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ⓘ Riolite




Riolite
                                     

ⓘ Riolite

La riolite è una roccia vulcanica, di composizione felsica, con tessitura afanitica. I fenocristalli sono di quarzo, feldspati e biotite. A volte si possono trovare anche fenocristalli di clinopirosseno. Molto più rari lortopirosseno, lanfibolo e la cordierite. Esistono varietà totalmente o quasi vetrose. Il colore è variabile, ma generalmente chiaro. Dal punto di vista petrografico è lequivalente effusivo del granito, anche se spesso risulta difficile inquadrare la riolite nel diagramma QAPF, a causa della grana finissima e della quantità di vetro presente.

                                     

1. Etimologia

Il termine riolite è stato coniato nel 1860 da Ferdinand von Richthofen. Deriva dal greco antico per indicare la sua struttura fluidale, ma letimologia è incerta: potrebbe derivare da "rheo", che significa flusso o da rhúaks", che significa torrente o da "rhein", che significa scorrere + "lithos" λίθος, pietra. Un altro nome ampiamente usato nel passato e che può essere considerato un sinonimo di riolite è Liparite.

                                     

2. Classificazione chimica e strutturale delle rioliti

Le rioliti sono le rocce vulcaniche più ricche in silice. A causa della più o meno abbondante presenza di vetro nella pasta di fondo, è quasi sempre necessario ricorrere allanalisi chimica e utilizzare la classificazione TAS per collocare una roccia tra le rioliti. Però il campo delle rioliti in questo diagramma è assai vasto, per cui occorre fare ulteriori distinzioni, sia dal punto di vista petrografico quando la roccia non è completamente vetrosa che geochimico.

Per una classificazione esauriente di queste rocce si prendono in considerazione i seguenti 4 parametri:

  • Diagramma K 2 O / SiO 2 fig.1: permette di distinguere rioliti e rioliti basse in K 2 O. Queste ultime appartengono normalmente ad associazioni di tipo tholeiitico.
  • Indice di saturazione in allumina ASI = Al 2 O 3 / CaO + Na 2 O + K 2 O espresso in moli: permette di distinguere le rioliti peralluminose con ASI > 1 anche se di norma si riserva la qualifica di peralluminoso alle rocce con ASI> 1.1
  • Indice agpaitico AI = Na 2 O + K 2 O / Al 2 O 3 espresso in moli: le rioliti con AI > 1 sono dette rioliti peralcaline. Possono essere ulteriormente suddivise - in base al % in peso di FeO tot Ferro totale = % in peso di FeO + % in peso di Fe 2 O 3 * 0.8998 e % in peso di Al 2 O 3 - in pantelleriti e comenditi tabella 1.
  • Un ulteriore distinzione può essere fatta nel diagramma TAS prendendo come riferimento la linea di Na 2 O + K 2 O = 8% in peso Yanev e Andreev, 2000, che separa le rioliti dalle alcali-rioliti fig. 2.

La formazione delle rioliti peralcaline viene spiegata con "leffetto plagioclasio": il plagioclasio anortitico contiene due volte alluminio rispetto ai feldspati alcalini, quindi la cristallizzazione di anortite porterà ad un arricchimento nel liquido di K e Na e un contemporaneo impoverimento in alluminio. La scarsità di allumina o leccesso di alcali viene risolto con la formazione di pirosseno egirina e/o anfibolo alcalino riebeckite e richterite e di enigmatite, nella quale gli ossidi di Fe e Ti sostituiscono lallumina. La classificazione chimica va poi collegata agli eteromorfi strutturali della riolite, che dipendono dalle modalità delleruzione. Così si possono avere, oltre che la riolite massiccia, il tufo riolitico, la breccia riolitica, lossidiana riolitica vetro compatto, la pomice riolitica vetro vescicolare e lignimbrite riolitica.

