Rocce ignee, caratteristiche, formazione, tipi, composizione

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Anthony Golden
Rocce ignee, caratteristiche, formazione, tipi, composizione

Il rocce ignee sono quelli che si formano raffreddando il magma all'interno della Terra o emergendo come lava vulcanica. Sono rocce con una proporzione variabile di materia cristallizzata e materia vetrificata (solidi amorfi non cristallini), pH da acido a basico e colori da chiari a molto scuri.

Le rocce ignee si formano nei punti della Terra dove la crosta terrestre viene distrutta o ne emerge una nuova. Questo è nelle zone di subduzione (dove il vecchio fondo oceanico affonda sotto i continenti), o nelle dorsali oceaniche..

Rocce ignee. Fonte: Ben Tullis da Cambridge, Regno Unito / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0)

Queste aree sotterranee raggiungono temperature superiori a 1.000 ºC che fondono le rocce e i minerali, diventando parte del magma. Man mano che sale in superficie, il magma si raffredda e si formano rocce ignee o magmatiche.

Le rocce ignee sono composte per il 59% da feldspati, per il 17% da anfiboli e pirosseni, per il 12% da quarzo, per il 4% da miche e per l'8% da altri minerali. Ce ne sono alcuni più ricchi di silice e con poco ferro e magnesio (siliceo), e altri con più ferro e magnesio rispetto alla silice (ferromagnesiaca).

La sua consistenza è variabile, essendo definita dalla proporzione tra vetro e vetro, dalle dimensioni e dalla forma delle sue particelle e dalla loro disposizione tra loro. Queste rocce possono essere intrusive se si formano quando il magma si raffredda sotto la superficie ed estrusive se provengono dalla lava..

Flusso di lava a Kalapana, Hawaii

Le rocce ignee costituiscono circa il 95% delle rocce nella crosta terrestre, ma sono meno visibili delle rocce sedimentarie. Tra questi ci sono basalto, granito, ossidiana e pomice, oltre a circa 700 tipi più descritti.

Indice articolo

  • 1 Caratteristiche delle rocce ignee
    • 1.1 Origine
    • 1.2 Composizione del magma
    • 1.3 Influenza del raffreddamento del magma
  • 2 Formazione
    • 2.1 Deriva continentale, magma e rocce ignee
  • 3 Composizione delle rocce ignee
  • 4 Texture
    • 4.1 Cristallinità
    • 4.2 Descrizione di cristalli e particelle di vetro
    • 4.3 Relazione strutturale
  • 5 Classificazione: tipi di rocce ignee
    • 5.1 Intrusivo o plutonico
    • 5.2 Estrusivo o vulcanico
  • 6 Esempi di rocce ignee
    • 6.1 Granito
    • 6.2 Ossidiana
    • 6.3 Pomice o pietra pomice
    • 6.4 Rocce ignee basaltiche del suolo lunare
  • 7 Riferimenti

Caratteristiche delle rocce ignee

fonte

Camera magmatica del vulcano (fondo)

Le caratteristiche generali delle rocce ignee sono date dalla loro origine, essendo il prodotto della solidificazione del magma. Queste sono le uniche rocce che provengono da un materiale liquido solidificato.

Composizione in magma

Il tipo di roccia ignea è definito dalla composizione del magma, nonché da come e dove si solidifica, con più di 700 tipi diversi conosciuti. Quando il ferro e il magnesio predominano nella composizione del magma, si producono rocce mafiche e se l'ossido di silice lo fa, si ottengono rocce felsiche..

Allo stesso modo, la proporzione di ossido di silice determina il pH della roccia ignea e se è superiore al 65% la roccia sarà acida. Mentre se è compreso tra il 45% e il 65% si ottengono rocce neutre e al di sotto del 45% sono di base..

Influenza del raffreddamento del magma

Raffreddamento della lava

Inoltre, il processo di raffreddamento del magma influisce sulla roccia risultante, perché sotto la crosta il raffreddamento è più lento, generando una maggiore cristallizzazione. Se il magma viene esposto all'aria e all'acqua mentre sale come lava, si raffredda più velocemente, si verifica la vetrificazione e si possono formare rocce vetrose (vetro vulcanico).

