Lava (Roccia Vulcanica): Caratteristiche Fisiche e Ottiche
Linas JuozenasCondividi
Lava: caratteristiche fisiche e ottiche
La lava è roccia fusa che raggiunge la superficie terrestre e si raffredda in roccia vulcanica, o effusiva. Il suo aspetto dipende da chimica, contenuto di gas, velocità di raffreddamento e ambiente: un flusso di basalto può diventare pietra di carbone densa, scoria schiumosa, cuscini sottomarini o tachilite vetrosa, mentre le eruzioni ricche di silice possono raffreddarsi in ossidiana o espandersi in pomice.
Cosa diventa la lava dopo il raffreddamento
La lava non è un minerale unico. È l’espressione superficiale del magma e, dopo il raffreddamento, diventa una roccia vulcanica composta da cristalli, vetro, vesicole e talvolta riempimenti minerali successivi. Per questo il comportamento fisico e ottico della “roccia lavica” varia ampiamente dal basalto denso alla pomice che può galleggiare.
La composizione è fondamentale. La lava basaltica è ricca di ferro e magnesio, solitamente scura, relativamente fluida e comunemente composta da plagioclasio, pirosseno, olivina e ossidi di ferro-titanio. La lava andesitica ha composizione e viscosità intermedie, spesso grigia o marrone e porfirica. La lava riolitica è ricca di silice, altamente viscosa e particolarmente incline a formare vetro vulcanico, ossidiana e pomice estremamente vesicolare.
Lava basaltica
Lava mafica a bassa viscosità che forma comunemente basalto a grana fine, superfici pāhoehoe a corde, clinker ʻāʻā frantumati, scorie e cuscini sottomarini.
Lava andesitica
Lava intermedia con viscosità media, spesso contenente fenocristalli visibili di feldspato, pirosseno o anfibolo in una pasta fine grigio-marrone.
Lava riolitica
Lava ricca di silice che può raffreddarsi rapidamente in ossidiana, espandersi in pomice o conservare bande di flusso fini e texture di devetrificazione.
Proprietà fisiche e ottiche
I valori seguenti descrivono il materiale comune delle rocce vulcaniche, in particolare della lava basaltica. I singoli pezzi possono variare perché la lava è un aggregato di minerali, vetro, bolle e prodotti di alterazione.
| Proprietà | Materiale tipico della lava | Nota interpretativa |
|---|---|---|
| Tipo di materiale | Roccia ignea effusiva | Può contenere cristalli, vetro vulcanico, vesicole, croste di ossidazione e minerali secondari. |
| Minerali comuni | Plagioclasio, pirosseno, olivina, magnetite, ilmenite, vetro vulcanico | La lava andesitica può includere anfibolo; il vetro riolitico può essere povero di minerali a scala di campione a mano. |
| Colore | Nero, grigio scuro, marrone, rosso mattone, crema, grigio chiaro o nero vetroso | Il basalto fresco è comunemente nero a carbone; la scoria rossa riflette l'ossidazione del ferro; la pomice è spesso pallida. |
| Tessitura | Afanitica, vesicolare, vetrosa, porfirica, schiumosa, scoriacea, filamentosa, blocchettata o a cuscino | La tessitura registra la velocità di raffreddamento, il contenuto di gas, lo stile di eruzione e se la lava si è raffreddata in aria o in acqua. |
| Durezza Mohs | Circa 5 a 6,5 complessivamente | L'obsidiana è comunemente circa 5 a 5,5; la pomice può essere friabile nonostante il materiale vetroso vicino a Mohs 6. |
| Gravità specifica e densità apparente | Struttura comunemente circa 2,7 a 3,1; la densità apparente può essere molto più bassa se porosa | La pomice può galleggiare perché le vesicole sigillate riducono la densità apparente; la scoria è più leggera del basalto compatto. |
| Lucentezza | Opaco, terroso, subvitreo, setoso-opaco o vitreo | L'obsidiana è vitrea; il basalto può mostrare una lucentezza sottile sulle fratture fresche; la pomice è solitamente opaca. |
