Lezioni di petrografia applicata 2008
R. Bugini - L. Folli

ROCCE MAGMATICHE O IGNEE

  INDICE
 
 

Introduzione: le rocce e il loro impiego in architettura

   

I minerali

   

Le rocce

   

Rocce magmatiche o ignee

   

Rocce sedimentarie

   

Rocce metamorfiche

   

Criteri di impiego delle pietre da costruzione

   

Lavorazione delle pietre da costruzione

   

Le pietre impiegate nell'architettura milanese e lombarda

   

Caratteristiche delle pietre da costruzione

   

Alterazioni macroscopiche dei materiali lapidei

   

Tecniche analitiche

   

Materiali lapidei artificiali - Malte

   

Materiali lapidei artificiali - Ceramiche

   
Catalogo fotografico    


COPERTINA
  

   

DEFINIZIONE
Sono rocce formatesi in seguito alla cristallizzazione di un magma.

DEFINIZIONE DI MAGMA
Il magma è una massa a temperatura elevata formata da un miscuglio di liquido, gas, cristalli; è più o meno viscoso e suscettibile di movimento; si tratta cioè di un sistema chimico-fisico a molti componenti consistente di una fase liquida (fuso) e di un certo numero di fasi solide (cristalli) in sospensione; può anche essere presente una fase gassosa.
Diverse sono le ipotesi sull'origine del magma: da materiale terrestre primordiale allo stato fuso; da fusione, totale o parziale, di rocce preesistenti; da modificazioni di un magma originario per contaminazione.

COMPOSIZIONE E CARATTERISTICHE DI UN MAGMA
I principali componenti sono: silice (40-75%, valori espressi come percentuali in peso), allumina (10-20%), ossidi di ferro (2-12%), calcio (1-12%), magnesio (tracce-12%), sodio (1-8%) e potassio (tracce-7%).
Nella fase gassosa è presente principalmente acqua; anidride carbonica, acido cloridrico, anidride solforosa, ecc. sono presenti in quantità minori.
In funzione della quantità di silice presente, un magma viene definito acido (persilicico, percentuale di silice superiore al 65%) o basico (iposilicico, percentuale di silice inferiore al 52%). Un magma con una percentuale di silice compresa fra 52% e 60% è detto neutro, intermedio o mesosilicico.
La viscosità di un magma è legata alla temperatura ed alla pressione cui è sottoposto ed alla sua composizione chimica. In particolare, se un magma è povero di silice, esso è meno viscoso (o più fluido) di una magma ricco di silice. Aumentando la viscosità aumenta anche la percentuale di sostanza vetrosa (corpi amorfi).
La temperatura di un magma è compresa fra 1350°C e 750°C.

FORMAZIONE DI UNA ROCCIA MAGMATICA
La cristallizzazione di un magma procede con l'abbassarsi della temperatura nella massa magmatica. Man mano che si creano le condizioni per la cristallizzazione dei diversi minerali il magma diviene via via più ricco di componenti che non si sono ancora solidificati. I minerali che si sono formati per primi possono ridisciogliersi parzialmente o reagire con il liquido residuo in modo da mutare la loro composizione.
Esiste un ordine di cristallizzazione dei minerali in seguito al raffreddamento del magma. Questo ordine, detto "serie di Bowen", è riportato schematicamente qui di seguito.

Olivine di Mg (forsteriti)

 

Plagioclasio di Ca (anortite)

Olivine di Fe (fayaliti)

 

Plagioclasio Ca-Na (bytownite)

Pirosseni di Mg

 

Plagioclasio di Ca-Na (labradorite)

Pirosseni di Ca e Mg

 

Plagioclasio di Na-Ca (oligoclasio)

Anfiboli

 

Plagioclasio di Na (albite)

Biotite

   
 

Ortoclasio

 
 

Muscovite

 
 

Quarzo

 