Formazione

Le rocce ignee sono formate dal magma, che è un liquido costituito da roccia fusa, cristalli sospesi e gas. Questo magma si trova nel mantello terrestre e viene riciclato nel processo di rinnovamento della crosta terrestre nella deriva dei continenti..

Il magma sale dagli strati più profondi della crosta e si solidifica, cristallizza, formando rocce ignee sotto la crosta. Questi subiscono un lento processo di raffreddamento che determina il tipo di cristallizzazione detto frazionario.

Formazione di rocce ignee. Fonte: Thomas Eliasson del Geological Survey of Sweden https://www.flickr.com/people/geologicalsurveyofsweden/ / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0)

Pertanto, in ogni fase di raffreddamento (a seconda della temperatura) si cristallizzano alcuni minerali e poi altri. Si originano così rocce ignee con cristalli grandi e con una percentuale inferiore di vetro..

Lava dell'eruzione del vulcano Kilauea (1969-1971)

Il magma a volte può risalire violentemente in superficie attraverso eruzioni vulcaniche sotto forma di lava, raffreddandosi più rapidamente. Ad esempio, rocce ignee chiamate capelli di Pelé si formano quando il vento trasporta frammenti di lava fusa in sospensione..

Capelli pelosi

Può anche verificarsi il raffreddamento improvviso delle gocce di magma basaltico o dei flussi di lava che sfociano nel mare. Queste rocce ignee hanno cristalli più piccoli e una percentuale maggiore di vetro.

Deriva continentale, magma e rocce ignee

La Terra ha un nucleo di ferro solido circondato da una fase fusa e sopra questo un mantello che ha un primo strato che va da liquido a semisolido e uno strato superiore solido (la crosta). Questa crosta si frattura in placche, che vengono spostate dal movimento generato dalla convezione termica al di sotto di essa..

Il magma sorge e affiora nelle dorsali medio-oceaniche, che sono creste vulcaniche sul fondo del mare. Lì la crosta è più sottile e il magma emerge formando un nuovo fondo oceanico, che spinge quello vecchio e quando si scontra con le placche continentali affonda, fondendosi di nuovo.

In questo processo le rocce ed i minerali si sciolgono, formando parte del magma, che riemergerà nelle creste continentali e nelle aree vulcaniche. È in questi punti che si formano rocce ignee quando il magma si raffredda.

Composizione delle rocce ignee

Il magma che dà origine alle rocce ignee comprende una fase liquida formata da silicati fusi, un solido di cristalli di questi silicati in sospensione e una terza fase gassosa. Quest'ultimo include il vapore acqueo (H.DueO), anidride carbonica (CODue) e anidride solforosa (SODue).

I principali elementi chimici presenti sono il biossido di silicio (SiODue), ossido di alluminio (AlDueO3) e ossido ferrico (FeDueO3). Come l'ossido di ferro (FeO), l'ossido di magnesio (MgO), l'ossido di calcio (CaO), l'ossido di sodio (NaDueO) e ossido di potassio (KDueO).

In generale, le rocce risultanti mostrano una composizione del 59% di feldspati, 17% di anfiboli e pirosseni, 12% di quarzo, 4% di miche e 8% di altri minerali. I feldspati includono calcio (come l'anortite), sodio (come l'albite), olivine, clinopirosseni, ortopirosseni, hoblende e biotite.

Inoltre, nel suo percorso verso la superficie, il magma trascina e include frammenti delle rocce attraverso le quali passa. Queste inclusioni possono essere molto varie e sono chiamate xenoliti..

Struttura

La trama o struttura di una roccia ignea si riferisce al modo in cui sono disposti i cristalli e i materiali amorfi che compongono la roccia. Ciò include il rapporto tra vetro e cristallo presente (cristallinità), nonché le dimensioni e la forma dei cristalli..

