Le rocce ignee o magmatiche

Le rocce magmatiche

Le rocce magmatiche erivano dal raffreddamento e dunque dalla solidificazione di un materiale fuso di composizione praticamente sempre silicatica, detto magma. I magmi possono raffreddare in profondità, all'interno della crosta, o in profondità limitata o addirittura fuoriuscire in superficie (lava).

Queste tre possibilità corrispondono a tre condizioni di pressione, e dunque a tre modalità di raffreddamento con diversi risultati distinti per quanto riguarda l'aspetto delle rocce, che chiameremo:

• plutoniche (o rocce intrusive) raffreddate in profondità, lentamente, in condizioni di alta pressione, con possibilità di formazione di cristalli ben sviluppati. Altra condizione per lo sviluppo è la presenza di gas e la fluidità del magma, cioè la possibilità degli ioni di muoversi e dunque formazione di rocce a struttura olocristallina, granulare a grana media o grossa e ipidiomorfa o autallotriomorfa (a seconda della composizione)

• vulcaniche (o rocce effusive), raffreddate rapidamente in condizioni di bassa pressione, con cristalli dunque poco sviluppati, specialmente in rocce acide (cioè più ricche di SiO₂, più viscose), con strutture micro e criptocristalline, spesso porfiriche (cioè con alcuni cristalli ben formati immersi in una pasta di fondo microcristallina) e a volte strutture vetrose

• ipoabissali (o rocce subvulcaniche) o filoniane, cristallizzate a pressione intermedia, a profondità limitata e raffreddatesi comunque rapidamente rispetto alle plutoniche, e dunque a grana di solito fine e minuta e struttura quasi sempre porfirica.

La struttura delle rocce magmatiche è l'espressione di come la roccia ha cristallizzato a partire da un materiale fuso, con quale velocità e, in generale, sotto quali condizioni di raffreddamento. Bisogna ricordare poi che la cristallizzazione del magma avviene normalmente su di un intervallo di temperatura di almeno un centinaio di gradi, intervallo durante il quale i minerali cristallizzano non tutti insieme ma frazionatamente. Infatti via via che il magma si raffredda i minerali cristallizzano secondo una sequenza che dipende dalla temperatura di cristallizzazione di ognuno di essi.

Vediamo alcune definizioni inerenti la struttura delle rocce magmatiche:

• struttura olocristallina: completamente composta di cristalli, a prescindere dalle dimensioni e dalla varietà delle dimensioni.
• struttura granulare: (fine, media, grossolana), composta di cristalli tutti all'incirca della stessa grandezza.
• struttura eterogranulare: composta di insiemi di cristalli a diversa grana.
• struttura porfirica: struttura eterogranulare dove abbiamo cristalli ben formati (fenocristalli) immmersi in una pasta micro o criptocristallina o addirittura vetrosa; indica uno stadio di raffreddamento lento che ha permesso la formazione di cristalli grossi delle specie mineralogiche cristallizzanti a temperatura più alta seguito da un raffreddamento rapido del fuso rimanente con conseguente congelamento in una struttura a grana minuta.
• struttura ipidiomorfa: indica che c'è un chiaro ordine di cristallizzazione e si riconosce perché i minerali che solidificano a temperatura più alta (olivine, pirosseni, femici in generale o comunque anche altri tipi in funzione della composizione del magma) presentano svilippo regolare delle facce cristalline, mentre gli ultimi sono costretti ad occupare lo spazio rimanente e dunque presentano un abito anedrale (i cristalli con facce ben sviluppate si dicono eudrali).
• struttura autallotriomorfa: indica che non c'è un ordine di cristallizzazione. Ciò significa che i minerali hanno solidificato più o meno contemporaneamente, e dunque nessuno ha avuto modo di sviluppare un abito cristallino compiuto rispetto agli altri; ciò accade quando abbiamo un fuso con una composizione tale da dare minerali che solidificano nel medesimo intervallo di temperatura.
• struttura vetrosa: quando il raffreddamento è stato così rapido da congelare gli elementi (atomi o ioni) e non permetterne l'organizzazione in cristalli.
• struttura microcristallina: con cristalli pochissimo sviluppati, a prescindere da un loro ordine di cristallizzazione. Sta ad indicare che la roccia quando si è messa in posto era completamente fusa.

In base al loro contenuto di silice, le rocce ignee possono essere suddivise in acide, intermedie e basiche.

• Le rocce acide sono quelle che mostrano un contenuto di SiO₂ maggiore del 65% in peso;
• Le rocce intermedie hanno un contenuto in silice compreso tra il 52% e il 65% in peso;
• Le rocce basiche mostrano un contenuto inferiore al 52% in peso di SiO₂.

Le rocce acide, composte in genere da feldspati e silice vengono anche dette felsiche (o sialiche) e sono chiare; le rocce basiche, dove c'è predominanza di minerali silicati ricchi di ferro e magnesio, vengono dette mafiche (o femiche) e sono scure.

Classificazione delle rocce ignee

La classificazione delle rocce ignee viene fatta su base mineralogica, in relazione alla percentuale di ogni componente la roccia. A seconda delle quantità la roccia può assumere colori che vanno dal grigio al nero, al verde scuro.

Si possono identificare quattro famiglie di rocce ignee in base, quindi, al contenuto di minerali mafici o felsici.

Famiglia dei graniti, costituita da rocce di tipo acido; le rocce più rappresentative sono i graniti e le rioliti. Il colore varia dal bianco al rosa: i minerali più diffusi sono il quarzo (trasparente), il feldspato (chiaro) e la biotite (scura).

