LE ROCCE MAGMATICHE
Questo tipo di rocce si forma per solidificazione del magma. All’inizio della storia della Terra, le rocce della crosta erano allo stato fluido. Da quel momento, la Terra ha iniziato a raffreddarsi e a solidificarsi (un processo lento che continua ancora oggi), formando un pianeta suddiviso in zone con una parte interna (nucleo interno ed esterno), una parte centrale (il mantello inferiore e superiore) e una parte esterna (la crosta). Le rocce ignee si formano mediante la solidificazione del magma eruttato dai vulcani (lava) o dal lento raffreddamento sotto la crosta. Più lento è il raffreddamento, più si arricchisce di cristalli. La solidificazione del magma sotterraneo forma le rocce ignee intrusive, chiamate anche rocce plutoniche. Invece, il magma eruttato da un vulcano è chiamato lava e le rocce che si formano quando la lava si solidifica sono dette rocce ignee effusive o semplicemente rocce vulcaniche. Queste ultime includono anche le rocce piroclastiche, che si formano quando le lave vengono emesse frammentate o mediante esplosioni al di sopra della superficie terrestre, dando vita ad una miscela di frammenti di roccia e cristalli. Le rocce ignee sono le rocce più abbondanti sulla Terra, poiché formano il mantello, la crosta oceanica e gran parte della crosta continentale.
Il Magma
I magmi costituiscono la materia prima delle rocce ignee, la cui attività si manifesta esternamente nel fenomeno vulcanico. La definizione più semplice del magma, è dunque, quella di roccia fusa, costituita da una fusione complessa di silicati, silice ed elementi volatili come il vapore acqueo. Il contenuto in silice permette la divisione dei magmi in acidi (65-75% di SiO2, ricchi di alluminio ed alcali) e basici (40-55% di SiO2 ricchi in Fe, Mg e Ca). Quando i magmi, nella loro ascesa attraverso le fratture della crosta terrestre, si raffreddano, ha inizio la loro cristallizzazione. Ci sono tre fasi nella cristallizzazione di un magma. La fase ortomagmatica, durante la quale cristallizzano i minerali con più elevato punto di fusione, dà luogo alla massa principale delle rocce ignee. Separati i minerali di questa fase, rimane un liquido magmatico, povero di elementi ferromagnesiaci ed arricchito di sostanze volatili, ciò favorisce la sua penetrazione in fessure e fratture; essa costituisce la fase pegmatico-pneumatolitica, in cui cristallizzano minerali con basso punto di fusione, ricchi di idrossili. Infine, quando il raffreddamento è in fase avanzata e ha cristallizzato la maggior parte di elementi, resta una parte residuale, che costituisce la fase idrotermale, che non è altro che una soluzione acquosa di sali e silice. Durante il raffreddamento di un magma la cristallizzazione dei silicati non si svolge contemporaneamente, ma in modo differenziato, secondo l'ordine di cristallizzazione, in un intervallo di temperatura compreso tra 1500° ed i 500°. Questo fenomeno viene chiamato cristallizzazione frazionata. Secondo questo fenomeno, nella cristallizzazione il magma cambia la propria composizione divenendo sempre più acido e dando luogo a rocce di diversa composizione, come si vede nelle diverse emissioni di lava di uno stesso vulcano. In effetti, in natura si osserva un passaggio graduale da certe rocce ad altre, e a volte, malgrado la loro diversa composizione chimica e mineralogica, si avvertono certe caratteristiche comuni o di consanguineità petrografica che dimostrano un'origine comune. In questo modo è possibile stabilire la serie generale di differenziazione delle rocce vulcaniche, partendo da un magma basaltico, attraverso un magma andesitico, fino al magma riolitico. Il fatto che i basalti costituiscano il 98% delle rocce effusive porta ad accettare che il magma madre di tutte le rocce ignee sia il magma basaltico. La principale fonte del magma basaltico si troverebbe nello strato di SiMa, il più profondo della crosta terrestre, composto da rocce ricche di silicati e di minerali contenenti magnesio.