Un altro aspetto è il rapporto strutturale tra detti cristalli e altri materiali, cioè come sono disposti l'uno rispetto all'altro.. 

Cristallinità

Nelle rocce ignee la cristallinità varia dal 100% cristallizzato (dominio cristallino) al 100% vetroso (dominio del vetro). Ad esempio, il granito olocristallino di Ross of Mull in Scozia (Gran Bretagna), composto al 100% da cristalli.

Al contrario, la roccia di Dacite di Chemnitz (Germania) è chiamata ipocristallina, cioè è per lo più vetro con inclusioni di cristallo. Mentre i cosiddetti peli di Pelé del vulcano Erta Alé (Etiopia) sono fili di vetro basalto.

Descrizione di cristalli e particelle di vetro

A questo punto corrisponde alla descrizione riguardante la dimensione delle particelle che compongono la roccia, la sua forma ed i colori. Per questo, vengono realizzate sezioni sottili della roccia ignea che vengono viste con luce polarizzata in uno stereomicroscopio..

In questi studi si possono riscontrare vari fenomeni che alterano l'aspetto microscopico della roccia, come quando due liquidi che non sono in grado di mescolarsi tra loro si combinano nella sua formazione. Questo crea piccoli globuli di vetro all'interno di frammenti di vetro più grandi..

Dimensione

Per definire le dimensioni esistono criteri sia qualitativi che quantitativi. Con il metodo qualitativo si parla di rocce ignee fanerocristalline quando tutti i loro cristalli sono visibili ad occhio nudo..

Mentre gli afanitici sono quelle rocce dove quasi tutti i loro cristalli non possono essere visti ad occhio nudo. Queste rocce si differenziano in microlitiche (i cristalli possono essere visti al microscopio) e criptocristalline dove i cristalli non si apprezzano nemmeno al microscopio..

Per descrizioni più precise, si utilizzano metodi quantitativi, in cui vengono misurati i cristalli. Secondo questa caratteristica, si dividono in spesse (maggiori di 5 mm), medie (tra 1 e 5 mm) e fini (inferiori a 1 mm).

Forma

Una delle caratteristiche utilizzate è la forma delle facce di vetro e altre per la sua forma tridimensionale. Tra i primi si parla di cristalli ideomorfi o automorfici quando presentano volti definiti..

Mentre gli allomorfi o gli xenomorfi non hanno facce diritte da nessuna parte, e i subidiomorfi sono intermedi (alcune facce diritte). D'altra parte, viene anche descritta la forma tridimensionale, trovando cristalli poliedrici, sferici, laminari, prismatici o aciculari (come gli aghi).

Relazione strutturale

Per definire questa relazione, le suddette caratteristiche sono integrate con la descrizione della disposizione di cristalli, vetri e altre particelle presenti. Pertanto, le rocce ignee intrusive hanno strutture granitiche, porfiriche, apolitiche e pegmatitiche e quelle estrusive sono microcristalline e porfiriche..

Le rocce granitiche hanno cristalli più o meno uniformi di dimensione intermedia (meno di 2 cm) e i porfiroidi sono simili, ma con inclusioni cristalline maggiori di 2 cm. Gli apolitici mostrano vene di microcristalli e le pegmatiti sono formate da cristalli più grandi di 2 cm. 

Nel caso di rocce ignee estrusive, alcune sono costituite da cristalli microscopici (microcristallini). Mentre altri sono costituiti da una matrice di cristalli microscopici con alcuni cristalli più grandi (porfirici).

Classificazione: tipi di rocce ignee

Le rocce ignee possono essere classificate per origine o per composizione, nel primo caso si parla di rocce ignee intrusive ed estrusive. Mentre la composizione li classifica come silicei se hanno poco ferro e magnesio, essendo ricchi di silice.

I ferromagnesiani hanno un alto contenuto di ferro e magnesio rispetto alla silice. Inoltre si differenziano per il loro colore, dove le silicie sono chiare e quelle ferromagnesiane sono scure..

