Tutto ciò che devi sapere sulle rocce ignee

Esistono tre grandi categorie di rocce: ignee, sedimentarie e metamorfiche. Il più delle volte, sono semplici da distinguere. Sono tutti collegati nell'infinito ciclo di rocce, spostandosi da una forma all'altra e cambiando forma, consistenza e persino composizione chimica lungo la strada. Le rocce ignee si formano dal raffreddamento del magma o della lava e compongono gran parte della crosta continentale della Terra e quasi tutta la crosta oceanica.

Identificazione di rocce ignee

Il concetto chiave di tutte le rocce ignee è che una volta erano abbastanza calde da sciogliersi. I seguenti tratti sono tutti correlati a quello.

• Poiché i loro chicchi minerali sono cresciuti insieme strettamente mentre la fusione si raffreddava, sono rocce relativamente forti.
• Sono fatti di minerali primari che sono principalmente neri, bianchi o grigi. Tutti gli altri colori che possono avere sono di colore pallido.
• Le loro trame sembrano generalmente qualcosa che è stato cotto in un forno. La trama uniforme del granito a grana grossa è familiare dalle pietre da costruzione o dai banconi della cucina. La lava a grana fine può apparire come pane nero (comprese le bolle di gas) o fragile di arachidi scure (compresi i cristalli più grandi).

Origine

Rocce ignee (derivate dalla parola latina per fuoco, ignis) possono avere origini minerali molto diverse, ma condividono tutte una cosa in comune: formate dal raffreddamento e dalla cristallizzazione di un fuso. Questo materiale potrebbe essere stato eroso sulla superficie terrestre o magma (lava ininterrotta) a profondità fino a pochi chilometri, noto come magma in corpi più profondi.

Queste tre diverse impostazioni creano tre tipi principali di rocce ignee. La roccia formata da lava è chiamata estrusiva, la roccia dal magma superficiale è chiamata invadente e la roccia dal magma profondo è chiamata plutonica. Più profondo è il magma, più lento si raffredda e forma cristalli minerali più grandi. 

Dove si formano

Le rocce ignee si formano in quattro punti principali della Terra:

• Ai confini divergenti, come le creste dell'oceano centrale, i piatti si allontanano e formano degli spazi vuoti che sono riempiti dal magma.
• Le zone di subduzione si verificano ogni volta che una densa placca oceanica viene sottratta sotto un'altra placca oceanica o continentale. L'acqua dalla crosta oceanica discendente abbassa il punto di fusione del mantello sopra, formando magma che sale in superficie e forma vulcani.
• Ai confini convergenti continentali-continentali, grandi masse si scontrano, addensando e riscaldando la crosta fino a sciogliersi. 
• I punti caldi, come le Hawaii, si formano mentre la crosta si sposta su un pennacchio termico che sale dalle profondità della Terra. I punti caldi formano rocce ignee estrusive. 

Le persone comunemente pensano alla lava e al magma come a un liquido, come il metallo fuso, ma i geologi scoprono che il magma è di solito una poltiglia, un fluido parzialmente sciolto carico di cristalli minerali. Mentre si raffredda, il magma si cristallizza in una serie di minerali, alcuni dei quali si cristallizzano prima di altri. Mentre i minerali si cristallizzano, lasciano il magma rimanente con una composizione chimica modificata. Pertanto, un corpo di magma si evolve mentre si raffredda e anche mentre si muove attraverso la crosta, interagendo con altre rocce.

Una volta che il magma esplode come lava, si congela rapidamente e conserva una registrazione della sua storia sotterranea che i geologi possono decifrare. La petrologia ignea è un campo molto complesso, e questo articolo è solo un profilo spoglio.

Textures

I tre tipi di rocce ignee differiscono nelle loro trame, a partire dalla dimensione dei loro grani minerali.

• Le rocce estrusive si raffreddano rapidamente (per alcuni secondi o mesi) e presentano grani invisibili o microscopici o una trama alfanitica.
• Le rocce intrusive si raffreddano più lentamente (per migliaia di anni) e hanno grani visibili di trama da piccola a media, o faneritica.
• Le rocce plutoniche si raffreddano per milioni di anni e possono avere grani grandi come ciottoli, anche di diametro.

