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Geology is the Way

Che cosa sono i ‘sassi bianchi’ incastonati nelle rocce di Sant’Andrea (Elba)?

Ero studente la prima volta che visitai gli affioramenti di Sant’Andrea nel lontano 2011. Eravamo una rumorosa classe di ragazzini con martelli ed elmetti. Tuttavia, questo non scoraggiò le persone che camminavano sulla scogliera che ci fecero una domanda molto semplice sulle curiose formazioni rocciose che ci circondavano:

“Cosa sono i ‘sassi’ bianchi nelle rocce?”

monzogranito di Sant'Andrea Elba

monzogranito del Monte Capanne

Sant’Andrea è un affioramento di monzogranito, un tipo di roccia intrusiva che deriva dalla solidificazione del magma in profondità. A differenza della lava emessa in superficie dai vulcani, che solidifica nel giro di qualche ora o giorno producendo rocce vulcaniche vetrose a grana molto fine, il raffreddamento del magma in profondità è molto molto lento, nell’ordine di migliaia se non milioni di anni.

Questo avviene perché le rocce sono ottimi isolanti termici. Le rocce monzogranitiche esposte qui, che fanno parte a grande scala del monzogranito del Monte Capanne, si misero in posto a circa 6 km di profondità raffreddando molto lentamente, sepolte da una pila di rocce crostali. Di conseguenza, il fuso ebbe il tempo di cristallizzare come cristalli a grana grossa. Nelle rocce del monzogranito del Monte Capanne si possono infatti vedere cristalli di quarzo grigio-trasparente, feldspati bianchi (plagioclasio e feldspato alcalino) e biotite nera, che donano a queste rocce un aspetto granulare.

La maggior parte dei cristalli nel monzogranito esposto qui hanno una grana fra 5 e 15 mm –  e già così sono considerati ‘a grana grossa’ nelle rocce intrusive –  ma i ‘sassi’ bianchi hanno dimensioni più impressionanti, raggiungendo dimensioni fino a 15 cm! Questi sono megacristalli di feldspato alcalino che cristallizzarono dal magma fuso.

feldspato alcalino in monzogranito

feldspato alcalino in monzogranito

feldspato alcalino in monzogranito

Ma perché alcuni cristalli sono grossi ed altri piccoli? La cristallizzazione dei magmi granitici è un processo lento che avviene in un intervallo di temperatura compreso tra 700 e 600 °C. Alcuni cristalli possono iniziare a crescere prima nella sequenza di cristallizzazione divenendo più grandi e grossi perché hanno avuto più tempo per crescere nel magma fuso prima della cristallizzazione definitiva. Quando un fuso granitico si avvicina al punto di solidificazione, infatti, la crescita contemporanea di molti cristalli, li obbliga a competere per lo spazio a disposizione, limitando in genere la loro grana ad alcuni millimetri.

I megacristalli di feldspato alcalino di Sant’Andrea sono interpretati come i prodotti di cristallizzazione più precoci nel plutone del Monte Capanne. Questa struttura, caratterizzata da grossi cristalli circondati da materiale più fine, viene detta tessitura porfirica in geologia ed è comune a molte rocce ignee.

monzogranito a ortoclasio

Oltre al significato geologico delle tessiture di queste rocce, i cristalli di feldspato alcalino di Sant’Andrea sono anche estremamente belli e vi si possono osservare tantissime caratteristiche tipiche dei feldspati.

I megacristalli sono spesso ben formati (euedrali) con un abito cristallino tabulare dalle caratteristiche sezioni rettangolari o più o meno tozze.

feldspato alcalino in monzogranito

feldspato alcalino in monzogranito

feldspato alcalino in monzogranito

feldspato alcalino in monzogranito

Grazie all’erosione, che mette in evidenza le forme dei cristalli rispetto al più facilmente erodibile monzogranito, è possibile usare questi affioramenti per fare lezione di mineralogia all’aria aperta!

Molti feldspati alcalini mostrano mostrano piccole ‘orecchie’ o spigoli di forma triangolare che escono fuori dal feldspato: questi sono in realtà due cristalli che si compenetrano obbedendo ad una legge di geminazione detta geminazione Carlsbad.