| Frattura | Irregolare, granulare, ruvida, scheggiata o concoidale nel vetro | L'obsidiana si rompe con bordi netti e concoidali; le rocce vesicolari si rompono lungo le pareti delle bolle. |
| Striscia | Grigiastra a scura, generalmente non diagnostica | Le rocce sono miscele, quindi la striscia è meno utile della tessitura, magnetismo, densità e contesto. |
| Magnetismo | Debolmente magnetico o localmente magnetico | Magnetite e ilmenite possono produrre una risposta, specialmente nel materiale basaltico. |
| Reazione all'acido | Nessuna effervescenza dalla lava stessa in acido debole | I rivestimenti o riempimenti carbonatici tardivi possono reagire, ma l'ospite vulcanico non è calcare. |
| Carattere ottico | Variabile: cristalli birifrangenti nella massa di fondo, vetro isotropo nell'obsidiana | Le sezioni sottili rivelano plagioclasio, pirosseno, olivina, vetro e microliti; l'obsidiana è principalmente isotropa. |
| Fluorescenza | Generalmente inerte | Alcuni rivestimenti, zeoliti, calcite o amigdale possono fluorescere, ma l'ospite lavico generalmente no. |
Comportamento ottico
Il comportamento ottico della lava è controllato dalla velocità di raffreddamento. Un raffreddamento rapido può preservare il vetro; un raffreddamento più lento, anche all'interno di un flusso di lava, produce cristalli fini. Le bolle di gas diffondono la luce, mentre le superfici vetrose possono restituire un riflesso simile a uno specchio.
Obsidiana è vetro vulcanico. È amorfa e otticamente isotropa, quindi si comporta diversamente dalle rocce vulcaniche cristalline. Un bordo lucidato o appena rotto può mostrare una lucentezza lucida e speculare, frattura concoidale, bande di flusso e, in alcune varietà, effetti di lucentezza o sferuliti a fiocco di neve.
Basalto e andesite contengono minuscoli cristalli in una matrice fine. In sezione sottile, le lamine di plagioclasio possono mostrare geminazione polisintetica, il pirosseno ha comunemente alto rilievo e l’olivina può apparire come fenocristalli alterati o freschi. Pomice e scoria sono otticamente dominate dalle vescicole: la luce si diffonde sulle pareti delle bolle, creando un aspetto opaco simile a una schiuma.
Colore e stabilità della superficie
Il colore della lava è una testimonianza della chimica e dell’alterazione. Il basalto fresco è nero o carbone a causa dei silicati ricchi di ferro, del vetro vulcanico e degli ossidi di ferro-titanio. La scoria può essere nera, mogano o rosso mattone mentre il ferro si ossida lungo le pareti delle vescicole. La pomice è comunemente crema, grigio chiaro o bianca quando il vetro è pulito, con macchie da tan a ruggine dove sono passati fluidi contenenti ferro.
L’ossidiana è tipicamente nera, ma le varietà possono essere mogano, fiocco di neve, a bande o con lucentezza a seconda dell’ossidazione del ferro, devetrificazione, crescita cristallina e inclusioni microscopiche. La maggior parte delle rocce vulcaniche è stabile in esposizioni interne ordinarie, anche se le superfici vetrose possono sviluppare croste di idratazione nel corso di lunghi periodi. Bisogna evitare riscaldamenti e raffreddamenti rapidi perché il vetro vulcanico può creparsi o fratturarsi per shock termico.
Nero e carbone
Tipico del basalto fresco, tachilite e ossidiana. Una frattura fresca è spesso più scura e pulita rispetto alle superfici esterne alterate.
Ossidazione rossa e marrone
Comune in scoria, ceneri e basalto alterato dove i minerali contenenti ferro si sono ossidati all’aria o in acqua superficiale.
Pomice chiara
Di solito legata a vetro schiumoso ricco di silice con abbondanti vescicole sigillate. La sua bassa densità apparente è strutturale, non un’identità minerale separata.
