Rocce magmatiche

Le rocce magmatiche derivano dalla solidificazione e dalla cristallizzazione di una massa fusa fluida, chiamata magma. Le rocce magmatiche si suddividono in intrusive ed effusive in funzione delle condizioni in cui si sono formate, in particolar modo della velocità di raffreddamento del magma da cui si originano.
Le rocce intrusive si formano all'interno della crosta terrestre a profondità variabili in camere magmatiche. In queste condizioni il magma ha tempo di raffreddarsi lentamente formando una roccia nella quale ogni minerale ha il tempo di crescere, acquisisce la sua forma cristallina ed è visibile ad occhio nudo. Nel caso delle rocce effusive invece, il magma risale fino in superficie dove fuoriesce prendendo il nome di lava: la temperatura passa rapidamente da circa 700°-1000°C a quella della superficie terrestre e la pressione scende in brevissimo tempo da valori molto alti a quella atmosferica. In queste condizioni solo una piccola parte della massa magmatica, finché è ancora in profondità o mentre sta risalendo, produce cristalli di dimensioni apprezzabili (almeno qualche mm); invece, quando arriva in superficie, quasi tutta la massa ancora fusa si raffredda così rapidamente che i cristalli non hanno tempo di crescere e svilupparsi. Si forma in tal modo una roccia costituita da pochi cristalli di qualche millimetro, e molti cristalli minuscoli, visibili solo al microscopio ottico, spesso associati a una porzione vetrosa.



Per dare un nome alle rocce ignee, oltre che ai caratteri di giacitura e alla tessitura, è importante distinguere i costituenti mineralogici che rispecchiano la composizione chimica della roccia. A tale scopo si identificano quali sono le fasi mineralogiche e si determina in che percentuali (in volume) esse sono presenti nella roccia da classificare. La composizione di una roccia sarà rappresentata da un punto all'interno del diagramma di Streckeisen, la cui posizione rappresenta le percentuali dei tre minerali più abbondanti in essa presenti. Questo diagramma è costituito da un doppio triangolo ai cui vertici corrispondono composizioni pari al 100% di: quarzo (Q), feldspati alcalini (A), plagioclasi (P) e feldspatoidi (F). Nelle rocce ignee quarzo e feldspatoidi non possono coesistere, dunque una roccia potrà appartenere solo al triangolo superiore o a quello inferiore. In questo diagramma non vengono presi in considerazione i minerali femici (M), che devono essere minori del 90% in volume della roccia. Le rocce che contengono più del 90% di minerali femici sono dette ultrafemiche e si classificano utilizzando un altro diagramma. Una roccia composta dal 100% di quarzo si collocherà sul vertice in alto, mentre una che ha la presenza di tutti e tre i minerali in quantità uguali cadrà esattamente al centro di uno dei triangoli.
La tessitura di una roccia definisce il grado di cristallinità, la forma dei minerali, la grana e le relazioni spaziali e di forma tra i vari costituenti. Nelle rocce intrusive il magma si è cristallizzato lentamente e quindi ha avuto il tempo di formare grossi cristalli visibili a occhio nudo, dando luogo a rocce con una tessitura faneritica. Le rocce effusive che derivano dal rapido raffreddamento di masse magmatiche emesse dai vulcani durante l’attività effusiva, sono caratterizzate da cristalli di dimensioni estremamente ridotte da non essere riconoscibili utilizzando anche una lente di ingrandimento. La tessitura di queste rocce viene definita afirica. A volte il raffreddamento è così rapido che non si forma nessun cristallo, ma solo vetro (ossidiana). Se invece il magma staziona per un breve periodo in profondità ma poi risale velocemente in superficie, le rocce effusive risultanti avranno una tessitura in cui sono presenti pochi cristalli di grandi dimensioni (fenocristalli), circondati da una pasta di fondo di microcristalli. Questa tessitura viene detta porfirica.
Le rocce ignee sono caratterizzate da una variabilità di grana (dimensioni dei minerali) e di forma dei minerali che le costituiscono. Si possono distinguere rocce a grana fine con diametro dei minerali inferiore a 1 mm; a grana media con diametro compreso tra 1 e 5 mm; a grana grossa con diametro tra 5 e 30 mm; grana molto grossa con diametro superiore ai 30 mm. Quando i minerali costituenti la roccia presentano un contorno che ripete l’habitus cristallino caratteristico della specie mineralogica sono definiti euedrali; al contrario i minerali caratterizzati da un contorno irregolare sono detti anedrali.
Sulla base dei minerali che le compongono, le rocce magmatiche sono definite sialiche se prevalgono quarzo e feldspati, femiche se sono abbondanti minerali quali olivine, pirosseni e anfiboli e ultrafemiche se sono caratterizzate dalla totale assenza del quarzo e dei feldspati. Dal punto di visto della composizione chimica (considerando la quantità di SiO2) i termini sialico, femico e ultrafemico corrispondono rispettivamente a quelli di acido, basico e ultrabasico. La composizione chimica delle rocce può, inoltre, essere grossolanamente riconosciuta in base al loro colore. Le rocce basiche sono generalmente più scure (melanocratiche) rispetto a quelle acide (leucocratiche).