Nella maggior parte dei casi, un corpo di magma caldo è meno denso della roccia che lo circonda, quindi ha la tendenza a muoversi molto lentamente verso la superficie. Lo fa in diversi modi, tra cui riempiendo e allargando le crepe esistenti, fondendo la roccia circostante (chiamata roccia di campagna), spingendo la roccia da parte (dove è un po’ plastica), e rompendo la roccia. Dove una parte della roccia di campagna si stacca, può cadere nel magma, un processo chiamato stoping. I frammenti risultanti, illustrati nella figura 3.19, sono noti come xenoliti (che in greco significa “rocce strane”).

Figura 3.19 Xenoliti di roccia mafica nel granito, Victoria, B.C. I frammenti di roccia scura sono stati staccati e incorporati nel granito di colore chiaro.
Figura 3.19 Xenoliti di roccia mafica nel granito, Victoria, B.C. I frammenti di roccia scura sono stati interrotti e incorporati nel granito chiaro.

Alcuni magmi in movimento verso l’alto raggiungono la superficie, dando luogo a eruzioni vulcaniche, ma la maggior parte si raffredda all’interno della crosta. Il corpo di roccia risultante è noto come plutone. I plutoni possono avere varie forme e relazioni diverse con la roccia di campagna circostante, come mostrato nella figura 3.20.

Figura 3.20 Rappresentazione di alcuni tipi di plutoni. a: ceppi (se si fondono in profondità allora potrebbero costituire un batholith), b: davanzale (un corpo tabulare, in questo caso parallelo al letto), c: diga (taglia il letto), d: laccolite (un davanzale che ha spinto in alto gli strati di roccia sovrastanti), e: tubo (un condotto cilindrico che alimenta un vulcano). Le due caratteristiche etichettate f potrebbero essere tubi o dighe, ma da questa prospettiva non è possibile determinare se sono cilindriche o tabulari.
Figura 3.20 Rappresentazione di alcuni tipi di plutoni. a: ceppi (se si fondono in profondità allora potrebbero costituire un batholith), b: sill (un corpo tabulare, in questo caso parallelo al letto), c: diga (taglia il letto), d: laccolith (un sill che ha spinto in alto gli strati di roccia sovrastanti), e: pipe (un condotto cilindrico che alimenta un vulcano). Le due caratteristiche etichettate f potrebbero essere tubi o dighe, ma da questa prospettiva non è possibile determinare se sono cilindriche o tabulari.

I grandi plutoni di forma irregolare sono chiamati stock o batholith. La distinzione tra i due viene fatta sulla base dell’area esposta in superficie: se il corpo ha una superficie esposta maggiore di 100 km2, allora è un batholith; più piccolo di 100 km2 ed è uno stock. I batholiti si formano tipicamente solo quando un certo numero di stock si fondono sotto la superficie per creare un unico grande corpo. Uno dei più grandi batoliti del mondo è il Coast Range Plutonic Complex, che si estende dalla regione di Vancouver al sud-est dell’Alaska (Figura 3.21). Più precisamente, si tratta di molti batholiths.

I plutoni tabulari (simili a fogli) si distinguono in base al fatto che siano o meno concordanti con (paralleli a) la stratificazione esistente (ad esempio, la lettiera sedimentaria o la foliazione metamorfica) nella roccia del paese. Un davanzale è concorde con la stratificazione esistente, e un diga è discordante. Se la roccia rustica non ha alcun allettamento o foliazione, allora qualsiasi corpo tabulare al suo interno è una diga. Si noti che la designazione “sill-versus-dyke” non è determinata semplicemente dall’orientamento della caratteristica. Una diga può essere orizzontale e un davanzale può essere verticale (se il letto è verticale). Una grande diga può essere vista nella figura 3.21.

Un laccolite è un corpo simile a una falda che si è espanso verso l’alto deformando la roccia sovrastante.

Infine, un tubo è un corpo cilindrico (con una sezione trasversale circolare, ellittica o anche irregolare) che è servito da condotto per il movimento del magma da un luogo all’altro. La maggior parte dei tubi conosciuti ha alimentato i vulcani, anche se i tubi possono anche collegare i plutoni. È anche possibile che una diga alimenti un vulcano.

Figura 3.21 Il Capo Stawamus, parte del complesso plutonico Coast Range, vicino a Squamish, B.C. La falesia è alta circa 600 m. La maggior parte delle strisce scure sono il risultato della crescita di alghe e licheni dove la superficie è spesso bagnata, ma c'è una grande diga verticale (circa 10 m di diametro) che si estende dal basso verso l'alto.
Figura 3.21 The Stawamus Chief, parte del Coast Range Plutonic Complex, vicino a Squamish, B.C. La scogliera è alta circa 600 m. La maggior parte delle strisce scure sono il risultato della crescita di alghe e licheni dove la superficie è spesso bagnata, ma c’è una grande diga verticale (circa 10 m di diametro) che si estende dal basso verso l’alto.

Come già discusso, i plutoni possono interagire con le rocce in cui sono intrusi, a volte portando alla fusione parziale della roccia di campagna o all’arresto e formazione di xenoliti. E, come vedremo nel Capitolo 7, il calore di un corpo di magma può portare al metamorfismo della roccia di campagna. La roccia di campagna può anche avere un effetto sul magma all’interno di un plutone. Il più ovvio di questi effetti è la formazione di un margine raffreddato lungo i bordi del plutone, dove è entrato in contatto con la roccia rustica che era significativamente più fredda del magma. All’interno del margine raffreddato, il magma si è raffreddato più rapidamente che al centro della diga, quindi la struttura è più fine e il colore può essere diverso. Un esempio è mostrato nella figura 3.22.

Figura 3.22 Una diga mafica con margini raffreddati nel basalto a Nanoose, B.C. La moneta ha un diametro di 24 mm. La diga è larga circa 25 cm e i margini raffreddati sono larghi 2 cm.
Figura 3.22 Una diga mafica con margini raffreddati nel basalto a Nanoose, B.C. La moneta ha un diametro di 24 mm. La diga è larga circa 25 cm e i margini raffreddati sono larghi 2 cm.

Esercizio 3.7 Problemi sui plutoni

Il diagramma qui è una sezione trasversale attraverso una parte della crosta che mostra una varietà di rocce ignee intrusive. Eccetto il granito (a), tutte queste rocce sono di composizione mafica. Indica se ciascuno dei plutoni etichettati da a a e sul diagramma sottostante è un dicco, un davanzale, un ceppo o un batholith.

a b c d e

plutone-problemi2

  1. Il “Country rock” non è necessariamente musica per le orecchie di un geologo. Il termine si riferisce all’originale “roccia del paese” o della regione, e quindi alla roccia in cui il magma si è intruso per formare un plutone. ↵

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