1. Raffreddamento e cristallizzazione:
* Mentre un corpo di magma si raffredda, i minerali con punti di fusione più alti (come olivina, pirossene e plagioclasio ricco di calcio) iniziano a cristallizzare per primi.
* Questi cristalli a forma iniziale sono più densi della fusione rimanente e si depositano sul fondo della camera del magma.
2. Rimozione dei cristalli:
* I cristalli di insediamento vengono rimossi fisicamente dalla fusione rimanente, sia da:
* Settingio di gravità: I cristalli più densi affondano sul fondo della camera del magma.
* Filtro premendo: Mentre la camera del magma si raffredda e si solidifica, la fusione rimanente può essere spremuta, lasciando dietro di sé un mucchio concentrato di cristalli.
3. Arricchimento di fusione residua:
* La rimozione di cristalli a forma precoce arricchisce la fusione rimanente in elementi che non sono stati incorporati in quei minerali.
* Questo porta a un cambiamento nella composizione chimica del magma. Ad esempio, la rimozione di olivina e pirossene arricchirà la fusione in silice, sodio e potassio.
4. Cristallizzazione e differenziazione continua:
* Mentre il magma continua a raffreddare, diversi minerali si cristallizzano in sequenza, rimuove ciascuno elementi specifici e cambiando ulteriormente la composizione del fuso rimanente.
* Questo processo può continuare attraverso più fasi, portando allo sviluppo di una serie di composizioni di magma all'interno del corpo di magma originale.
Esempi di cristallizzazione frazionaria:
* Intrusioni a strati: Questi sono grandi corpi di roccia ignea che mostrano una stratificazione distinta a causa della cristallizzazione sequenziale e della sedimentazione di diversi minerali.
* Serie di reazioni di Bowen: Questo è un modello classico che illustra l'ordine della cristallizzazione minerale e i conseguenti cambiamenti compositivi in un magma di raffreddamento.
La cristallizzazione frazionaria è cruciale per la differenziazione magmatica:
* Permette la generazione di diverse rocce ignee da un magma single genitore.
* Ha un ruolo nella formazione di diversi tipi di roccia, tra cui:
* Basalt: Una roccia mafica formata dalla cristallizzazione iniziale di olivina e pirossene.
* andesite: Una roccia intermedia formata dalla successiva cristallizzazione di plagioclasio e anfibolo.
* Rhiolite: Una roccia felsica formata dalla cristallizzazione finale di quarzo, feldspato alcali e altri minerali.
La cristallizzazione frazionaria è un processo fondamentale per comprendere la formazione e la diversità delle rocce ignee e evidenzia come l'evoluzione dei corpi di magma possa portare a una vasta gamma di varianti geochimiche e petrologiche.