Ci sono moltissimi, meravigliosi esempi di geminazione Carlsbad qui in giro!

geminazione Carlsbad in ortoclasio

geminazione Carlsbad in ortoclasio

Su superfici rotte, si può osservare facilmente che questi sono in realtà due cristalli legati assieme da una legge di geminazione, perché in sezione sono separati da una sorta di linea mediana che mette in contatto due cristalli diversi. Muovendosi rispetto ad una sorgente di luce, è possibile osservare come la luce si rifletta ad angoli diversi su ciascun geminato, che indica che sono in orientazioni cristallografiche differenti.

geminazione Carlsbad in ortoclasio

Un’altra caratteristica mineralogica che si può vedere sui megacristalli di feldspato alcalino è la presenza di piani di sfaldatura. I feldspati tendono a rompersi più facilmente su due piani cristallografici di debolezza che sono quasi perpendicolari l’uno rispetto all’altro. Se guardate i feldspati qui, le sfaldature si possono osservare come fratture ortogonali che tagliano i cristalli.

sfaldature in feldspato alcalino

Ingrandimento del cristallo di feldspato alcalino e dettaglio dei piani di sfaldatura.

Quando si guardano i cristalli in sezione, si può imparare molto sulla loro storia di cristallizzazione. Normalmente questo si fa con un microscopio, che permette di osservare le caratteristiche interne dei cristalli, ma questi sono così grossi che possiamo vedere qualcosa di interessante al loro interno anche a questa scala. Il cristallo qui sotto contiene una disposizione zonale concentrica di inclusioni di biotite (nera) che segue fedelmente il contorno esterno del cristallo. Io non saprei dire cosa abbia causato la cristallizzazione della biotite ad un certo punto durante la crescita del cristallo, ma è lì adesso, preservata nel feldspato, registrata come un evento nella storia di cristallizzazione del monzogranito del Monte Capanne.

zonatura dovuta a inclusioni di biotite in feldspato alcalino

La costa di Sant’Andrea potrà anche essere famosa per la sua bellezza scenica, ma è anche un impressionante museo di geologia e mineralogia all’aria aperta. Io ho onestamente imparato di più sui feldspati girando per questi affioramenti che in classe. E questa è solo la prima parte della storia, perché c’è molto altro da vedere qui! Vi lascio una piccola anteprima degli oggetti di cui parlerò la prossima volta: cosa sono questi palloni neri nel granito?

enclave mafica in monzogranito

Questo post è stato possibile solo grazie al sostegno di Sandra McLaren (Grazie!). Se anche a te piacciono i miei post geologici e ti va di sostenermi puoi farlo offrendomi un caffé a ko-fi!

Bibliografia
Barboni, M., Annen, C., & Schoene, B. (2015). Earth and Planetary Science Letters432, 436-448.
Gagnevin, D., Daly, J. S., & Poli, G. (2008). Mineralogical Magazine72(4), 925-940.

2 commenti su “Che cosa sono i ‘sassi bianchi’ incastonati nelle rocce di Sant’Andrea (Elba)?”

  1. Ciao. Bella “chiacchierata!” Se ne vedono poche qui su Facebook! … Ovviamente “convincere me a questa materia” è come fare un bel salto dal trampolino! …. Ho più minerali che ho raccolto all’Elba che a casa mia in val d’Ossola. Ho due crucci. All’Elba ho trovato due cristalli di quarzo con gli angoli arrotondati ( roba rara … non li trovo più!) e gli 82 anni di “permanenza terrena” ho presentimento che non mi permettano di continuare … anche se ci provo comunque.
    Bella cosa se prosegui .
    Ciao. Gianni.

    1. L’Elba è così… o t’innamori o t’innamori!
      Mi fa piacere che il post le sia piaciuto e comunque non si è mai troppo anziani per continuare ad andare a sassi! Noi avevamo un prof di rilevamento di 80 anni che ci seminava tutti quanti in montanga… noi ‘giovani’ 🙂
      Grazie mille!

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