I minerali esposti sul lato sinistro fanno parte della serie di reazioni discontinue, quelli esposti sul lato destro fanno parte della serie delle reazioni continue.
I minerali posti sulla stessa orizzontale cristallizzano quasi alla stessa temperatura.
La cristallizzazione ha influenza sulla forma dei minerali.
I minerali che cristallizzano per primi (olivine, plagioclasio di calcio) si trovano immersi in un liquido che permette di sviluppare cristalli con una forma regolare e ben definita (minerali idiomorfi).
I minerali che cristallizzano per ultimi (quarzo) si devono adattare agli spazi residui e non hanno forma ben definita (minerali allotriomorfi). Per questo motivo, nelle rocce magmatiche, il quarzo non ha mai la sua tipica forma di prisma esagonale.

PARAGENESI
Si definisce paragenesi l'associazione di minerali formatisi insieme o successivamente, ma sempre nello stesso processo genetico di una roccia magmatica. Ogni roccia avrà quindi una sua paragenesi caratteristica.

CLASSIFICAZIONE DELLE ROCCE MAGMATICHE

Si distinguono le rocce plutoniche (o intrusive) e le rocce vulcaniche (o effusive).
A seconda del luogo in cui un magma è cristallizzato si ottiene una prima suddivisione delle rocce magmatiche.
Plutoniche: rocce formatesi all'interno della crosta terrestre (figura 6); esse possono venire alla superficie per cause tettoniche e geomorfologiche. Per la tranquillità con cui procede la cristallizzazione, sono caratterizzate da strutture granulari (figura 7a).

Figura 6 - Rappresentazione schematica della giacitura di rocce plutoniche

 

Figura 7a - Struttura granulare

Vulcaniche: rocce formatesi sulla superficie terrestre; il magma è portato in superficie attraverso il fenomeno del vulcanismo (fuoriuscita di lava). La rapidità del raffreddamento del magma impedisce le reazioni di cristallizzazione prima descritte con la conseguente formazione di una struttura porfirica, caratterizzata da una massa di fondo composta da minutissimi cristalli in cui sono inclusi pochi grandi cristalli ben formati (fenocristalli) (figura 7b).

Figura 7b - Struttura porfirica

Le rocce ipoabissali o filoniane non sono qui prese in considerazione perché non interessanti dal punto di vista dei materiali da costruzione.

CLASSIFICAZIONE DI STRECKEISEN (1967)
Le classificazioni proposte sono numerose e si basano sulla struttura, sulla giacitura, sulla mineralogia, sulla chimica.
La classificazione più utile è quella basata sulla composizione mineralogica (percentuali in volume).
In essa si individua un doppio diagramma triangolare con Q=quarzo; A=feldspati alcalini (ortoclasio); P=plagioclasi (labradorite, anortite); F=feldspatoidi. Non vengono presi in considerazione i minerali femici=M (biotite, anfiboli, pirosseni, olivina).
Q, A, P, F sono minerali sialici, cioè in prevalenza silico-alluminiferi, per lo più di colore chiaro. M contraddistingue i minerali femici, cioè in prevalenza ferro-magnesiaci, per lo più di colore scuro.
Il diagramma viene suddiviso, in base alle percentuali relative dei componenti, in quindici campi, ciascuno dei quali corrisponde ad una roccia plutonica e ad una roccia vulcanica. Vi sono naturalmente termini di passaggio fra un campo e l'altro. Il sedicesimo campo, comprendente le rocce composte da minerali femici, compare all'esterno del diagramma (figura 8).

DESCRIZIONE DELLE ROCCE MAGMATICHE
Si descrivono ora i diversi tipi di rocce compresi in questa classificazione, trascurando quelli che rivestono scarsa importanza dal punto di vista dell'impiego come materiali da costruzione.
La numerazione segue quella riportata nella figura 8.