                                     

3. Caratteristiche dei magmi riolitici e strutture eruttive

I magmi più ricchi in silice SiO 2 sono anche i magmi più viscosi. Un magma è una soluzione ionica complessa, nel quale sono presenti ioni tetraedrici SiO 4 4- che, quando presenti in grande quantità, tendono a polimerizzare in lunghe catene. Queste molecole lineari ostacolano il flusso della lava, tanto che la viscosità di un magma riolitico ~10 7 poise è di tre ordini di grandezza superiore a quella di un magma basaltico. Ciò influenza le modalità con cui il magma riolitico erutta: in prevalenza le eruzioni sono esplosive, generando depositi piroclastici come tufi, brecce vulcaniche, pomici, ignimbriti. Molto più rare sono le colate laviche, sempre di modesta estensione, perché la lava tende a accumularsi nel condotto vulcanico o allinterno del cratere, formando delle strutture rigonfie dalla forma subcircolare o ellittica dette duomi o cupole di ristagno. Questi si formano generalmente nel corso di una singola effusione lavica, ma possono continuare a crescere per la spinta di nuovo magma dal basso. Lalta viscosità e il forte attrito interno generano un regime di flusso laminare che si esprime nella struttura interna della lava struttura fluidale, simile alla foliazione. Il risultato è un aspetto "a cipolla", in cui le lave si accavallano una sullaltra formando strutture dette rampe. Esistono diversi tipi di duomi, che si differenziano per il meccanismo genetico:

  • criptoduomi: sono duomi che si accrescono allinterno del fianco del vulcano, come ad esempio quello che dette origine alleruzione del 1980 del vulcano Mount St. Helens, nello Stato di Washington USA.
  • duomi esogeni: sono duomi che si accrescono a partire dalla sommità in seguito a ripetute estrusioni di lava;
  • duomi culée: sono duomi endogeni o esogeni che si formano sui ripidi versanti del vulcano; trovandosi su una superficie inclinata, tendono a scorrere o "colare" in parte sul fianco del vulcano;
  • duomi endogeni: si accrescono per espansione dallinterno, per cui la parte esterna si distende fratturandosi e generando brecce, dette talus, che si accumulano alla base del rigonfiamento;


                                     

4. Petrogenesi dei magmi riolitici

Le rioliti si trovano praticamente in ogni ambiente geodinamico e, semplificando, possono avere due differenti origini:

  • Derivano da magmi anatettici di origine crostale: lorigine di questi magmi è nella fusione parziale di rocce sialiche della crosta inferiore, che si ritiene innescata dal calore apportato da una massa basaltica che ristagna allinterno o che si è mossa al di sotto della crosta, provenendo dal cuneo di mantello sopra una placca in subduzione. Questo può avvenire in un arco di tipo andino litosfera oceanica in subduzione sotto litosfera continentale. In questo caso, i volumi eruttati possono avere dimensioni imponenti e spesso avere le caratteristiche di colate ignimbritiche. Le rioliti anatettiche possono contenere minerali residui della fusione, come granati e cordierite e di solito non sono associate a rocce di composizione intermedia. Frequenti sono anche le rioliti nelle zone di rift continentali, come nel Great Rift Valley dellAfrica Orientale, sempre associate a magmi basaltici in un caratteristico vulcanismo bimodale sialico-femico tipico dei rift. Anche in questo caso le rioliti sono di origine anatettica, da rocce sialiche crostali o da basalti intrusi in precedenza nella crosta profonda.
  • Sono un prodotto residuale della differenziazione di magmi basaltici: in questo caso le rioliti sono associate a vulcaniti di composizione intermedia andesiti, daciti, come avviene nelle isole oceaniche sopra punti caldi ad es. nelle Hawaii. I volumi, rispetto a quelli del magma genitore, sono di scarsissima entità;
                                     

5. Distribuzione

Le rioliti sono rocce molto diffuse in Italia e nel mondo anche se a livello generale, dal punto di vista volumetrico, hanno una consistenza decisamente inferiore a quella dei basalti e delle andesiti. Sono rocce tipiche della crosta continentale, anche se, in rari casi, affiorano in isole oceaniche.

