Classificazione delle rocce

In questa presentazione oggi parliamo delle rocce e della loro classificazione. Ricordiamo intanto qualche definizione. Le rocce sono dei composti eterogenei, sono aggregati naturali di minerali, non hanno una forma chimica ben definita e hanno caratteristiche che dipendono dai minerali che contengono. In base alla loro origine vengono classificate in sedimentarie e metamorfiche.

Iniziamo a parlare delle rocce ignee. Queste hanno origine dalla solidificazione del magma e della lava. Prima di descriverle, vediamo che cos'è il magma e che cos'è la lava. Il magma è materiale fuso che si trova dentro la terra ad altissima temperatura e pressione ed è costituito prevalentemente da silicati. In esso sono presenti vapore acqueo e altri gas. La lava, invece, è un materiale fuso a bassa pressione, alta temperatura, che fuoriesce da una spaccatura vulcanica. Possiamo quindi considerare la lava come il magma che ha perso gas e quindi anche vapore acqueo.

Le rocce ignee si dividono in intrusive ed effusive. Le rocce ignee intrusive derivano dalla solidificazione del magma entro la superficie terrestre. In esse sono visibili cristalli a occhio nudo e pertanto hanno una struttura olocristallina. Esempi di rocce ignee intrusive sono il granito, la diorite, il gabbro e la peridotite. È importante ricordare che la solidificazione del magma avviene in modo lento ed è per questo che è possibile la formazione di cristalli visibili a occhio nudo.

Le rocce ignee effusive, invece, si formano per solidificazione rapida della lava all'esterno della crosta terrestre. Hanno struttura porfirica o vetrosa e sono, ad esempio, il porfido, il basalto e l'ossidiana.

Il secondo gruppo di rocce che prendiamo in considerazione è quello delle rocce sedimentarie. Queste rocce derivano dalla trasformazione di materiali preesistenti. Esse hanno la particolarità di mostrarsi in ammassi stratificati, come si vede chiaramente nelle formazioni rocciose del Grand Canyon o delle Dolomiti. Come le rocce ignee, anche le rocce sedimentarie vengono suddivise in sottogruppi.

Le rocce sedimentarie clastiche sono quelle che si formano in seguito alla compattazione e alla cementazione di frammenti rocciosi che vengono chiamati clasti. I frammenti rocciosi, che possono essere più o meno grandi, si formano attraverso i fenomeni erosivi e poi vengono trasportati da diversi agenti di trasporto come i corsi d'acqua, la forza di gravità, il vento, il moto ondoso o i ghiacciai e depositati in un luogo diverso da quello di origine. Dopo essere stati depositati, i clasti vengono compattati dal peso del materiale sovrastante e poi cementati dai minerali sciolti nelle acque che circolano tra gli stessi clasti. La diagenesi è il processo di formazione della nuova roccia. Dopo essere stati depositati, i sedimenti sciolti, costituiti dai clasti, vengono compattati dal peso del materiale sovrastante e poi cementati dai minerali che sono sciolti nell'acqua che circola tra gli stessi clasti, fino a formare una nuova roccia. Così, attraverso la sedimentazione e la diagenesi, dal limo si forma l'arenite, dall'argilla si forma l'argillite e dalla sabbia si forma la arenite e da ghiaia e ciottoli si formano i conglomerati.

Con il nome di rocce sedimentarie chimiche indichiamo una serie di rocce che si sono formate in seguito, appunto, a fenomeni di tipo chimico. Tra queste rocce, le evaporiti sono quelle che si sono formate quando l'acqua di un mare chiuso è evaporata completamente e i sali disciolti nell'acqua sono precipitati sul fondo. Esempi di queste rocce sono il salgemma, il calcare e la dolomia. È opportuno ricordare, però, che il calcare e la dolomia possono avere anche un'origine differente, che vedremo dopo. Anche le stalattiti, le stalagmiti e le colonne che sono presenti nelle grotte carsiche sono costituite da rocce evaporitiche.

Le rocce organogene sono rocce la cui esistenza è legata a quella degli organismi viventi. Esse possono essere suddivise in tre gruppi principali, ovvero quelli delle rocce bio clastiche, delle rocce bio costruite e degli idrocarburi. Le rocce bio clastiche sono quelle formate dall'accumulo di gusci oppure di scheletri. Le rocce bio costruite sono letteralmente costruite da organismi che vengono chiamati, appunto, costruttori, i cui scheletri possono saldarsi l'uno all'altro e formare degli ammassi rocciosi, come avviene, ad esempio, nei mari tropicali, dove le barriere coralline sono costituite, appunto, da scheletri compattati tra di loro di piccoli organismi. Nel gruppo degli idrocarburi inseriamo quei materiali che sono formati da sostanza organica vera e propria, che può essere animale o vegetale, che si è accumulata nel mare, ma anche sulla terraferma, e dalla cui trasformazione nel tempo hanno avuto origine, appunto, questi depositi di idrocarburi oppure di carboni. Tra le principali rocce organogene si possono considerare i calcari organogeni, che sono calcari formati, appunto, dall'accumulo di gusci calcarei; le dolomie, che sono rocce costituite dalla dolomite, un carbonato doppio di calcio e magnesio; le selci, che sono formate dall'accumulo di gusci silicei; e i carboni fossili, che sono rocce generate dalla fossilizzazione di vegetali.

Le rocce sedimentarie piroclastiche hanno caratteristiche intermedie tra le rocce sedimentarie e quelle ignee, in quanto derivano dalla sedimentazione dei materiali espulsi dai vulcani. Esempi di questo tipo di rocce sono il tufo vulcanico e la pietra pomice.