Famiglia delle andesiti, costituita da rocce di tipo intermedio; le rocce più rappresentative sono le andesiti e le dioriti. Sono rocce più scure dei graniti. I minerali più rappresentati sono:

• mafici, con colori dal verde al nero, che sono pirosseni, anfiboli, biotite;
• felsici, con un colore molto chiaro, anche bianco, come il plagioclasio.

Famiglia dei basalti, costituite da rocce basiche. Hanno un colore molto scuro, fino al nero. I minerali più presenti sono l'olivina, i pirosseni ed il plagioclasio calcico.

Famiglia delle rocce ultrabasiche. Hanno un colore molto scuro, dato che sono formate quasi del tutto da silicati mafici. I minerali più rappresentati sono l'olivina e il pirosseno.

Le rocce ignee nel dettaglio

Granito

Roccia magmatica intrusiva acida a tessitura olocristallina, granulare, ipidiomorfa, contenente circa un 10% di minerali mafici (biotite) e un 90% tra alcalifeldspati, plagioclasi, quarzo. Il quarzo ha un aspetto vitreo e colore grigiastro, i plagioclasi sono bianco-lattiginosi, gli alcalifeldspati da bianchi a rosa.

Granito rosa di Baveno, noto per i numerosi e bei minerali che vi si rinvengono

Granito bianco del Monte Capanne

Diorite

É una roccia intrusiva a struttura granulare, di colore grigio-chiaro o grigio scuro, compatta, costituita da quarzo, da plagioclasio, biotite, orneblenda. Può presentare anche altri minerali (accessori) quali l'apatite, lo zircone, la titanite. In Italia è nota la diorite di Traversella, la tonalite e la granodiorite dell'Adamello.

Diorite

Porfirite

Ha la stessa composizione della diorite, ma è effusiva; ha struttura porfirica. Si presenta di colore scuro, grigio, verdastro o rossastro; talvolta presenta delle chiazze bianche rettangolari di plagioclasi o liste verdi di anfiboli.

Porfirite: si trova nelle Prealpi lombarde. In Grecia, dove si utilizzava come materiale ornamentale, era nota col nome di porfido verde antico

Sienite

Il nome deriva da quello di Assuan, l'antica Siene, in Egitto. É una roccia intrusiva compatta, granulare, con colore grigio chiaro o violaceo. É composta da ortoclasio, plagioclasio, poco quarzo, biotite, anfiboli.

Sienite

Trachite

É una roccia magmatica effusiva, con la stessa composizione della sienite e può contenere grossi cristalli di feldspato. Ha di solito un aspetto compatto e colore grigio o giallo.

Trachite: col nome di masegna la trachite dei Colli Euganei viene impiegata come materiale ornamentale e per pavimentazione

Porfido

Roccia ignea effusiva. Si notano cristalli più grandi che si stagliano nettamente dallo sfondo compatto ed omogeneo. Ci sono vari tipi di porfido, a seconda della composizione mineralogica: il porfido quarzifero, che ha la stessa composizione dei graniti, e la porfirite. Il porfido quarzifero viene tuttora utilizzato nella pavimentazione stradale.

Porfido quarzifero, dall'aspetto compatto e dal colore rossastro

Labradorite

Roccia di tipo sienitico, intrusiva, costituita da cristalli di labradorite, un plagioclasio che presenta un particolare fenomeno ottico: la labradorescenza. Questi cristalli hanno particolari riflessi violacei, dovuti alla presenza di particolari minerali inclusi (titanite, magnetite, ilmenite).

Labradorite: si trova in Labrador e nella Scandinavia, dove viene chiamata spettrolite

Gabbro

Roccia ignea intrusiva. Ha carattere basico ed è nettamente mafica (50% almeno di minerali mafici quali pirosseni, anfiboli e talvolta l'olivina). I minerali felsici presenti sono i plagioclasi albite e anortite. Ha struttura varia, da minuta a grossolana, granulare. Insieme ai basalti compone la crosta oceanica.

Gabbro

Basalto

Ha la stessa composizione chimica del gabbro, ma è di natura effusiva. Presenta un tipico colore nero; talvolta sono visibili alcuni fenocristalli di olivina.

Basalto

Ossidiana

Roccia ignea effusiva a chimismo variabile, ma di solito felsico e acido. Deriva dal raffreddamento rapido di una lava; presenta struttura vetrosa ed un caratteristico colore nero. Mostra frattura concoide.

Ossidiana

Pomice

La pomice non è un tipo di roccia, ma solo un modo di presentarsi della liparite e di altre rocce vulcaniche quando vengono scagliate con gas e vapori da un vulcano in eruzione. Si presenta pastosa, fluida; il gas che contiene provoca numerose bolle che la rendono leggera. Ha struttura vetrosa.

Pomice delle Lipari

Struttura delle rocce ignee

Quando si parla di struttura di una roccia ignea ci si riferisce alla grandezza, alla forma e alla disposizione dei cristalli dei vari minerali che la compongono.

Molte rocce ignee hanno cristalli così piccoli da non poter essere visti ad occhio nudo. Altre invece sono costituite da cristalli molto grandi. Di solito le rocce effusive sono a grana fine mentre le rocce intrusive sono a grana media o grande.

Struttura delle rocce ignee basata sulla grandezza dei cristalli

Bibliografia

Thompson & Turk - Introduction to physical geology - Sounders College Publishing - 1998 (ISBN 0-03-024348-3)

Appunti sulle lezioni tenute dal prof. Curzi - Geologia marina - Università degli Studi di Ancona

Catalogo di corredo alla collezione di minerali e rocce dell'Istituto Geografico De Agostini Novara - 1967

Le foto sono state eseguite dagli studenti della III F (grafico pubblicitario) dell'IPC Medi di Chiaravalle, sotto la supervisione della Prof.ssa Giorgetti