Invadente o plutonico

Granito, roccia ignea invadente

Queste rocce ignee provengono dal magma che si trova nel mantello terrestre subendo un lento raffreddamento. Ciò consente la formazione di cristalli di grandi dimensioni, motivo per cui mostrano una consistenza fanerocristallina, cioè si percepisce ad occhio nudo..

Estrusivo o vulcanico

Basalto, una roccia ignea estrusiva

Le rocce ignee extrusive hanno origine dalla lava espulsa dalle eruzioni vulcaniche. In questo caso predominano le texture afanitiche, con cristalli più piccoli, a causa della bassa cristallizzazione dovuta al rapido raffreddamento..

Vulcano attivo sull'isola di Reunion

A sua volta, questo tipo di roccia ignea è suddiviso in lava o effusiva e piroclastica o esplosiva. Nel primo caso la lava passa dalla fase liquida a quella solida, mentre in quelli piroclastici è coinvolta una fase gassosa..

Se il raffreddamento della lava è troppo veloce, ad esempio quando viene a contatto con l'acqua, la roccia si vetrifica. Esempi di ciò sono l'ossidiana e la pomice..

Esempi di rocce ignee

Granito

Collezione di rocce di granito

È una roccia ignea intrusiva o plutonica, con un'alta percentuale di cristallizzazione e una proporzione di quarzo dal 20 al 60% e più del 50% di feldspati alcalini. Queste rocce provengono dalla solidificazione di magma saturo, cioè ad alto contenuto di silice, solidificato a grandi profondità.

Il granito rappresenta il tipo di roccia ignea più abbondante sulla superficie continentale ed è caratterizzato da toni chiari, con colori come grigio, bluastro-nero, rosato-violetto, verdastro o giallo.

È una roccia di grande resistenza e durezza, suscettibile di lucidatura ed è stata utilizzata per vari scopi come la costruzione di monumenti, edifici, serbatoi e nei mobili da cucina..

Ossidiana

Ossidiana. Fonte: Krassotkin / CC0

È una roccia ignea vulcanica o estrusiva poco cristallizzata, traslucida, scura e acida, considerata un vetro vulcanico. Questa roccia è formata da lava ricca di biossido di silicio che si raffredda molto rapidamente ai bordi del flusso vulcanico e ha un colore nero o marrone scuro..

Sin dalla preistoria, gli esseri umani hanno utilizzato l'ossidiana per creare oggetti come piatti, coltelli, specchi e punte di freccia. Oggi è utilizzato come pietra preziosa, nella fabbricazione di coltelli, lame da bisturi e ornamenti.

Pomice o pietra pomice

Campo di pietra pomice. Fonte: Rodolfo Pace / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0)

Si tratta di un'altra roccia ignea estrusiva o vulcanica, in questo caso formata dalla lava proiettata nell'aria durante l'eruzione. Ciò provoca una violenta perdita di gas che gli conferisce una struttura porosa, risultando in una roccia a bassa densità..

Questa roccia è da bianca a grigia senza cristallizzazione (è principalmente un tipo di vetro) composta principalmente da feldspato di potassio, quarzo e minerali del tipo plagioclasio. Ha una densità che gli permette di galleggiare in acqua e viene utilizzato come abrasivo, tale da rimuovere la durezza sulle piante dei piedi..

Roccia ignea basaltica del suolo lunare

Tra i campioni di rocce lunari portati dalla missione Apollo 17, il numero 74220 dalla valle del Taurus Littrow, corrisponde a una roccia ignea basaltica. Al microscopio di luce polarizzata, si osservano frammenti sferici di vetro arancione-marrone e altre particelle parzialmente cristallizzate e quasi nere..

Il basalto è una roccia ignea estrusiva di colore scuro, che ha origine dal rapido raffreddamento della lava ricca di ferro e magnesio (lava mafica). Questo tipo di roccia a grana molto fine costituisce circa il 90% dell'intera massa rocciosa vulcanica sulla Terra e sulla Luna..

Riferimenti

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