“I geologi hanno un detto: le rocce ricordano.”- Neil Armstrong

Facciamo un passo indietro e discutiamo una breve panoramica di minerali, cristalli e rocce. In questo modo getteremo le basi per la comprensione dei fenocristi e di altre rocce porfiriche.

I minerali sono essenzialmente i lego che compongono le rocce che vediamo oggi, si combinano insieme per dare una varietà di trame, composizioni chimiche e proprietà per ogni roccia specifica. Per essere un minerale, una sostanza deve essere naturale, inorganica, solida, avere una composizione chimica definita e avere una struttura interna ordinata. Ciò significa che mentre il quarzo è un minerale, mentre il tessuto vegetale (organico) non lo è.

I cristalli sono un termine più generico per una sostanza che ha una struttura interna organizzata. Significato, il reticolo cristallino all’interno della sostanza è rigido e coerente. Tuttavia, un cristallo non deve essere naturale o inorganico. Pertanto, tutti i minerali sono cristalli ma non tutti i cristalli sono minerali.

Ora che abbiamo i blocchi di costruzione ordinati, possiamo discutere il risultato finale, una roccia. Una roccia è un aggregato di uno o più minerali. Questo aggregato di minerali forma uno dei tre tipi principali di rocce: ignee, sedimentarie e metamorfiche. Avete certamente visto graniti prima con fenocristi visibili, questa è una roccia in gran parte costituito da quarzo, feldspato, e biotite.

Come si formano i fenocristi?

Fenocristi, come con qualsiasi altra forma di roccia dal raffreddamento di roccia fusa o magma. Ci sono principalmente due driver che determinano la dimensione del cristallo dei minerali all’interno di una roccia raffreddata e litificata. Uno è la velocità con cui il magma si raffredda e l’altro è la composizione chimica. Il fattore predominante è la velocità di raffreddamento, dove il magma si raffredda rapidamente o lentamente. Questo guiderà la dimensione dei singoli cristalli minerali. Qui possiamo guardare due scenari di raffreddamento.

un Rapido raffreddamento può essere un’eruzione vulcanica, dove il magma viene espulso in atmosfera, viene a contatto con aria fredda o acqua e lithifies immediatamente. In questo scenario, non c’è tempo significativo per il magma di raffreddarsi e quindi i minerali specifici sono in gran parte indistinguibili. Un esempio di questo è la pomice o basalto mentre erutta nell’oceano. La roccia risultante è in gran parte uniforme senza differenze visibili nei minerali percepiti ad occhio nudo.

Un esempio di raffreddamento lento potrebbe essere la lenta esumazione di una camera magmatica attraverso l’erosione del substrato roccioso sovrastante. In questo scenario, il magma non erutta mai in superficie, si trova semplicemente nella camera magmatica e la roccia sovrastante e il suolo vengono erosi nel corso di milioni di anni. Questo scenario dà al magma milioni di anni per formare fenocristi grandi e impressionanti. Alla fine, la roccia sovrastante viene erosa e la camera magmatica si trova sulla superficie della Terra dove possiamo vedere le imponenti fenocriste.

“Cosa sono gli uomini rispetto alle rocce e alle montagne?”- Jane Austen

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Un’altra ipotesi è che i megacristi si formino per coarsening strutturale. In questo scenario, i grani più grandi crescono continuamente mentre i grani più piccoli vengono disciolti e riassorbiti nel magma. Così i cristalli più grandi sono favoriti e i grani più piccoli riassorbiti, questo consente ai grani più grandi di continuare a crescere più grandi rispetto ai grani vicini.

Ci sono una varietà di dimensioni di fenocristi da microfenocristi a mega-fenocristi ed è possibile trovare l’intera gamma in una singola roccia. La dimensione come notato sopra è in gran parte dovuta ai costituenti chimici disponibili e alla velocità di raffreddamento della roccia fusa. Rispetto ai fenocristi, un simile grande singolo cristallo trovato in una roccia metamorfica è chiamato porfiroblasto.

Come si forma la texture porfiritica?

Ora che abbiamo coperto i fenocristi parliamo un po ‘ della trama porfiritica generale. Come notato nelle rocce e nei minerali di roccia, una struttura porfiritica è quella in cui ci sono differenze di dimensioni distinte nei cristalli con gruppi più grandi e più piccoli. Questo è specifico per le rocce ignee, che sono rocce formate dalla litificazione della roccia fusa. Una trama porfiritica è la trama di una roccia con grandi fenocristi e una matrice di sfondo di cristalli più piccoli.

Per formare questo contrasto cristallino di minerali più piccoli e più grandi, la roccia probabilmente ha attraversato diverse fasi di raffreddamento che hanno formato diverse dimensioni di minerali. Durante la formazione di fenocristi, il magma è stato raffreddato lentamente dando il tempo per i grandi cristalli di crescere. Poi, durante le ultime fasi di litificazione, il magma è stato rapidamente raffreddato, formando cristalli più piccoli come la matrice che circonda i fenocristi.

Un esempio di questo tipo di struttura porfirica è un porfido, una roccia ignea con cristalli a grana grossa intervallati da silicati a grana fine di solito.

Noterete il porfido usato nelle sculture antiche nella Roma Imperiale in quanto questa era una roccia pregiata per la sua durezza.

Due tipi di porfidi sono afaniti e faneriti.

Un’afanite è una roccia ignea composta da fenocristi e una matrice di fondo. Tuttavia, la matrice di sfondo si è raffreddata così rapidamente che i cristalli minerali non sono rilevabili ad occhio nudo. Questo sarebbe uno scenario in cui il magma è stato espulso durante un’eruzione vulcanica. Afaniti possono contenere feldspati plagioclasio, biotite, quarzo, e ortoclasio nella matrice a grana fine, insieme con hornblende o augite.

“Non possiamo fare un passo nella geologia senza attingere ai depositi insondabili del tempo passato.”- Adam Sedgwick

L’altro tipo è la fanerite, una roccia simile a un’afanite, ma i cristalli adiacenti accanto alla fenocrista hanno avuto abbastanza tempo per raffreddarsi abbastanza grandi da essere visibili ad occhio nudo. Un buon esempio di questo è il granito, in particolare molti graniti che vedi sui controsoffitti del tuo vicino.

Che avvolge il nostro riassunto delle fenocriste e la più ampia categoria di texture porfiriche presenti nei porfiri. Mentre la convenzione di denominazione può essere confusa e molto da prendere inizialmente, sono descrizioni di come i geologi interpretano la storia di una certa roccia.

Per riassumere, di seguito sono riportate le definizioni dei vari termini che abbiamo usato nell’articolo sopra che si applicano ai fenocristi.

Notevole Phenocryst & Porfido Definizioni

Conoscendo i costituenti minerali di una roccia insieme alla dimensione relativa dei grani di cristallo rispetto all’altro un geologo può mettere insieme la più grande evoluzione di una struttura vulcanica associata o camera magmatica. Questo è un perfetto esempio di come dettagli su piccola scala come la dimensione dei grani minerali e la loro associazione tra loro possono fornire conclusioni su larga scala sulla storia vulcanica di una regione.