PETROGRAFIA

PETROGRAFIA

(XXVII, p. 30).

Petrografia strutturale. - È quella parte della petrografia che s'occupa di definire, descrivere e studiare la struttura delle rocce, almeno fin dove il suo scopo non si sovrappone a quello di altre scienze (per es., tettonica). Questo recente ramo della petrografia ha impartito agli studî petrografici un indirizzo particolare, per cui questi si rivelano indispensabili alle scienze della Terra, dimostrando come, per una generale trattazione e risoluzione di molti problemi geologico-petrografici (generali o regionali), sia necessario che i complessi rocciosi che costituiscono la litosfera vengano esaurientemente studiati da tutti i punti di vista: cioè con descrizioni e determinazioni strutturali (dalla struttura in grande, sul terreno, fino alla struttura microscopica), mineralogiche, chimiche e paleontologiche.

Si deve intendere, nel senso assolutamente vasto e generale della parola, come "struttura delle rocce", tutto quel complesso di dati spaziali che riguardano parti distinguibili realmente nelle rocce, siano queste parti molto grandi, oppure molto piccole. Se delle rocce si riguardano piccole parti, in generale granuli distinguibili fra di loro, cristallini oppure no, la struttura è trattata "in piccolo", studiandola su singoli campioni di roccia: si possono avere strutture caratteristiche di rocce clastiche psefitiche, nelle quali si considerano parti aventi ancora relativamente grande dimensione (strutture brecciate, conglomeratiche, ecc.); oppure strutture "granulari" nelle quali si considerano singoli granuli, o parti minori analoghe (strutture cristalline granulari e strutture vetrose di rocce eruttive, strutture cristalline granulari orientate di rocce scistose, strutture granulari di rocce sedimentarie, ecc.). Lo studio di tutte queste strutture è compito specifico della petrografia strutturale. Ma è evidente che strutture di rocce sono pure le stratificazioni, i sistemi di fratture, le pieghe, le faglie, ecc. In queste "grandi strutture" si considerano come elementi, parti elementari d'interi complessi rocciosi; lo studio e l'interpretazione di queste "grandi strutture" è compito della tettonica e della stratigrafia. Dato che le cause che produssero la formazione (oppure che a essa contribuirono) di una determinata struttura granulare, sono quelle stesse che diedero origine a una corrispondente "grande struttura", è evidente che non devono essere indipendenti fra di loro le deduzioni che si fanno dallo studio delle "grandi strutture" (tettonica e stratigrafia) e dallo studio delle strutture granulari, di cui si occupa, particolarmente, la petrotettonica (v. App.).

Cenno storico. - In molti studî petrografici, anche anteriori alla nascita della petrografia strutturale, erano riportate osservazioni strutturali che potessero servire a illuminare sulla genesi delle rocce studiate. Fra il 1882 e il 1907 l'americano G. F. Becker pubblicò varî studî contenenti ampie trattazioni, teoriche e pratiche, relativamente alle strutture di rocce deformate; egli però partiva dal punto di vista di voler risolvere piuttosto dei problemi di meccanica, anziché dei problemi petrografico-geologici. Non mancò però di tentare di risolvere dei problemi di geologia in base alle sue descrizioni strutturali e alle sue trattazioni; queste ultime poi, specialmente riguardo alle deformazioni dei solidi, rimangono tuttora fondamentali per la petrografia strutturale. Una prima descrizione di vere strutture regolate è dovuta all'italiano G. B. Trener, che nel 1906 descrisse strutture orientate per il quarzo. Dal 1909 datano invece le ricerche sistematiche di B. Sander e di W. Schmidt che devono essere considerati come i fondatori della moderna petrografia strutturale. Nel ventennio 1910-1930 si ebbe una grande produzione di studî petrografico-strutturali, soprattutto per merito delle scuole tedesche facenti capo ai due suddetti scienziati.

Le numerose pubblicazioni di quel ventennio costituirono le basi fondamentali per i due trattati, del Sander (1930) e dello Schmidt (1932), che diffusero in tutto il mondo metodi e principî della petrografia strutturale e della petrotettonica, portando nuove ardite concezioni e idee originali nel campo delle scienze della Terra. In questi ultimissimi anni grandi progressi hanno compiuto questi studî per opera di studiosi europei e nordamericani.

Principî e metodi fondamentali. - Principio generale, che vale per tutti gli studî geologico-petrografici che si vogliono condurre con moderno indirizzo petrotettonico, è quello di eseguire delle "analisi strutturali" delle rocce studiate, mediante l'accurata descrizione delle strutture di rocce basata sui dati che si possono rilevare sul terreno, sul campione di roccia e sulla sezione sottile studiata al comune microscopio da mineralogia. Si devono cioè descrivere e studiare: fratture e sistemi di fratturazioni, pieghe varie, piani di scivolamento in generale e piani di scistosità, relitti di precedenti strutture riscontrabili in singoli granuli o parti maggiori di una struttura; distinguere per ogni deformazione e per ogni movimento particellare, se essi sono avvenuti prima (deformazione precristallina), durante (deformazione paracristallina) o dopo (deformazione postcristallina) la cristallizzazione di tutti, o dei singoli, elementi mineralogici della roccia (una deformazione può essere postcristallina per un elemento e paracristallina per un altro); e molte altre osservazioni.

La petrografia strutturale trova però la sua base fondamentale nell'esecuzione e nell'interpretazione di "analisi strutturali" di strutture regolate. Per fare queste si opera con metodi statistici, determinando al microscopio, munito di tavolino universale a movimenti teodolitici, in sezioni sottili appositamente tagliate, l'orientazione di un grande numero di cristalli o granuli di un dato minerale, e riportando in proiezione equivalente (reticolo azimutale equivalente secondo Schmidt), la direzione di uno o più elementi (cristallografici o ottici) di ogni singolo cristallo. Dalla proiezione ottenuta si deduce un "diagramma strutturale", operando con particolari metodi. Tale diagramma indica la disposizione statistica dei punti, e in esso si riportano di solito gli assi a, b, c della roccia, ed eventualmente anche le coordinate geografiche del campione. Naturalmente spesso conviene rilevare diversi di tali diagrammi strutturali per diversi minerali, e talora anche per lo stesso, quando i granuli di questo si trovano in diversi elementi strutturali, o che hanno diverso significato strutturale, o che sono di diverso tipo. Uno dei minerali che più facilmente presenta orientazioni regolate è il quarzo, che risente l'effetto di una compressione unilaterale ancor prima delle miche. Oltre alle strutture di rocce che presentano deformazioni complessive con movimenti particellari nella struttura (cosiddette tettoniti), sono interessanti anche le strutture (regolate o no) di molte altre rocce (strutture regolate di accrescimento, di compressione in condizioni statiche, ecc.). Ricerche su fini strutture di rocce sono state condotte recentemente dal Sander anche per mezzo della rontgenografia di sezioni sottili.

Per le deduzioni che si possono fare dalle analisi strutturali, v. petrotettonica, App.

Bibl.: B. Sander, Gefügekunde der Gesteine, Vienna 1930; W. Schmidt, Tektonik und Verformungslehre, Berlino 1932.