Metamorfosi significa cambiamento, modifica.
Avete presente un bruco che diventa farfalla, il brutto anatroccolo che diventa cigno, ecco adesso pensate ad una volgare pietra calcarea derivata da sedimenti marini che diviene il nobile marmo di Carrara di Michelangelo?
Una Roccia Metamorfica origina dai movimenti di subduzione delle placche, che scendono fino a 100 km di profondità. La roccia è pressata surriscaldata, i cristalli cambiano la disposizione molecolare, e da una roccia fragile si giunge a una roccia molto più dura.
Attenzione, il metamorfismo non è solo delle rocce sedimentarie, ma di tutte le rocce, anche delle ignee, oltre che di vecchie metamorfiche che dopo essere risalite a “galla” ritornano in profondità.
Metamorfica Regionale
La Roccia Metamorfica più diffusa è quella che deriva dal metamorfismo Regionale.
La Roccia Metamorfica Regionale origina dalla subduzione di una placca della crosta terrestre: la roccia subisce delle pressioni, che danno luogo a lineazione e a foliazione.
La Lineazione della roccia metamorfica
La Lineazione è la formazione di cristalli, che si dispongono lungo la linea di forza delle pressione.
La Foliazione della roccia metamorfica
La Foliazione è la disposizione della roccia su piani sovrapposti a fogli, ma questi fogli sono difficilmente sfaldabili. Questa maggior compattezza è tipica della metamorfosi. Un esempio di Foliazione è il granito che si trasforma in fogli di gneiss.
Lo Gneiss
Durante la Foliazione il granito, che è una roccia ignea intrusiva sialica, si trasforma in Gneiss.
Lo Gneiss è una roccia ricca di quarzo (silicio) e feldspato (silicato d’alluminio), ma povera di silicato ferro-magnesiaco.
Nello Gneiss la scistosità o sfaldabilità dei piani è minima.
Metamorfica Cataclastica o Dinamica o Scistosa
La metamorfosi da sfregamento delle placche tettoniche è detta Cataclastica o Dinamica o Scistosa, la nuova roccia appena formata si chiama sciste.
La Sciste
Nella Sciste la roccia si dispone su piani paralleli sovrapposti, facilmente sfaldabili e separabili: piani di scistosità. La Sciste è ricca di ferro e magnesio, il 50% è mica, quindi Mg, Na, Ca, Al e Fe.
La Roccia Metamorfica Silicea
Abbiamo appena visto la formazione della gneiss e della sciste, ambedue sono rocce di silicati.
Gneiss e Sciste sono termini opposti dal punto di vista della scistosità. Lo Gneiss ha una genesi profonda che spiega la bassa sfaldabilità, mentre la Sciste ha una genesi superficiale che spiega l’alta sfaldabilità.
La Roccia Metamorfica Italiana
Nelle Alpi in prossimità del granito troviamo anche il metamorfico gneiss.
Metagabbri
I metagabbri sono rocce metamorfiche derivate dai gabbri (rocce mafiche e intrusive). In Italia troviamo metagabbri chiari a Varazze, in Liguria, sono residui del supercontinente Gondwana e Laurasia erano bagnati dall’antico oceano Tetide (Tethys).
Metamorfica da Contatto
La roccia riscaldata dal magma in risalita è detta da Contatto.
La roccia è riscaldata dal contatto con le camere magmatiche di vulcani in risalita.
Il Marmo
Il Marmo è indubbiamente la roccia metamorfica da contatto più famosa. E’ una roccia semidura, nella scala Mohs ha valore 3. Il marmo origina dal riscaldamento della roccia a contatto di una camera magmatica. Il marmo è calcio carbonato CaCO3 riscaldato, che giunge in profondità durante la subduzione della placca.
Il marmo bianco è calcite pura, tanto che una lastra spessa 2 cm lascia filtrare ancora la luce. Quando sul marmo vediamo dei puntini brillare, si tratta di cristalli più grandi che brillano.
