Le rocce ignee si formano dal raffreddamento e dall’indurimento del magma fuso in molti ambienti diversi. Queste rocce sono identificate dalla loro composizione e consistenza. Si conoscono più di 700 tipi diversi di rocce ignee.
Composizione del magma
La roccia sotto la superficie terrestre viene a volte riscaldata a temperature abbastanza alte da fondersi e creare magma. Magmi diversi hanno composizione diversa e contengono qualsiasi elemento presente nella roccia che si è sciolta. I magmi contengono anche gas. Gli elementi principali sono gli stessi che si trovano nella crosta. Se la roccia si fonde per creare magma dipende da:
- Temperatura: La temperatura aumenta con la profondità, quindi è più probabile che la fusione avvenga a profondità maggiori.
- Pressione: La pressione aumenta con la profondità, ma l’aumento della pressione alza la temperatura di fusione, quindi è meno probabile che la fusione avvenga a pressioni maggiori.
- Acqua: L’aggiunta di acqua cambia il punto di fusione della roccia. All’aumentare della quantità d’acqua, il punto di fusione diminuisce.
- Composizione della roccia: I minerali si fondono a temperature diverse, quindi la temperatura deve essere abbastanza alta da fondere almeno alcuni minerali nella roccia. Il primo minerale a fondere da una roccia sarà il quarzo (se presente) e l’ultimo sarà l’olivina (se presente).
Le diverse impostazioni geologiche che producono condizioni diverse in cui le rocce fondono saranno discusse nel capitolo “Tettonica a placche”. Quando una roccia si riscalda, i minerali che si fondono alle temperature più basse si fondono per primi. La fusione parziale si verifica quando la temperatura su una roccia è abbastanza alta da fondere solo alcuni dei minerali nella roccia. I minerali che si fonderanno saranno quelli che si fondono a temperature più basse. La cristallizzazione frazionata è l’opposto della fusione parziale. Questo processo descrive la cristallizzazione di diversi minerali quando il magma si raffredda.
La serie di reazioni di Bowen indica le temperature alle quali i minerali si fondono o cristallizzano. La comprensione del modo in cui gli atomi si uniscono per formare i minerali porta alla comprensione di come si formano diverse rocce ignee. La serie di reazione di Bowen spiega anche perché alcuni minerali si trovano sempre insieme e altri non si trovano mai insieme.
Se il liquido si separa dai solidi in qualsiasi momento nella fusione parziale o nella cristallizzazione frazionata, la composizione chimica del liquido e del solido sarà diversa. Quando quel liquido cristallizza, la roccia ignea risultante avrà una composizione diversa dalla roccia madre.
Rocce ignee intrusive
Le rocce ignee sono chiamate intrusive quando si raffreddano e solidificano sotto la superficie. Le rocce intrusive formano plutoni e quindi sono anche chiamate plutoniche. Un plutone è un corpo roccioso igneo intrusivo che si è raffreddato nella crosta. Quando il magma si raffredda all’interno della Terra, il raffreddamento procede lentamente. Il raffreddamento lento permette la formazione di grandi cristalli, così le rocce ignee intrusive hanno cristalli visibili. Il granito è la roccia ignea intrusiva più comune. La maggior parte delle rocce ignee sono sepolte sotto la superficie e coperte da rocce sedimentarie, oppure sono sepolte sotto l’acqua dell’oceano. In alcuni luoghi, i processi geologici hanno portato le rocce ignee in superficie. Lo Yosemite è un classico esempio di roccia ignea intrusiva. Il magma fuso non ha mai raggiunto la superficie terrestre, quindi il materiale fuso ha avuto milioni di anni per raffreddarsi lentamente e formare il granito. Più tardi, le forze geologiche e l’erosione hanno fatto sì che quei plutoni di granito emergessero come sono oggi.
Rocce ignee estrusive
Le rocce ignee sono chiamate estrusive quando si raffreddano e solidificano sopra la superficie. Queste rocce di solito si formano da un vulcano, quindi sono anche chiamate rocce vulcaniche. Le rocce ignee estrusive si raffreddano molto più rapidamente delle rocce intrusive. C’è poco tempo per la formazione dei cristalli, quindi le rocce ignee estrusive hanno cristalli minuscoli. Il tasso di raffreddamento e il contenuto di gas creano una varietà di strutture delle rocce. Le lave che si raffreddano estremamente rapidamente possono avere una struttura vetrosa. Quelle con molti fori di bolle di gas hanno una struttura vescicolare.
Uso umano delle rocce ignee
Le rocce ignee hanno una grande varietà di usi. Un uso importante è come pietra per edifici e statue. Il granito è usato per entrambi questi scopi ed è popolare per i piani di cucina. La pomice è comunemente usata come abrasivo. La pomice è usata per levigare la pelle o per raschiare la sporcizia intorno alla casa. Quando la pomice viene messa in lavatrici giganti con jeans appena prodotti e rotolata, il risultato sono jeans “lavati a pietra”. La pietra pomice macinata viene talvolta aggiunta al dentifricio per agire come materiale abrasivo per strofinare i denti. La peridotite è talvolta estratta per il peridoto, un tipo di olivina che è usato in gioielleria. La diorite è stata usata ampiamente dalle civiltà antiche per vasi e altre opere d’arte decorative ed è ancora usata per l’arte oggi.