In base alla struttura

La struttura, legata al modo di solidificazione del magma, consente una prima classificazione delle rocce ignee, suddividendole in tre grandi gruppi: intrusive o plutoniti, effusive o vulcaniti e ipoabissali o filoniane.
Esse differiscono per caratteri macroscopici quali la grana, il colore e i componenti mineralogici. Ad occhio nudo si può considerare la struttura della roccia, intesa come l'insieme dei caratteri macroscopici, mentre al microscopio ottico, su sezione sottile, si può evidenziare la tessitura, dovuta alla disposizione spaziale dei minerali componenti.
Per ogni roccia intrusiva, avente una certa composizione mineralogica, esistono, in linea di massima, l'equivalente ipoabissale ed effusivo, aventi la stessa composizione ma struttura diversa.

 

Rocce intrusive

Le rocce che divengono solide e cristalline in profondità sono dette intrusive (o plutoniche), e si formano quando vi è l'impossibilità, per la massa fusa, di giungere in superficie. In questo caso il magma cristallizza con una lenta diminuzione di temperatura, perché protetto da una spessa coltre di altre rocce che impediscono la rapida dispersione del calore; diviene inoltre solido sotto la forte pressione della coltre sovrastante e in presenza degli elementi aeriformi, componenti volatili, contenuti in abbondanza nella massa fusa; sono il vapore acqueo, l'idrogeno, il cloro e l'acido cloridrico, il fluoro e l'acido fluoridrico, l'anidride solforosa e molti altri. Tutti questi aeriformi conferiscono particolare fluidità alla massa magmatica, facilitando così la mobilità delle molecole e, quindi, la cristallizzazione dei minerali, tanto da essere chiamati agenti mineralizzatori. Quando la massa fusa è ormai quasi tutta consolidata, gli ultimi residui magmatici, molto caldi, risultano fortemente arricchiti in componenti volatili e questo ne aumenta ancora la fluidità, per cui si iniettano entro fessure o cavità aperte nelle rocce circostanti o addirittura nella stessa massa appena consolidata, che, a causa del raffreddamento, si contrae e si frattura. La presenza dei volatili favorisce la formazione di cristalli di grandi dimensioni.
Poiché tale processo avviene tranquillamente e in tempi molto lunghi, tutto il fuso arriva a cristallizzare e la roccia ignea intrusiva che ne deriva è tutta formata da cristalli di dimensioni visibili a occhio nudo, presenta cioè una struttura granulare.

 

Rocce effusive

Si formano invece rocce effusive quando la massa magmatica, spinta dalla pressione dei gas disciolti in essa, trova una via di risalita sfruttando fratture della crosta, giungendo, attraverso un condotto vulcanico, a traboccare in superficie come lava, dove consolida all'aria libera. In tal caso la temperatura passa rapidamente da circa 1000°C a quella ambiente, la pressione scende in brevissimo tempo da valori, molto alti (diverse migliaia di atmosfere) a quella ordinaria, i componenti volatili si disperdono per degassazione nell'aria. In queste condizioni, solo una piccola parte della massa magmatica, finché è ancora in profondità o sta risalendo, riesce a formare cristalli di dimensioni apprezzabili e questi prendono il nome di fenocristalli; ma quasi tutta la massa consolida rapidamente in superficie sotto forma di minuti cristalli visibili solo al microscopio, o sotto forma almeno in parte vetrosa, poiché gli atomi non hanno avuto il tempo di organizzarsi in reticoli cristallini; in casi articolari tutta la massa è vetrosa (ossidiane). In definitiva, la roccia si presenta con una pasta di fondo microcristallina o vetrosa con sparsi dei fenocristalli. Si parla perciò di struttura porfirica.

 

Rocce ipoabissali

Sono distinte come ipoabissali (o filoniane) rocce derivate da corpi magmatici iniettati nella crosta a modeste profondità e, in genere, di limitate dimensioni, sotto una pressione tale da non lasciare sfuggire molti gas, ma in tempi piuttosto brevi, dato il rapido raffreddamento favorito dalle dimensioni limitate dei corpi iniettati. Si possono ottenere due tipi di strutture differenti.
Quando la struttura è ancora olocristallina, ma con cristalli molto piccoli e delle stesse dimensioni, si parla di struttura aplitica, simile a quella delle rocce effusive.
Se è formata da associazioni di cristalli grossi (di prima generazione, formati quando la massa non si era ancora separata da quella principale) e piccoli (di seconda generazione) abbiamo la struttura pegmatitica. In questo caso si generano le pegmatiti, che possono avere cristalli di dimensioni eccezionali, contenenti minerali rari utili o preziosi come topazi, acquemarine, smeraldi, formate dagli elementi (elementi incompatibili), che non sono entrati nella composizione dei minerali formati in precedenza.

 

