Ossidiana focus Sardegna Sintesi PDF

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Genesi delle rocce magmatiche con approfondimento sull'ossidiana d monte Arci, Sardegna...

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L’ossidiana e il libro Sardegna Pietre Dure e Minerali 1988 del geologo Antonio Franco Fadda [email protected] Alla domanda “ho acquistato il suo libro Sardegna Pietre Dure e Minerali e se non nella parte Breve Storia Del Settore Estrattivo In Sardegna non ho trovato informazioni sull’ossidiana a cui , come lei stesso scrive, “..veniva attribuito un grande valore...”, forse perchè l’ossidiana non è un vero e proprio minerale ma un vetro vulcanico? A.F.Fadda rispondeva “Gentile Sig. Ripamonti, si il motivo è quello da lei scritto -infatti mancano anche altri materiali utilizzati per la creazione di gioielli come: coralli, madreperle, perle etc.(una scelta fatta 30 anni fa!) Cordiali saluti Antonio Franco Fadda” Quindi ho ritenuto utile inserire questa…. SCHEDA SULL’OSSIDIANA L'ossidiana (formula chimica, silicati) è un vetro vulcanico la cui formazione è dovuta al rapidissimo raffreddamento della lava, sempre ricca di ioni silicato (dal 40% a oltre il 65%), i quali non riescono a raggiungere la formazione ordinata di un reticolo cristallino, ma assumono una disposizione caotica (struttura amorfa) come in un liquido superviscoso. L'ossidiana è un vetro naturale, del tutto simile a quello di produzione umana. (wikipedia). Definizione di roccia: le roccie sono aggregati naturali di uno o più minerali, talora anche di sostanze non cristalline (amorfe, vetrose), di solito compatti, che formano una massa ben individuabile, distinta da altre masse analoghe. Se la sostanza è tutta non cristallina non si può parlare di roccia ma di vetro vulcanico classificato anche come mineraloide. La composizione chimica del quarzo è diossido di silicio chiamato silice (SiO2), per la fabbricazione del vetro comune si potrebbe utilizzare la sola silice ma l’estrema difficoltà della fusione (1800°) e successiva lavorazione impedisce la produzione a scala industriale di un vetro di questo tipo, per cui vengono aggiunte altre sostanze (dette “fondenti”), che abbassano il punto di fusione anche al di sotto dei 1000 °C, quali ad esempio: carbonato di sodio (Na2CO3) e carbonato di potassio (Na2CO3). (F2O3): Qua sotto l’analoga composizione chimica dell’ossidiana.

In natura esiste la folgorite (dal latino Fulgur = folgore) che è un ammasso vetroso, di forma tubulare e vuoto al suo interno, prodotto dall'energia rilasciata da un fulmine o da un'analoga scarica elettrica su un terreno sabbioso ricco di quarzo.

Definizione di Minerali: i minerali sono sostanze naturali solide, aventi composizione chimica ben definita ed una struttura cristallina. Definizione di cristalli: Il cristallo è una formazione solida dovuta alla solidificazione di un liquido, accompagnata da cristallizzazione, essa è costituita da atomi, molecole o ioni che si ripete indefinitamente nelle tre dimensioni spaziali (reticolo cristallino), conferendo al cristallo una forma geometrica definita. Ricristallizzazione in geologia indica il processo che porta alla formazione di nuovi cristalli e talora di nuove specie mineralogiche durante la diagenesi (sedimentazione) o il metamorfismo di rocce. Vedi fig. Per capire meglio la formazione dell’ossidiana , partiremo dall’immagine della costituzione del nostro pianeta:

La temperatura, all’interno della Terra, cresce fino a oltre 4000 °C, un valore che sarebbe sufficiente a far fondere tutte le rocce che conosciamo. La pressione, però, cresce anch’essa all’aumentare della

profondità e, facendo innalzare il punto di fusione, impedisce il passaggio allo stato liquido. La Terra quindi è sostanzialmente solida fino a circa 3000 km di profondità, dove inizia il nucleo esterno, che si comporta come un liquido. Lo studio di alcuni minerali però ha dimostrato che esistono lave che risalgono alla superficie terrestre a partire da profondità comprese tra i 100 e i 250 km (in genere tra i 15 e i 100 km) : si deve pertanto concludere che possono verificarsi particolari condizioni che determinano la fusione, almeno parziale, di rocce che normalmente sono molto calde, ma solide. Ora nella seguente immagine vediamo i processi di formazione delle rocce e dei minerali:

Figura 2 L'ossidiana si forma dalle colate laviche che producono le rocce ignee effusive. Le rocce, in base alla loro genesi, si dividono in 3 grandi gruppi:  Ignee (o Magmatiche)  Sedimentarie  Metamorfiche.

I minerali essenziali delle roc COMPOSTI SIALICI silicio+alluminio

COMP

Quarzo

Miche

Feldspati

Pirosse

Feldspatoidi

Anfibo Olivine

Solitamente un magma è prevalentemente di natura silicatica con composizione chimica variabile per magma, (40-75% di silicio) variazione che influisce sulle sue proprietà fisiche. Oltre all'acqua e al silicio, un magma contiene generalmente alcuni elementi chimici come Alluminio, Ferro, Magnesio, Calcio, Sodio, Potassio, Titanio, Fosforo, Manganese ed altri noti come elementi in tracce, presenti con percentuali in peso inferiori allo 0,1%. In natura esistono anche magmi di composizione non silicatica, ma sono molto rari, i prodotti più noti sono le carbonatiti, rocce composte da oltre il 50% di carbonati primari, sali derivati dall'acido carbonico .

Classificazione delle rocce magmatiche 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: 1) intrusive o plutoniti, divengono solide e cristalline in profondità in tempi molto lunghi

formando cristalli di dimensioni visibili a occhio nudo, presenta cioè una struttura granulare tipica del granito. 2) effusive o vulcaniti, comprende anche le rocce piroclastiche (esplosive). Si formano quando la massa magmatica trova una via di risalita sfruttando fratture della crosta, giungendo, attraverso un condotto vulcanico, a traboccare in superficie come lava. In queste condizioni si possono formare cristalli di dimensioni apprezzabili finché è ancora in profondità o sta risalendo ma quasi tutta la massa consolida rapidamente in superficie sotto forma di minuti cristalli o sotto forma, almeno in parte, vetrosa (gli atomi non hanno avuto il tempo di organizzarsi in reticoli cristallini ). Si possono formare principalmente rocce con 3 tipi di struttura:

a) piccoli cristalli o vetro attorno ai grandi cristalli struttura porfirica tipica del porfido.

b) Tutti cristalli piccoli, meno di un millimetro, tessitura a grana fine detta afanitica, dal greco non evidente (es. riolite, basalto). c) Nessun cristallo, la struttura della roccia è vetrosa (amorfa) detta ialina dal greco yalinos vitreo . Tipica dell’ossidiana.

Ossidiana al microscopo ottico. Larghezza foto 2,2 mm

3) ipoabissali o filoniane. Si formano quando il magma si avvicina alla superficie terrestre senza raggiungerla o si infila in fratture formando filoni, il suo raffreddamento si fa più rapido perché le rocce incassanti sono più fredde che in profondità. Si possono ottenere due tipi di strutture differenti. a) Con cristalli molto piccoli e delle stesse dimensioni, si parla di struttura aplitica tipica dell’aplite. b) Con cristalli grossi e piccoli abbiamo la struttura pegmatitica, tipica della pegmatite. 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. Un’ulteriore principale condizione di raffreddamento è se il magma contiene abbondanti componenti volatili, questi vengono in gran parte rilasciati come gas liberi parzialmente nell'atmosfera e parzialmente intrappolati, almeno inizialmente in bolle e vescicole entro la massa magmatica in raffreddamento, dando origine a una struttura vescicolare (es. pomici, scorie vulcaniche- rocce ignee esplosive).