Granito (3P)
Roccia plutonica acida costituita da ortoclasio, plagioclasio (albite - oligoclasio), quarzo, biotite e minerali accessori.
Struttura granulare idiomorfa con grana da media a grossa.
Il colore dipende generalmente da quello dell'ortoclasio presente ed è variabile da bianco a rosa a rosso. La punteggiatura nera è dovuta alla biotite.
Aree di affioramento: Lombardia (Baveno), Isola d'Elba, Sardegna.
Porfido (3V)
Roccia vulcanica acida.
Struttura porfirica con fenocristalli di quarzo, ortoclasio, plagioclasio (oligoclasio) e biotite; massa di fondo di ortoclasio e quarzo.
Il colore è per lo più rosso.
Area di affioramento: Alto Adige, Val Camonica (Bs).

Granodiorite (4P)
Roccia plutonica intermedia costituita da plagioclasio (oligoclasio - andesina), ortoclasio, quarzo, biotite e anfibolo (orneblenda).
Struttura granulare da idiomorfa ad allotriomorfa con grana da media a grossa.
Colore più scuro che nei graniti (da grigio a nero).
Aree di affioramento: Adamello, Presanella.
Dacite (4V)
Sienite (7P)
Roccia plutonica intermedia costituita da ortoclasio, plagioclasio (oligoclasio), biotite, anfibolo (orneblenda) e quarzo (poco).
Struttura granulare idiomorfa con grana media.
Colore chiaro (violaceo) con punteggiatura nera.
Aree di affioramento: Valle del Cervo (Biella).

Trachite (7V)
Roccia vulcanica.
Struttura porfirica con fenocristalli di sanidino, plagioclasio (andesina - labradorite) e biotite; massa di fondo di sanidino (feldspato potassico), spesso vetrosa.
Colore grigio chiaro.
Area di affioramento: Colli Euganei (Pd), Isola d'Ischia.

Diorite (10P)
Roccia plutonica costituita da plagioclasio (oligoclasio - andesina), anfibolo (orneblenda) e biotite.
Struttura granulare idiomorfa con grana da media a fine.
Colore grigio scuro.
Aree di affioramento: Val Sesia (No), massiccio dell'Ortles.
Andesite (10V)
Roccia vulcanica.
Struttura porfirica con fenocristalli di plagioclasio (andesina, labradorite) spesso alterato e anfibolo (orneblenda), biotite e pirosseno (augite); massa di fondo di plagioclasio.
Colore scuro: verde, grigio, nero.
Area di affioramento: Val Trompia (Bs), biellese, lago d'Orta.
Gabbro (10P)
Roccia plutonica basica costituita da plagioclasio (labradorite), iperstene (pirosseno) e olivina.
Struttura granulare idiomorfa con grana media.
Colore scuro: nero, verde.
Aree di affioramento: Appennino ligure e bolognese, Val Sesia.
Basalto (10V)
Roccia vulcanica.
Struttura variabile (per lo più intersetale - struttura a cristalli allungati con orientazione a caso) con fenocristalli di olivina, plagioclasio (labradorite) e pirosseno (augite); massa di fondo di plagioclasio (andesina).
Colore molto scuro: nero.
Area di affioramento: Etna, Sardegna, Monti Lessini (Vr).
Sienite a feldspatoidi (11 P) Fonolite (11V)
Roccia vulcanica.
Struttura porfirica con fenocristalli di nefelina, sanidino, ortoclasio, leucite, olivina e pirosseno (diopside); massa di fondo di sanidino.
Colore grigio, verde.
Area di affioramento: Vulcano Laziale, Vesuvio.
Teralite (14P) Tefrite (14V)
Roccia vulcanica basica.
Struttura porfirica con fenocristalli di augite (pirosseno), nefelina, leucite, sodalite e plagioclasio (bytownite); massa di fondo di plagioclasio e leucite.
Colore grigio scuro.
Area di affioramento: Etna, Vesuvio.
Peridotite (16P)
Roccia plutonica basica costituita da olivina (spesso alterata in serpentino) e pirosseno.
Struttura granulare idiomorfa.
Colore nerastro, verde molto scuro.
Aree di affioramento: Appennino ligure, Canavese, Val Sesia.