Poiché si sono solidificati da uno stato fluido, le rocce ignee tendono ad avere un tessuto uniforme senza strati e i grani minerali sono imballati insieme strettamente. Pensa alla trama di qualcosa che cuoceresti nel forno.

In molte rocce ignee, grandi cristalli minerali "galleggiano" in una pasta di fondo a grana fine. I grani grandi sono chiamati fenocristi e la roccia con fenocristi è chiamata porfido, cioè ha una struttura porfirica. I fenocristi sono minerali che si sono solidificati prima del resto della roccia e sono importanti indizi sulla storia della roccia.

Alcune rocce estrusive hanno trame distintive.

• L'ossidiana, formata quando la lava si indurisce rapidamente, ha una consistenza vetrosa.
• La pomice e la scoria sono schiuma vulcanica, gonfiata da milioni di bolle di gas che conferiscono loro una consistenza vescicolare.
• Il tufo è una roccia fatta interamente di cenere vulcanica, caduta dall'aria o avalancata lungo i fianchi di un vulcano. Ha una trama piroclastica.
• La lava del cuscino è una formazione grumosa creata estrudendo la lava sott'acqua.

Basalto, granito e altro

Le rocce ignee sono classificate in base ai minerali che contengono. I minerali principali nelle rocce ignee sono duri, quelli primari: feldspato, quarzo, anfiboli e pirosseni (chiamati insieme "minerali scuri" dai geologi), oltre all'olivina, insieme alla mica minerale più morbida. I due tipi di roccia ignea più noti sono il basalto e il granito, che hanno composizioni e trame nettamente diverse.

Il basalto è la sostanza scura a grana fine di molti flussi di lava e intrusioni di magma. I suoi minerali scuri sono ricchi di magnesio (Mg) e ferro (Fe), quindi il basalto è chiamato roccia "mafica". Può essere estrusivo o invadente.

Il granito è la roccia leggera a grana grossa formata a una profondità che viene esposta dopo una profonda erosione. È ricco di feldspato e quarzo (silice) e quindi viene chiamato roccia "felsica". Pertanto, il granito è felsico e plutonico.

Il basalto e il granito rappresentano la grande maggioranza delle rocce ignee. La gente comune, anche i geologi ordinari, usano liberamente i nomi. I commercianti di pietre chiamano qualsiasi roccia plutonica "granito". Ma i petrologi ignoti usano molti più nomi. Di solito ne parlano basaltica e granitica o granitoide rocce tra loro e fuori sul campo, perché ci vogliono lavori di laboratorio per determinare un tipo esatto di roccia in base alle classificazioni ufficiali. Il vero granito e il vero basalto sono stretti sottogruppi di queste categorie.

Alcuni dei tipi di roccia ignea meno comuni possono essere riconosciuti dai non specialisti. Ad esempio, una roccia mafiosa plutonica di colore scuro, la versione profonda del basalto, è chiamata gabbro. Una roccia felsica intrusiva o extrusiva di colore chiaro, la versione superficiale del granito, è chiamata felsite o riolite. E c'è una suite di rocce ultramafiche con ancora più minerali scuri e persino meno silice rispetto al basalto. La peridotite è la principale di quelle.

Dove si trovano le rocce ignee

Il fondale profondo (la crosta oceanica) è costituito quasi interamente da rocce basaltiche, con peridotite sotto il mantello. I basalti sono anche scoppiati sopra le grandi zone di subduzione della Terra, negli archi vulcanici dell'isola o lungo i bordi dei continenti. Tuttavia, i magmi continentali tendono ad essere meno basaltici e più granitici.

I continenti sono la dimora esclusiva delle rocce granitiche. Quasi ovunque nei continenti, indipendentemente dalle rocce in superficie, è possibile perforare e raggiungere il granitoide alla fine. In generale, le rocce granitiche sono meno dense delle rocce basaltiche, e quindi i continenti galleggiano più in alto della crosta oceanica in cima alle rocce ultramafiche del mantello terrestre. Il comportamento e le storie dei corpi rocciosi granitici sono tra i misteri più profondi e intricati della geologia.