Non sono rappresentati raffreddamenti misti tipo iniziale lento poi veloce che è all’origine della struttura porfirica

Grandezza dei grani

Definizione della struttura

Non visibili (es. ossidiana)

Vetrosa

Troppo piccoli (non visibili ad occhio nudo)

Grana molto fine

Fino ad 1 mm

Grana fine

Da 1 a 5 mm

Grana media

Più di 5 mm

Grana grossa

Grani relativamente grandi (fenocristalli) dispersi in una matrice fine

Porfirica

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. Contenuto silice

Famiglia dei

Sialiche silicio+alluminio (1) acide superiore o uguale al 65% Intermedie neutre tra 52% e 65% Femiche ferro+magnesio (2) basiche tra 45% e 52% Ultrafemiche ultrabasiche inferiore al 45%

Graniti (3) Dioriti Gabbri Peridotiti

(1) Talvolta viene utilizzato il termine felsico che deriva dalla associazione delle parole feldspato e silice e sta appunto a indicare quei minerali che sono ricchi di elementi leggeri come il silicio, ossigeno, alluminio, sodio e potassio.

(2) Talvolta viene utilizzato il termine mafico che deriva dalla stessa associazione ma invertita magnesio- ferro. (3) Famiglia dei graniti. Queste rocce intrusive acide sono di gran lunga il tipo più diffuso tra tutte le rocce ignee intrusive. Esse contengono molti granuli di quarzo, molti cristalli di feldspati e pochi minerali femici . Le rocce ricche di quarzo sono tipicamente i graniti; quelle più povere di quarzo vengono distinte come granodioriti e sono il tipo più abbondante nella parte superiore della crosta. Questa famiglia comprende anche le rocce effusive aventi la stessa composizione chimica di quelle intrusive, ma che hanno subìto una diversa modalità di cristallizzazione e presentano pertanto struttura porfirica. Ricorderemo le rioliti o lipariti, che talvolta, per via della rapidità del raffreddamento, possono assumere l’aspetto vetroso delle ossidiane.

SCHEMA ROCCE MAGMATICHE Categoria chimica

composizione mineralogica

roccia intrusiva

acida

ortoclasio plagioclasio biotite

granito

roccia effusiva Riolite (microcristallina e vetrosa) -

SCHEMA ROCCE MAGMATICHE

ossidiana monte Arci (vetrosa)

quarzo

neutra

assenza quarzo albite anfiboli

diorite

andesite

basica

assenza quarzo pirosseni anfiboli olivina

gabbro

basalto

ultrabasica

assenza minerali acidi solo minerali basici

peridotite

picrite

Roccia del Monte Arci riolitica Fonte http://forum.gsgonnesa.it/viewtopic.php?t=137&start=50 Dopo aver visto che l’ossidiana è definita un vetro vulcanico, che ha una tessitura amorfa cioè senza presenza di cristalli ,anche nella varietà fiocco di neve i cristalli bianchi sono dovuti alla parziale e progressiva devetrificazione della roccia, quindi alla lenta fomazione di cristalli di sferuliti (nuclei cristallini, attorno ai quali inizia la cristallizzazione di minerali ad andamento radiale ) infatti l’ossidiana è un materiale relativamente instabile dal punto di vista geologico. E’ raro trovare pezzi di ossidiana più vecchi di 20 milioni di anni perché, nell’arco del tempo, l’ossidiana tende a trasformarsi da vetro vulcanico a semplice roccia in un processo noto come “devetrificazione”: in questa fase le molecole di silicio pian piano si riorganizzano in una struttura cristallina, facendo perdere le peculiari proprietà dell’ossidiana.

Sferuliti in una ossidiana. Immagine tratta da Amir Chossrow Akhavan.