In base alla composizione chimica

La classificazione tradizionalmente più usata è quella legata alla percentuale di silice, in base alla quale si distinguono i quattro grandi gruppi delle rocce acide, neutre, basiche, ultrabasiche.
I magmi, infatti, possono avere composizioni diverse, perciò la cristallizzazione può portare nei vari casi a rocce che differiscono tra loro per i tipi di minerali in esse aggregati. Ci sono magmi ricchi in Si e Al, che danno origine a rocce di colore in genere chiaro per la presenza di minerali quasi bianchi come il quarzo e l'ortoclasio, con peso specifico intorno a 2,7 g/cm³. Tali magmi sono detti acidi ed hanno una quantità in silice superiore al 65% mentre sono poveri di Ca, Fe e Mg. Le rocce che ne derivano sono dette acide o sialiche o felsiche.
Altri magmi hanno invece una quantità bassa di silice (inferiore al 52%) e sono più ricchi in Fe, Mg e Ca. Questi magmi sono detti basici e danno origine a rocce in genere scure, dal verde al grigio scuro al nero per la presenza di anfiboli, pirosseni e olivina, con peso specifico prossimo a 3; tali rocce sono dette basiche o femiche o mafiche.
Un terzo gruppo di magmi ha una composizione intermedia e vengono perciò detti neutri (silice dal 52 al 65%); essi originano rocce neutre con peso specifico intermedio.
I magmi ultrabasici, con una percentuale in silice inferiore al 45%, formano le rocce ultrabasiche, di colore molto scuro, peso specifico superiore a 3 e costituite essenzialmente da silicati di Fe e Mg.
La roccia può quindi contenere silice, ma non necessariamente quarzo. In questo caso si dice sottosatura, mentre se permette la formazione del quarzo è definita soprasatura.

 

Composizione Chimica	Rocce Magmatiche Intrusive *
	granito	granodiorite	sienite	diorite	gabbro	peridotite
SiO2	74.02	66.88	58.90	53.17	46.04	43.54
Al2O3	14.84	15.44	28.82	19.02	16.35	3.99
Fe2O3,FeO	2.10	3.92	6.23	7.35	11.10	12.35
MnO,MgO,CaO	0.71	5.13	8.25	13.01	22.99	37.48
K2O,Na2O	8.40	9.57	5.95	2.20	2.20	0.81
altri	0.02	1.50	3.09	2.03	1.06	1.83

* Le corrispondenti effusive hanno composizione analoga

 

Le rocce magmatiche vengono anche classificate secondo il criterio modale o moda, dalla convenzione IUGS (secondo Streckeisen), utilizzando come parametri i minerali della silice, i feldspati potassici, i feldspatoidi e i plagioclasi:

Q, minerali della silice (quarzo)

A, feldspati potassici (alcali feldspati)

P, plagioclasi

F, feldspatoidi

Con un apposito strumento applicato al piattello del microscopio ottico si può valutare la percentuale relativa dei vari minerali: con questi dati si ricava l'indice di colore M. Le rocce con M superiore a 90 si definiscono ultrabasiche; quelle con M inferiore a 90 sono valutate con il criterio modale utilizzando appositi diagrammi.
Questa classificazione non è ancora accettata da tutti i geologi perché si basa sulla presenza di minerali cristallini, pertanto le rocce amorfe come le ossidiane non vi trovano posto.

 

	Rocce Intrusive	Rocce Effusive
1	quarzolite	-
2	granito a feldspati alcalini	riolite a feldspati alcalini
3	granito	riolite
4	granodiorite	dacite
5	tonalite	placidacite
6	sienite a feldspati alcalini	trachite a feldspati alcalini
7	sienite	trachite
8	monzonite	latite
9	monzodiorite monzogabbro	latiandesite
10	gabbro	basalto
11	sienite a feldspatoidi	fonolite
12	monzonite a feldspatoidi	fonolite tefritica
13	essexite	tefrite fonolitica
14	teralite	tefrite, basanite
15	foidite	foidite, leucitite, nefelinite
16	peridotite	picrite

 

Tra le altre classificazioni, la più importante è basata sul rapporto tra la percentuale degli alcali e della silice (Na₂O+K₂O)/(SiO₂) presenti nella roccia. Se si considera un qualunque gruppo di rocce caratterizzato dallo stesso tenore in silice, si constata che esso comprende litotipi con diverso tenore in alcali. Il rapporto tra il tenore in alcali ed in silice è sempre compreso in un certo intervallo di valori: esse costituiscono una serie magmatica. Lo studio delle serie permette di comprendere l'ambiente geodinamico in cui si sono formate le rocce.
Le tre serie principali sono distinte in base ai valori del rapporto tra il tenore in alcali ed in silice:

serie tholeiitica, comprendente rocce basaltiche, in cui il rapporto è basso; sono rocce subalcaline, in genere sovrasature, in cui prevalgono rocce effusive come quelle dei fondali oceanici.

serie calcalcalina o alcalicalcica, comprendente sia le rocce intrusive sia effusive le quali, secondo la quantità di silice, sono poi ordinate nella sequenza acide - neutre - basiche - ultrabasiche; il rapporto alcali/silice è intermedio; sono subalcaline, per lo più soprasature e ricche di alluminio.

serie alcalina, con un alto rapporto, in cui il maggior contenuto in sodio e potassio porta alla formazione di associazioni di minerali diverse (in presenza di poca silice, per esempio si formano feldspatoidi invece di feldspati); le rocce alcaline possono variare da neutre a basiche. Per quanto riguarda il contenuto di quarzo, sono da neutre a sottosature, quindi prive di silice libera.

serie shoshonitica, con caratteristiche intermedie tra le alcaline e le calcalcaline, con rapporto K/Na circa uguale a 1. Si trovano in prossimità delle catene montuose.

 

In base alla composizione mineralogica

Le specie mineralogiche essenziali presenti nelle varie rocce sono in numero limitato, e distinguibili con relativa facilità spesso anche ad occhio nudo. Il grafico indica i principali nomi delle rocce intrusive ed effusive in funzione della composizione mineralogica nella serie calcalcalina con relative tessiture.

 

 

categoria	composizione mineralogica	roccia intrusiva	roccia effusiva
acida	quarzo ortoclasio anortite muscovite biotite	granito	riolite
neutra	assenza quarzo albite anfiboli	diorite	andesite
basica	assenza quarzo pirosseni anfiboli olivina	gabbro	basalto
ultrabasica	assenza minerali acidi solo minerali basici	peridotite	-