Principali rocce magmatiche estrusive
Le rocce magmatiche effusive, chiamate anche vulcaniche o ignee, si presentano generalmente in forma di colate, ricoprendo grandi estensioni della superficie terrestre. Studiando struttura microlitica tipica di queste rocce si riconoscono due tempi di cristallizzazione: il primo tempo, di cristallizzazione lenta in profondità, con formazione di grandi cristalli idiomorfi che si denominano fenocristalli, ed un secondo tempo, di cristallizzazione veloce legata all'espansione del magma in superficie, che dà luogo alla formazione di cristalli microscopici, fini e diffusi, microliti, avvolti da una pasta vetrosa e amorfa. Le rocce effusive si raggruppano in una serie, che va dalle più acide alle più basiche, che comprende i seguenti tipi: Rioliti, Trachiti, Andesiti e Limburgiti. Le acide, generalmente, sono di tono chiaro e poco dense, mentre le basiche sono scure e dense.
Rioliti
Rocce giallastre, grige o verdastre, con chiara struttura fluidale alla quale il loro nome si richiama, composte di fenocristalli di feldspato potassico (sanidino) e quarzo. La pasta è vetrosa con alcuni microliti di feldspato e biotite.
Ossidiane e Pietre pomici
I magmi riolitici producono abbondanti vetri: ossidiane e pietre pomici. L'ossidiana è un vetro nero, brillante, di frattura concoide a bordi taglienti. La pietra pomice è un vetro vulcanico spugnoso, bianco o grigiastro, di lucentezza sericea, composto di finissimi aghi e fibre intrecciate, e con la stessa composizione dell'ossidiana.
Trachiti
Rocce dal colore grigio cenere o giallastro, ruvide al tatto. Sono composte di fenocristalli di sanidino e plagioclasio ed altri di pirosseno, in una pasta microlitica fluidale degli stessi elementi, con il predominio del sanidino. Si trovano in forma di dicchi, cupole e domi.
Andesiti
Sono rocce porfiriche di colore grigio, a volte nere, ruvide al tatto, compatte o leggermente porose, composte di fenocristalli di plagioclasio, andesina, anfibolo e pirosseno, che spiccano su di una pasta microlitica degli stessi elementi, con o senza vetro. Molti vulcani attuali danno lave andesitiche, caratterizzate da grande viscosità. Abbondano straordinariamente nella catena delle Ande, da dove prendono il loro nome, e generalmente, nelle catene del corrugamento Terziario. Dopo i basalti, sono le lave più abbondanti del globo.
Basalti
Sono rocce nere, compatte e pesanti, essenzialmente composte di plagioclasi, augite e olivino. I fenocristalli di plagioclasio sono rari, mentre sono frequenti quelli di augite e olivino, che danno ad alcuni basalti un aspetto porfirico. La pasta è composta di microliti di plagioclasio basico, augite, olivino, e abbondanti granuli di magnetite, con o senza sostanza vitrea. Le eruzioni basaltiche, costituite da lave molto fluide, formarono nel terziario enormi colate, come quelle del Dekkan in India (trecentomila chilometri quadrati), o quelle della conca del Pararli, nel Brasile (novecentomila chilometri quadrati).
Limburgiti
Sono rocce di aspetto basaltico e colorazione marrone rossiccia, ricche di fenocristalli di augite e olivina sopra un'abbondante pasta vetrosa, marrone giallastra, ricca di magnetite.
Diabasi e Serpentini
Comprendono le rocce vulcaniche di profondità. Le loro condizioni di giacitura più frequenti sono in forma di laccoliti e dicchi interstratificati. Vengono anche raggruppate sotto il nome generale di rocce verdi di geosinclinale. Sono rocce di grana grossa, o media, di toni verdastri scuri, dense, olocristalline e povere di silice (50%), con tipica struttura diabasica. Sono composte di plagioclasi, anfiboli ed augite.
Approfondimenti rocce: Magmatiche - Sedimentarie - Metamorfiche - Ciclo litogenetico