A questo punto può essere utile introdurre questo articolo dal titolo:

VETRI E CRISTALLI: AGLI ANTIPODI DEL SOLIDO

Credo che molti di noi rimarrebbero delusi se scoprissero che i preziosi calici in cristallo di Boemia che tengono gelosamente custoditi nella cristalliera in salotto non sono in realtà cristalli ma vetri, e lo stesso dicasi per i cultori dell’automobile, che parlano ormai comunemente di “cristalli” per alludere al parabrezza del proprio mezzo. Per trovare dei veri cristalli in casa nostra dovremo forse cercare nella dispensa, nei barattoli di zucchero e di sale, dopo di che avremmo tutto il diritto di fermarci per domandarci una buona volta: che cosa intendono i chimici (o meglio, gli scienziati in generale) con la parola cristalli? In effetti le parole vetro e cristallo, spesso confuse fra loro nel linguaggio quotidiano, si riferiscono non soltanto a realtà fisiche, diciamo ad “oggetti”, in qualche modo diverse fra loro, ma a situazioni praticamente antitetiche con le quali si può presentare la materia allo stato solido: per fare una metafora, sarebbe quasi come confondere il bianco con il nero o il dritto con il rovescio! …Continua su http://www.chimicare.org/curiosita/la-chimica-nella-vita-domestica/vetri-e-cristalli-agliantipodi-del-solido/ Nota Il vetro al piombo, noto anche come cristallo, si ottiene aggiungendo ossido di piombo,), ed ha un indice di rifrazione maggiore di quello del vetro comune, con l’effetto di apparire più brillante.Il termine è vetro-cristallo. E quest’altro articolo:

PERCHE’ IL VETRO E’ TRASPARENTE I responsabili della trasmissione di luci e colori sono i fotoni, particelle ricche di energia che interagiscono con gli atomi degli oggetti che si frappongono tra la sorgente di luce e la nostra retina. Nei materiali opachi ci sono atomi dove gli elettroni sono liberi di muoversi tra i livelli di energia, in pratica se un fotone possiede abbastanza energia, riesce a dare una spinta a un elettrone e lo “promuove” a un livello di energia superiore. In questo caso il fotone viene assorbito dal materiale, perciò il materiale è opaco alla luce. il vetro è un liquido molto viscoso, in cui le forze di legame degli atomi presenti nella sua struttura, sono così intense da renderlo praticamente solido, per cui un fotone di passaggio non riuscirà a interagire con un elettrone e passerà attraverso il materiale. Da http://www.marcodesalvo.it/2032-perche-il-vetro-e-trasparente/ modificato Gli oggetti hanno la tendenza ad assorbire selettivamente, riflettere o trasmettere la luce con determinate frequenze. Vale a dire, un oggetto potrebbe riflettere la luce verde assorbendo invece tutte le altre frequenze della luce visibile. Allo stesso modo un altro oggetto potrebbe trasmettere selettivamente la luce blu, assorbendo tutte le altre frequenze. Il modo in cui la luce visibile interagisce con un oggetto dipende dalla sua frequenza, dalla natura degli atomi dell'oggetto e spesso dalla natura della loro densità elettronica e polarizzazione. https://it.wikipedia.org/wiki/Trasparenza_e_traslucenza Il colore nero dell’ossidiana è dato dalla presenza di ossidi di ferro diffusi nella massa vetrosa-

Ossidiana arcobaleno immagine da Pinterest

Ossidiana Arcobaleno: quando all’interno delle bolle di gas vi è un po’ di acqua, ecco che ottiene un aspetto molto colorato.

LA MONTAGNA DALLA ROCCIA NERA Da DARWIN QUADERNI 2006 Autore Carlo Lugliè ,direttore del museo dell’ossidiana di Pau (OR) e professore Dipartimento di storia, beni culturali e territorio, Università di Cagliari

http://www.minieredisardegna.it http://www.museossidiana.it

IL MONTE ARCI rappresenta un massiccio vulcanico isolato che, come già scritto, si

eleva a sud-est di Oristano, nella Sardegna centro-occidentale e che dista dalla costa poco più di 10 km in linea d’aria. Costituisce un rilievo di forma irregolare approssimativamente ellittica avente un asse maggiore di circa 30 km2 orientato circa nord-sud e un asse minore di circa 10 km2 orientato circa est-ovest.

Le sue vette sono 3 neck* basaltici: Sa Trebina Longa (812 m) Sa Trebina Lada (795 m) e Su Curongiu de Sizoa (463 m) Le tre vette richiamano alla mente l'idea di un treppiede e da qui è venuto il nome sardo delle due punte principali (trebina). * Collo vulcanico prodotto dal magma solidificato all’interno del camino vulcanico che riaffiora a seguito dell’erosione del cono vulcanico.

