Ambienti di formazione

Ambiente magmatico

L'ambiente magmatico è rappresentato dalla solidificazione di un magma fuso. Il raffreddamento porta ad una cristallizzazione dapprima dei materiali più alto fondenti e poi dei materiali più basso fondenti.
Il processo magmatico produce minerali solitamente cristallizzati in fasi diverse, che partono dalla ortomagmatica, pegmatitica, pneumatolitica, fino alla idrotermale.

Nella fase ortomagmatica di ha la cristallizzazione del magma, fuso di silicati ad alta temperatura, in equilibrio con il proprio vapore. I primi cristalli a formarsi sono quelli di minerali accessori, come lo zircone, l'apatite, la titanite; seguono i minerali femici: pirosseni, anfiboli, biotite; in seguito cristallizzano i plagioclasi, poi l'ortoclasio e infine il quarzo. Le sostanze volatili come fluoro, boro, cloro e vapore acqueo, che partecipano poco alla cristallizzazione, si concentrano nel residuo magmatico.

Nella fase pegmatitica cristallizza il residuo magmatico, di solito in spaccature o cavità, a temperatura più bassa ma a pressione più alta di quella ortomagmatica. Nelle pegmatiti abbondano minerali rari, in cristalli anche enormi, la cui crescita è facilitata dalla fluidità dell'ambiente ricco di gas: silicati (topazio, berillo, tormalina, miche, spodumene, ecc.) fosfati (apatite, monazite), ossidi (cassiterite, columbite, corindone, uraninite, arsenopirite).
Terminata la cristallizzazione del magma, restano ancora sostanze volatili che non hanno partecipato alla mineralizzazione pegmatitica. Questi gas tendono a salire verso l'alto, utilizzando fratture di contrazione della massa eruttiva già consolidata o quella delle rocce incassanti, e qui si depositano i minerali in seguito ad un abbassamento di temperatura.

Tra i minerali di genesi pneumatolitica vi sono la molibdenite, cassiterite, scheelite, vesuviana, fassaite, grossularia, spessartina.

Quando la temperatura scende al di sotto dei 372°C, vengono ripristinate le sue fasi gassosa e liquida e si hanno le soluzioni idrotermali. La fase liquida, ormai quasi priva dei componenti silicati, è costituita da una soluzione acquosa a bassa temperatura molto diluita. Nei filoni idrotermali, formatisi in spaccature per precipitazione da questa soluzione, si possono trovare: silicati (adularia, quarzo, epidoto), solfati (barite), carbonati (calcite, rodocrosite), ossidi (ematite, ilmenite, uraninite, rutilo), aloidi (fluorite) e moltissimi solfuri (galena, blenda, cinabro, antimonite, pirite).

Quando il magma arriva in vicinanza della superficie, perde rapidamente i gas in esso disciolti per lo squilibrio tra la pressione interna e quella esterna e forma le fumarole. Nei crostoni fumarolici, formatisi per sublimazione di esalazioni vulcaniche si hanno: silicati (zeoliti), solfati (alunite), ossidi (ematite), solfuri (pirite, cinabro, realgar, covellina, antimonite) e anche elementi nativi (zolfo).

La velocità di raffreddamento del magma determina le dimensioni dei cristalli che sono più grandi quanto più è lenta la variazione di temperatura. Le rocce nate da una solidificazione molto lenta del magma portano alla luce splendidi e giganteschi campioni di quarzo, berilli, topazi, miche, tormaline, ecc.
Nelle rocce magmatiche sono spesso rinvenibili geodi di svariate dimensioni, tappezzate da minerali in cristalli ben formati, che rappresentano il risultato di un lento accrescimento all'interno di cavità dovute alla presenza di bolle di gas mai fuoriusciti dal magma troppo viscoso.

Dall'alto in basso: brasilianite da Conselehiro (Minas - Brasile); topazio e acquamarina da Nagar Walley (Pakistan). Foto P. Rodighiero