Torniamo un pochino indietro e parliamo ancora di rocce sedimentarie organogene e facciamo un piccolo approfondimento sulle barriere coralline. Le barriere coralline, che sono diffuse soprattutto nelle zone tropicali, sono i luoghi privilegiati di formazione delle rocce sedimentarie organogene. Le barriere coralline sono il prodotto dell'accumulo di scheletri di coralli, madrepore, piccoli organismi viventi coloniali che, appunto, vivendo l'uno accanto all'altro, anche l'uno sopra l'altro, permettono di fare in modo che i loro scheletri stiano a stretto contatto e vadano a formare nel tempo degli ammassi rocciosi di notevoli estensioni e dimensioni. Le Dolomiti, massiccio della catena alpina, sono un esempio di barriere coralline che si sono formate in oceani che attualmente non ci sono più. Le Dolomiti sono formate da rocce, di cui una particolare, la dolomia, che è definita come un carbonato doppio di calcio e magnesio.

L'ultimo gruppo di rocce che andiamo ad analizzare è quello delle rocce metamorfiche. Come dice il nome stesso, le rocce metamorfiche si formano in seguito ad una trasformazione a partire da rocce preesistenti, che possono essere sia sedimentarie, sia magmatiche, sia altre rocce metamorfiche. Tale trasformazione è determinata da un aumento della temperatura e della pressione, o di entrambe, che si verifica quando le rocce si vengono a trovare all'interno della terra, nella crosta terrestre, senza però che si arrivi alla fusione del materiale iniziale.

A seconda delle cause che hanno portato alla formazione delle rocce metamorfiche, si distinguono principalmente: un metamorfismo di contatto, che avviene per azione del calore; un metamorfismo di dislocazione, che avviene per azione della pressione; e un metamorfismo regionale, che avviene per l'azione combinata del calore e della pressione.

Nel metamorfismo di contatto, le rocce si trasformano poiché entrano in contatto con un magma. Le alte temperature causano la trasformazione nei minerali e per azione del calore cambia proprio la composizione mineralogica della roccia. Ad esempio, i calcari in contatto con il magma si trasformano in marmi.

Nel metamorfismo di dislocazione, si hanno rocce che si formano invece per azione meccanica, sotto l'effetto di forte pressione e bassa temperatura. Questo avviene in corrispondenza di faglie o fratture. In queste rocce, in genere, non vale la composizione dei minerali, ma cambia la loro disposizione nella roccia, che quindi ha un aspetto scistoso, a lamelle. Un esempio di queste rocce è la milonite.

Infine, il metamorfismo regionale, a differenza dei due tipi precedenti, interessa zone molto vaste del territorio, in quanto è associato ai processi orogenetici, ovvero della formazione delle catene montuose, delle montagne. Questo tipo di metamorfismo avviene per azione combinata della temperatura e della pressione, per cui le rocce originarie fondono per l'alta temperatura e poi ricristallizzano, però, a causa della pressione elevata, i nuovi cristalli si orientano in una particolare direzione. La roccia risultante, pertanto, ha un aspetto particolare e scistoso, a lamelle. Esempi di questo tipo di metamorfismo sono lo gneiss, una roccia metamorfica che deriva dalla trasformazione del granito, oppure il micascisto, che è sempre una roccia metamorfica che deriva dalla trasformazione dell'argillite.

Avendo concluso con l'ultimo gruppo di rocce, quello delle rocce metamorfiche, prima di concludere con il ciclo delle rocce, facciamo uno schema riassuntivo. Le rocce, in base alla loro origine, si distinguono in tre gruppi: ignee, sedimentarie e metamorfiche. Le rocce ignee sono intrusive quando si formano dalla solidificazione lenta dei magmi all'interno della crosta terrestre. Sono effusive quando si formano per la solidificazione veloce dei magmi all'esterno della superficie terrestre. Le rocce sedimentarie sono clastiche quando si formano per compattazione di frammenti di roccia preesistenti. Sono chimiche quando si formano in seguito a fenomeni, appunto, chimici, mentre sono organogene quando sono legate all'azione o ai resti di organismi viventi. Le rocce metamorfiche derivano dalla trasformazione di rocce preesistenti, che possono subire alte temperature nel caso di rocce metamorfiche di contatto, alte pressioni nel caso del metamorfismo di dislocazione, e alte pressioni e alte temperature contemporaneamente nel caso del metamorfismo regionale.

Chiudiamo infine parlando del ciclo delle rocce o ciclo litogenetico. Tutte le rocce subiscono una lentissima ma costante trasformazione che porta ad un unico ciclo di rimodellamento della superficie terrestre. Questo fenomeno prende, appunto, il nome di ciclo delle rocce o ciclo litogenetico e si verifica in tempi lunghissimi. Essendo un ciclo, per descriverlo si può partire da qualsiasi punto. Partiamo dal magma che, raffreddandosi, dà origine a rocce ignee, che possono essere intrusive o effusive. Le rocce ignee, una volta in superficie, sono oggetto degli agenti esogeni, per cui vengono erose, trasportate sotto forma di clasti, depositate. I clasti, poi, sedimentano dando origine a nuove rocce che sono di tipo sedimentario. Le rocce sedimentarie, sottoposte a elevata temperatura e pressione, si trasformano in rocce metamorfiche, che a loro volta possono fondere e tornare magma. Anche le rocce ignee, sottoposte ad alte temperature e pressioni, diventano metamorfiche, e così come le rocce metamorfiche e quelle sedimentarie, se affiorano in superficie, possono a loro volta essere erose per diventare sedimenti che formano nuove rocce. Come detto, tutte le rocce subiscono una lentissima ma costante trasformazione che porta ad un continuo ciclo di rimodellamento della superficie terrestre, che avviene in tempi lunghissimi.