Texture e morfologie
Le rocce vulcaniche sono spesso identificate in modo più affidabile dalla texture che dal solo colore. Le pareti delle bolle, la frattura vetrosa, le bande di flusso, i cuscinetti e la dimensione dei cristalli registrano tutte le condizioni di eruzione e raffreddamento.
| Texture o forma | Come si forma | Caratteristiche visibili | Materiale comune |
|---|---|---|---|
| Basalto afanitico | Il raffreddamento rapido produce cristalli troppo piccoli per essere facilmente visti senza ingrandimento. | Roccia densa grigio scuro a nera, a volte con una sottile lucentezza da frattura. | Basalto e andesite a grana fine. |
| Lava vescicolare | I gas disciolti si espandono con la diminuzione della pressione, lasciando bolle nella roccia in raffreddamento. | Buchi arrotondati o allungati; leggero per la sua dimensione quando le vescicole sono abbondanti. | Scoria, basalto vescicolare, pomice. |
| Scoria | La lava mafica a intermedia schiuma, poi si raffredda con pareti delle bolle più spesse rispetto alla pomice. | Roccia porosa scura, arrugginita o marrone-rossastra con superfici ruvide. | Scorie e colate basaltiche ad andesitiche. |
| Pomice | Il magma ricco di gas e silice si espande in vetro schiumoso. | Materiale pallido, leggero, altamente vesicolare che può galleggiare finché l'acqua non entra nei pori. | Pomice riolitica a dacitica. |
| Ossidiana | La lava ricca di silice si raffredda abbastanza rapidamente da preservare il vetro anziché i cristalli. | Lucentezza vitrea, frattura conchiglia, bordi affilati, bande di flusso o sferuliti in alcuni pezzi. | Vetro vulcanico riolitico. |
| Pāhoehoe | Il basalto fluido sviluppa una pelle di raffreddamento flessibile che si piega mentre la lava continua a muoversi sotto. | Superfici lisce, arrotolate, piegate o gonfiate. | Croste di colate basaltiche. |
| ʻAʻā | Un flusso più disturbato si rompe in clinker angolari mentre la lava in movimento viene strappata. | Superfici frastagliate, ruvide e blocchettate con frammenti affilati. | Colate e scorie basaltiche. |
| Lava a cuscino | La lava erutta sott'acqua e si raffredda in lobi arrotondati con margini vetrosi raffreddati. | Forme bulbose, impilate, a cuscino, spesso con crepe radiali o margini raffreddati. | Basalto sottomarino. |
| Bombe di lava | Frammenti fusi o plastici vengono espulsi e modellati durante il volo. | Forme aerodinamiche, attorcigliate, a fuso, a nastro o a crosta di pane. | Eiettati basaltici ad andesitici. |
| Lava amigdaloidale | Le vesicole sono successivamente riempite da minerali secondari. | Riempimenti arrotondati di calcedonio, agata, calcite, zeoliti o altri minerali nella roccia ospite. | Basalto e andesite con alterazione fluida successiva. |
Identificazione e somiglianze
Identificare correttamente la lava significa combinare texture, densità, magnetismo, frattura e contesto. Il colore da solo non è affidabile: vetro industriale nero, scoria da forno, clinker di carbone, perline porose colorate e materiali paesaggistici artificiali possono tutti assomigliare a una roccia vulcanica a prima vista.
Osservazioni semplici
- Cerca le vesicole: le bolle possono essere rotonde, allungate, aperte o riempite di minerali.
- Controlla il peso: la pomice sembra insolitamente leggera, la scoria è più leggera del basalto denso e il basalto compatto sembra solido.
- Usa un piccolo magnete: il basalto può rispondere debolmente a causa della magnetite o dell'ilmenite.
- Osserva la frattura: l'ossidiana ha una frattura vetrosa conchiglia affilata; il basalto si rompe in modo più granulare.
- Un acido debole non dovrebbe fare effervescenza sull'ospite vulcanico, anche se i riempimenti di carbonato possono reagire.
Scoria industriale
La scoria può essere vesicolare e scura, ma spesso mostra colori vetrosi innaturali, inclusioni metalliche, macchie di ferro, superfici artificiali molto angolari o un contesto legato a fonderie, vecchi binari ferroviari, focolari o rifiuti industriali piuttosto che a un campo vulcanico.
Ossidiana e vetro artificiale
Entrambi sono vetrosi e con frattura concoide. L'ossidiana naturale spesso mostra bande di flusso, inclusioni minerali, sferuliti o un contesto vulcanico plausibile; il vetro prodotto industrialmente può mostrare segni di stampo, bolle di diversa natura o una colorazione non geologica uniforme.
Basalto e andesite
Il basalto è solitamente più scuro e ricco di olivina, pirosseno e ossidi di ferro-titanio. L'andesite è comunemente grigia o marrone e può mostrare fenocristalli di feldspato o anfibolo più visibili. Per una classificazione esatta sono necessari metodi di laboratorio.
