.
Questi cambiamenti di condizioni di temperature e pressioni avvengono sotto i nostri piedi, infatti le rocce metamorfiche si formano a profonditàvariabili tra alcuni Km e il limite crosta-mantello; infatti a differenza di molte rocce metamorfiche avvengono a temperature comprese tra 150°-200°C e 600°-800°C e valori di pressioni assai variabili, da molto basse a pressioni che superano gli 11 kbar (circa 35-40 km di profondità).
Nella figura a sinistra si può notare l'effetto della pressione su una roccia metamorfica, mentra nel grafico di destra è indicato l'andamento della temperatura con la profondità.
Generalmente si dividono i processi metamorfici in 3 diversi tipi: quello che dipende quesi esclusivamente da un aumento della pressione, quello legato all'aumento della temperatura e quello derivante da entrambi i fattori.
Le zone di subdezione, dove masse rocciose sprofondano entro la crosta, sono dette sede di tutti e 3 i tipi. Qui infatti le rocce subiscono sia un aumento di pressione dovuo al peso dei corpi rocciosi sovrastanti, che di temperatura, dovuto al gradiente geotermico; si parla allora di metamorfismo regionale poichè in genere si sviluppa su vaste estensioni.
Nelle zone di subduzione ci saranno quindi anche zone profonde caratterizzate da metamorfismo di seppellimento e zone più superficiali dove, con la risalita dei magmi, solo la temperatura interviene nei processi di modificazione cristallina.
Il metamorfismo che dipende essenzialmente dalla sola temperatura è chiamato di contatto ed è, come già detto, provocato dalla risalita del magma che, per contatto diretto, metamorfizza le pareti interne dei canali magmatici stessi. Questo tipo di metamorfismo avviene in genere a piccole profondità variabili da circa 1 Km fino a circa 9-10 Km, e per questo non coinvolge azioni di pressioni sulle rocce. La larghezza dell'area interessata dal metamorfismo aumenta con l'aumentare della temperatura del magma in risalita dove chiaramente sarà più "metamorfosata" la roccia vicinoal magma e molto meno quella più lontana.
Nella figura sotto un marmo intensamente pieganto.
E' noto infatti che, fino ad una certa profondità, vi è un aumento di temperatura variabile tra i 10° e i 30°C per ogni Km a seconda delle diverse regioni e questo prende il nome di gradiente termico. Similmente alla temperatura cresce anche il valore della pressione detta di "confinamento". Questa è di tipo idrostatico, in quanto come quella presente sott'acqua agisce con ugualeintensità in tutte le direzioni. Nell'interno della terra possono agire, in alcuni casi delle pressioni orientate secondo particolari direzioni chiamate stress o pressioni orientate che danno vita a varie strutture visibili sulla roccia come le foliazioni, lineazioni o scistosità.
Questi cambiamenti ambientali coinvolgono sia la struttura mineralogica che la composizione chimicadella roccia. In alcuni casi la roccia subisce solo dei modesti cambiamenti in altri si può arrivare ad un cambiamento radicale, e al limita, una nuova fusione; ma perchè si possa parlare di metamorfismo la roccia deve rimanere pressochè allo stato solido. Il processo metamorfico avviene quando una roccia viene sottoposta a condizioni diverse da quelle in cui essa si è formata.
Questi cambiamenti di condizioni di temperature e pressioni avvengono sotto i nostri piedi, infatti le rocce metamorfiche si formano a profonditàvariabili tra alcuni Km e il limite crosta-mantello; infatti a differenza di molte rocce metamorfiche avvengono a temperature comprese tra 150°-200°C e 600°-800°C e valori di pressioni assai variabili, da molto basse a pressioni che superano gli 11 kbar (circa 35-40 km di profondità).
Nella figura a sinistra si può notare l'effetto della pressione su una roccia metamorfica, mentra nel grafico di destra è indicato l'andamento della temperatura con la profondità.
Generalmente si dividono i processi metamorfici in 3 diversi tipi: quello che dipende quesi esclusivamente da un aumento della pressione, quello legato all'aumento della temperatura e quello derivante da entrambi i fattori.
Le zone di subdezione, dove masse rocciose sprofondano entro la crosta, sono dette sede di tutti e 3 i tipi. Qui infatti le rocce subiscono sia un aumento di pressione dovuo al peso dei corpi rocciosi sovrastanti, che di temperatura, dovuto al gradiente geotermico; si parla allora di metamorfismo regionale poichè in genere si sviluppa su vaste estensioni.
Nelle zone di subduzione ci saranno quindi anche zone profonde caratterizzate da metamorfismo di seppellimento e zone più superficiali dove, con la risalita dei magmi, solo la temperatura interviene nei processi di modificazione cristallina.
Il metamorfismo che dipende essenzialmente dalla sola temperatura è chiamato di contatto ed è, come già detto, provocato dalla risalita del magma che, per contatto diretto, metamorfizza le pareti interne dei canali magmatici stessi. Questo tipo di metamorfismo avviene in genere a piccole profondità variabili da circa 1 Km fino a circa 9-10 Km, e per questo non coinvolge azioni di pressioni sulle rocce. La larghezza dell'area interessata dal metamorfismo aumenta con l'aumentare della temperatura del magma in risalita dove chiaramente sarà più "metamorfosata" la roccia vicinoal magma e molto meno quella più lontana.
Nella figura sotto un marmo intensamente pieganto.
Possiamo avere anche altri generi di metamorfismo, ma molto più limitati, come quello dinamico,
che avviene lungo le superfici di rottura (le faglie) o di
sovrascorrimento dove prevalgono azioni di tipo meccanico; un'altro
tipo è quello retrogado
che coinvolge una roccia già interessata da metamorfismo e la
ritrasforma in una roccia metamorfosata ad un grado più basso.
Questo genere di roccia non è frequente dal momento che le rocce
si adattano più velocemtne a pressioni e temperature crescenti
di quanto non facciano per il percorso inverso.
Eskola nel 1915 introdusse il concetto di facies metamorfica: l'insieme di rocce di varia natura e composizione comprendenti una serie di minerali, i minerali indice, che si sono formati in particolari condizioni metamorfiche ed essenzialmente in determinati campi di pressione e temperatura.
Nella figura sottostanti sono rappresentate: un micascisto (gneiss), una serpentinite e un marmo di carrara.
Eskola nel 1915 introdusse il concetto di facies metamorfica: l'insieme di rocce di varia natura e composizione comprendenti una serie di minerali, i minerali indice, che si sono formati in particolari condizioni metamorfiche ed essenzialmente in determinati campi di pressione e temperatura.
Nella figura sottostanti sono rappresentate: un micascisto (gneiss), una serpentinite e un marmo di carrara.