In Italia:

  • Tra Levone e Cuorgnè Piemonte, tufi e cineriti
  • Nel Varesotto, prevalenti ignimbriti
  • Gallura settentrionale, lave e ignimbriti
  • Paleozoico: nelle vulcaniti permiane sono particolarmente diffuse le effusione riolitiche, sia come lave che come tufi e ignimbriti
  • Piattaforma Porfirica Atesina Trentino-Alto Adige, tra Trento e Merano, prevalentemente ignimbriti e minori colate laviche
  • Tra il Lago di Lugano e la Val Marchirolo, lave e subordinati tufi
  • Bovegno e Collio: ignimbriti
  • Val Camonica allaltezza di Boario Terme
  • Tra Valsesia e Biellese, tufi e minori ignimbriti
  • San Vincenzo Livorno, 4.6 Ma, colate e duomi
  • Tolfa-Manziana-Cerite Roma, 3.5 Ma, colate, duomi e flussi piroclastici
  • Monte Arci Oristano, 3.2 Ma, colate
  • Nei Colli Euganei, Il Monte Venda Eocene è una grande cupola di ristagno riolitica; altri affioramenti coevi nei pressi a Galzignano Terme, Monte Vendolone, Barone, Monte Solone; una dismessa cava di riolite colonnare si trova anche lungo il sentiero del Monte Cinto
  • Mesozoico: le vulcaniti felsiche nelle Alpi e nellAppennino settentrionale sono ovunque trasformate dal metamorfismo alpino in porfiroidi
  • Cenozoico tra parentesi letà
  • Roccastrada Grosseto, 2.5 Ma, colate e duomi
  • Quaternario tra parentesi letà
  • Isola di Salina, Eolie 430.000 a 13.000 anni, piroclastiti
  • Isola di Panarea, Eolie 150.000 a 45.000 anni, colate e piroclastiti
  • Isola di Pantelleria 320.000 a 10.000 anni, ignimbriti e duomi di pantellerite
  • Isola di Vulcano, Eolie 120.000-attuale, colate e piroclastiti
  • Isola di Lipari, Eolie 580.000 a 220.000 anni, rioliti e rioliti alcaline come pomici e ossidiane
  • Isole di Ponza, Palmarola, Zannone 4.2 a 1 Ma, lave, duomi e brecce
  • Stratovulcano di VicoViterbo, 0.8 a 0.04 Ma, tufi e ignimbriti

In Europa:

  • In Germania: nella Selva di Turingia, in Sassonia specialmente nel Nordovest, in Sassonia-Anhalt a nord di Halle, nel Bacino della Saar-Nahe es: Monte Königstuhl e Donnersberg in Renania-Palatinato, nella Foresta Nera sul monte Karlsruher Grat e nellOdenwald
  • Complesso riolitico di Gréixer nella Sierra di Moixeró Catalogna, Spagna
  • Vosgi e Massiccio dellEsterel, Francia
  • Isola di Papa Stour nelle Shetland e Snowdonia Galles, varie località, nel Regno Unito
  • Vulcani centrali attivi ed estinti dellIslanda
  • Geoparco di Copper Coast Irlanda del Sud

Nelle Americhe:

  • In USA: Cascade Range, varie località delle Montagne Rocciose, Catena Jemez, Rhyolite Nevada, Wichita Mountains Oklahoma, Saint Francois Mountains Missouri, New Hampshire, Yellowstone Wyoming e Crater Lake Oregon
  • Numerose località delle Ande
  • In Canada: Mount Jasper Alberta, Berlin e Cobalt Ontario

In Oceania:

  • Zona vulcanica di Taupo in Nuova Zelanda, con una grande concentrazione di vulcani riolitici recenti; gruppo del Flinders Peak nella Catena Teviot Queensland, Australia

In Asia:

  • Nella Suite ignea di Malani, Rajasthan, India, nella catena Yandang Shan e presso la città di Wenzhou Cina, nel vulcano Tambora, Sumbawa, Indonesia

In Africa:

  • Monte Kilimangiaro, Kenya/Tanzania