In primo piano la Trebina Lada, in secondo piano la Trebina Longa e antenna telecomunicazioni. Questi due roccioni sono situati sul bordo del precipizio di un grande crepaccio certamente l’antico cratere del vulcano. Questo massiccio si è formato essenzialmente a cavallo tra Pliocene e la fase iniziale del Pleistocene, tra 4 e 2 milioni di anni fa. Si tratta quindi di una testimonianza delle ultime attività vulcaniche verificatesi in Sardegna e contemporanee ai fenomeni di distensione che portarono alla formazione della depressione (Graben) del Campidano.

Il massiccio montuoso è impostato su un precedente basamento costituito da rocce sedimentarie (prevalentemente marne), che si era formato nel Miocene con l'ingressione marina causata dal generale ribassamento delle Fossa Sarda. (vasta depressione che attraversa l’Isola dal Golfo dell’Asinara al Golfo di Cagliari)

In una prima fase dell'attività del vulcano, i fenomeni tettonici legati alla formazione del Campidano facilitarono la frantumazione del basamento sedimentario preesistente e la risalita della lava. Le prime lave deposte in questa fase erano molto ricche in silice (acide, derivanti dalla fusione della crosta), essenzialmente rioliti in forma massiva o perliticaossidianacea.

Le colate successive hanno spostato, frantumato e rimaneggiato questi primi depositi, e deposto una lava con contenuto in silice sempre inferiore, fino ad arrivare alle ultime fasi dell'attività vulcanica caratterizzata da tranquille eruzioni di lave a basso contenuto di silice (basiche, derivanti dalla fusione del mantello). All'andesite è succeduta la trachite, prima, e infine il basalto.

Questa successione cronologica delle colate, e la conseguente trasformazione che il monte ha subito nei millenni che lo hanno visto attivo, è facilmente verificabile sul terreno.

Questi eventi hanno esercitato un forte condizionamento sul primo insediamento umano di questa regione ma non solo per la netta impronta che conferisce al paesaggio. Infatti per i versanti del monte, sotto i boschi secolari di lecci, roverelle e corbezzoli o tra la densa macchia di lentisco, erica e cisto, si disperdono in diverse località come in una vasta miniera a cielo aperto le ossidiane formatesi da circa 3,25 milioni di anni. L’IMPORTANZA ARCHEOLOGICA DELL’OSSIDIANA DI MONTE ARCI Le ossidiane hanno avuto notevole importanza per le popolazioni preistoriche del Mediterraneo occidentale e sono state uno dei fattori di attrazione per le prime comunità neolitiche: approdati circa settemila anni fa in un’isola che le attuali evidenze archeologiche spingono a ritenere disabitata e coperta di foreste, questi coloni-pionieri hanno dato avvio al suo popolamento. Sa pedra crobina, alla lettera “la roccia nera come il corvo” è l’espressione più usata in lingua sarda per denominare l’ossidiana. Si tratta di un vetro vulcanico scuro e lucente che si forma sulla superficie terrestre per il raffreddamento rapido di lave dalla composizione acida: la caratteristica omogeneità della struttura di questa roccia e la sua durezza, consentendo un elevato controllo della frattura e un’ottima lavorabilità all’applicazione di diverse tecniche di scheggiatura, l’hanno resa una delle materie prime più apprezzate fin dall’antica età della pietra per la realizzazione di utensili d’uso quotidiano dalle forme e funzioni disparate, quali armature di proiettili, lame, perforatori, raschiatoi. Più raramente l’ossidiana veniva anche levigata per ottenere monili e oggetti di ornamento. In alcune aree continentali dell’Africa e dell’Asia come a Melka Kunture, in Etiopia, o a Chikiani, Djraber-Fontan-Kendarasi e Arzni in Georgia e Armenia, è testimoniata la produzione di manufatti in ossidiana da parte di cacciatori del Paleolitico inferiore, in tempi compresi tra...