Struttura e classificazione delle pietre naturali

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Si definisce roccia un agglomerato naturale composto da uno o una serie di minerali. Questi ultimi, di origine naturale, sono generalmente elementi solidi e inorganici con una composizione chimica omogenea, cioè costituita da un unico elemento chimico ben definito e riconoscibile.

Nella maggioranza dei casi i minerali si presentano con una struttura cristallina che influenza le caratteristiche fisiche, ottiche e chimiche del materiale consentendone una più semplice ed immediata riconoscibilità.

In base alle caratteristiche formative (genesi) le pietre sono suddivise in:

  • Eruttive o ignee;
  • Sedimentarie;
  • Metamorfiche.

Le tre classi geologiche in cui sono suddivise le rocce comprendono materiali aventi struttura morfologica e chimica diversa e con differenti caratteristiche fisiche (porosità, compattezza e durezza) e meccaniche (resistenza, lavorabilità e divisibilità). In base alle seguenti caratteristiche si definiscono differenti gradi di lavorabilità del materiale lapideo, in genere materiali duri e compatti si prestano meglio a lavorazioni più complesse di taglio, sagomatura e lucidatura, mentre i materiali più friabili e porosi (aventi una compattezza inferiore) si prestano meno a lavorazioni di dettaglio.

Rocce eruttive o ignee:

sono le rocce più diffuse, formatesi mediante la risalita e la successiva solidificazione del magma proveniente dalle profondità della crosta terreste, esse sono formate prevalentemente da silicati. La diversa velocità e metodologia di raffreddamento del magma determina una distinzione di struttura all’interno delle rocce e quindi diverse proprietà. Si distinguono pertanto:

  • Rocce effusive: si formano quando il raffreddamento avviene rapidamente in prossimità delle bocche vulcaniche creando rocce a grana, tessitura e struttura più fine (Porfido [Figura 1], Basalto [Figura 2], Riolite, Andesite, Pomice [Figura 3]). La velocità di raffreddamento del magma è direttamente proporzionale e immediata conseguenza della finezza dei cristalli;
  • Rocce intrusive: si formano quando il magma si raffredda più lentamente e ad elevate profondità in camere sotterranee nella crosta terrestre. Esse presentano una struttura a grana grossa e, a seconda della composizione chimica specifica, si riconoscono Graniti [Figura 4], Sieniti [Figura 5], Gabbri [Figura 6] e Dioriti. Queste rocce generalmente sono abbastanza dure e durevoli, però la prolungata esposizione ad agenti meteorici e chimici ne determina un processo di degradazione meteorica che si può suddividere a sua volta in due processi:
    • Disgregazione fisica (o meccanica) è la frammentazione in particelle più piccole di rocce originarie senza la modificazione della struttura interna del materiale;
    • Alterazione chimica è l’alterazione selettiva di alcuni componenti che formano la struttura del materiale con conseguente mutazione di alcune proprietà e dell’indebolimento della roccia stessa. Alcuni di questi processi sono l’idrolisi e l’ossidazione.

Queste rocce trovano prevalentemente impiego nel settore edile grazie alle loro particolari caratteristiche di resistenza al degrado, resistenza meccanica e alle pregevoli qualità estetiche.

Rocce sedimentarie: sono le rocce che derivano dal processo di sedimentazione. Tale processo consiste nell’asportazione di particelle di roccia, sostanze organiche o da precipitazione di sali mediante agenti meteorici e dalla forza di gravità. Le rocce sedimentarie possono inglobare cristalli che si separano successivamente per precipitazione ed evaporazione dell’acqua in cui sono disciolti come soluzione. La diagenesi è l’insieme dei processi fisici e chimici che convertono un sedimento in una roccia mediante la litificazione. Le rocce sedimentarie possono essere di diverse tipologie:

  • Tipo calcareo (Calcare [Figura 7] e Dolomite);
  • Tipo Siliceo (Arenaria [Figura 8], Breccia);
  • Tipo Solfatico (Gesso);
  • Tipologia mista (argille, tufi vulcanici).

Anche questa tipologia di roccia è utilizzata nell’ambito dell’edilizia. Il calcare, ad esempio, è utilizzato come prodotto per leganti. Le formazioni sedimentarie spesso si presentano con tratti caratteristici che ne definiscono le diverse tipologie.

Rocce metamorfiche: derivano dalla trasformazione di rocce ignee o sedimentarie tramite l’azione di agenti chimici, fisici o meccanici agenti ad elevate temperature (300-800 °C) e pressione che sono causa di ricristallizzazione e cementificazione nel processo definito “metamorfismo”.

Durante tale processo le reazioni che agiscono possono, in alcuni casi, alterare sia la struttura che la composizione delle rocce. Proprio per il particolare modo in cui si formano queste rocce possiedono spesso cristalli orientati in una tessitura definita “scistosa”, ciò è determinante per la possibilità di essere suddivise, in fase di lavorazione, secondo specifiche direzioni.

Appartengono a questa tipologia di rocce le Ardesie [Figura 9], la Quarzite [Figura 10], le Lavagne, gli Gneiss, i Marmi [Figura 11] e il Serpentinoscisto. Anche queste rocce sono utilizzate spesso nel settore delle costruzioni come coperture, rivestimenti esterni o pavimentazioni grazie alle loro ottime proprietà di resistenza e durabilità e pregiate qualità estetiche.