Il Marmo di Carrara
La splendente pietra di Carrara è un marmo bianco perché privo di ferro. La composizione media del Marmo di Carrara è 96% di CaCO3 (calcio carbonato), 1,8% di CaMg(CO3)2 (Dolomite), 1% di MgO (ossido di magnesio), 0,7% SiO2 (silice), tracce di stronzio (metallo simile al calcio). Tuttavia solo il 5% è il marmo scultoreo zuccheroso. Questo marmo purissimo proviene direttamente dai depositi purissimi delle Bahamas italiane di 200 milioni di anni fà.
La formazione di una Roccia Metamorfica come il marmo di Carrara è avvenuta in tre momenti:
1° 200 milioni di anni fa sulle coste della Tetide (Tropici) si deposita il calcare oceanico,
2° 30 milioni di anni fa il calcare va in subduzione fino a 10 km di profondità a temperature di 400 °C,
3° 3 milioni di anni fa il calcare pressato e riscaldato riaffiora.
1) Il Giurassico inferiore
Nel momento d’oro dei dinosauri, 200 milioni di anni fa, in un ambiente tipicamente tropicale, si estendeva un mare poco profondo. Sul fondale marino si depositarono i gusci calcarei di piccoli animaletti. Nel corso del tempo, tanto fecero questi minuscoli animaletti, che in Italia lasciarono depositi alti fino a 700 metri. Per la tettonica delle placche, il mare davanti a Carrara continuò ad allargarsi e a sprofondare, portando alla morte di quei piccoli animaletti detti polipi dei coralli. Sui sedimenti coralliferi, ci fu poi la sedimentazione di altri animaletti calcarei, i foraminiferi e i radiolari. Alternando periodi di depositi silicei, cioè di sabbia e argilla.
2) Il Cretaceo
100 milioni di anni fa, si avviò una seconda fase che continua tuttora, cioè l’avvicinamento della placca africana alla placca europea. Lo sapete che ogni anno l’Africa avanza di 4 millimetri e le Alpi avanzano verso nord di 1 mm ? Quando due placche si scontrano, di solito una scende e l’altra sale, così è successo che la placca africana è andata in subduzione, cioè sotto la placca europea. La roccia calcarea andata in subduzione ha subito pressioni impressionanti, tali da alzare la temperatura oltre i 400°C, temperature alte ma insufficienti per la fusione della roccia, ma sufficienti per cambiare la struttura dei cristalli di calcio carbonato, e formare la calcite del marmo. Il cozzare per milioni di anni delle due placche ha portato alla formazione di pieghe della roccia calda e perciò deformabile.
Metamorfiche da sedimentarie
Intanto la Sabbia si compattò in Arenaria, l’Arenaria pressata e scaldata divenne Quarzite.
L’Argilla si compattò in Argillite, l’Argillite pressata e scaldata divenne Fillade, la Fillade ha l’aspetto di una sciste verde.
3) Miocene
Finalmente 20 milioni di anni fa, durante la formazione del Mar Tirreno e dell’Appennino, il marmo in profondità riprese a salire, emergendo impetuoso come Alpi Apuane.
I Fossili nella Roccia Metamorfica
Il riscaldamento e la pressione subite dal marmo, porta alla scomparsa dei fossili in esso contenuti.
Immaginate una acciuga a 400°C e a pressioni impossibili, cosa ne sarà di lei ? Nulla, scompare, non lascia traccia.
I fossili infatti si ritrovano solo nelle rocce sedimentarie, l’acciuga la ritroviamo nelle rocce sedimentarie.
| ROCCIA | METAMORFICA | ORIGINE | CLASSE |
| Fillade | argillite | sedimentaria argilla | |
| Marmo | da contatto | calcare oceanico | sedimentaria |
| Metagabbri | gabbrio | ignea | |
| Quarzite | arenaria | sedimentaria sabbia | |