Indizi al microscopio
Le sezioni sottili possono mostrare lamine di plagioclasio con geminazione, pirosseni ad alto rilievo, fenocristalli di olivina, ossidi Fe-Ti, pasta vetrosa e microliti. L'ossidiana è principalmente vetro isotropo, mentre l'ossidiana fiocco di neve contiene sferuliti radianti formate durante la devetrificazione.
Cura, manipolazione e conservazione
Le rocce vulcaniche variano dal basalto denso e resistente alla pomice fragile e al vetro vulcanico tagliente. L'approccio più sicuro per la cura è semplice: rimuovere la polvere delicatamente, evitare oli o sostanze chimiche inutili e sostenere i pezzi porosi dal basso.
Pulizia
Usa un pennello morbido, una pompetta d'aria o un panno in microfibra asciutto. Un breve risciacquo delicato può essere usato per basalto stabile, scoria o pomice, ma i pezzi devono asciugarsi completamente per evitare che l'umidità rimanga intrappolata nelle vesicole. Oli e saponi pesanti possono scurire le superfici porose e attirare polvere.
Vetro tagliente
Schegge di ossidiana e fibre naturali di vetro vulcanico possono tagliare la pelle. Maneggia l'ossidiana ruvida dalle superfici ampie, avvolgi i pezzi taglienti durante la conservazione e tieni le fibre di vetro fragili lontane da occhi, animali domestici e tessuti.
Materiale poroso
Pomice e scoria possono perdere granelli o sgretolarsi alle pareti sottili delle bolle. Non stringere troppo i bordi vesicolari. Conserva con imbottitura per evitare che le vibrazioni danneggino le pareti.
Calore e umidità
Evita forni, acqua bollente, fiamme dirette e cambiamenti rapidi di temperatura. Il vetro vulcanico può creparsi per shock termico, e la roccia porosa può intrappolare umidità che si espande con il calore.
Osservare e fotografare la lava
Il modo migliore per studiare visivamente la lava è usare una luce che corrisponda alla sua texture. Il basalto denso beneficia di una luce laterale morbida. Scoria e pomice necessitano di luce radente che proietti piccole ombre nelle vesicole. L'ossidiana spesso richiede un riflesso ampio per rivelare le bande di flusso e una seconda luce più morbida per evitare che il vetro diventi un nero uniforme.
Usa luce radente per i pori
Un angolo laterale basso rende più visibili le pareti delle bolle, le superfici ruvide della scoria, il clinker ʻaʻā e le amigdale.
Controlla i riflessi sul vetro
L'ossidiana si mostra al meglio con un riflesso ampio e pulito che rivela la lucentezza senza sovraesporre la superficie.
Mostra indizi di scala e densità
Abbina una vista d’insieme a una vista ravvicinata di bolle, fratture e riempimenti minerali. Per la pomice, un test di galleggiamento accuratamente preparato può illustrare la bassa densità apparente quando appropriato.
Mantieni le modifiche di colore contenute
Basalto, scoria, pomice e ossidiana sono facilmente rappresentati in modo errato da contrasti o saturazioni eccessive. Sfondo neutro rende la texture più leggibile.
Domande frequenti
La roccia lavica è un singolo minerale?
No. La roccia lavica è una roccia vulcanica, cioè una miscela di minerali, vetro, pori e talvolta riempimenti secondari. Per questo la sua durezza, densità, lucentezza e risposta magnetica variano da pezzo a pezzo.
Perché alcune lave galleggiano?
La pomice altamente vesicolare contiene così tante bolle sigillate che la sua densità apparente può essere inferiore a quella dell’acqua. Col tempo, l’acqua può entrare nei pori e lo stesso pezzo può infine affondare.
L’ossidiana è la stessa cosa della roccia lavica ordinaria?
L’ossidiana è un vetro vulcanico, solitamente formato da lava ricca di silice che si è raffreddata troppo rapidamente per permettere la crescita di cristalli. Fa parte della famiglia delle rocce vulcaniche, ma si comporta otticamente e fisicamente più come vetro naturale che come basalto cristallino.
La lava fluoresce sotto luce ultravioletta?
L’ospite vulcanico è solitamente inerte. La fluorescenza occasionale può provenire da minerali successivi nelle vesicole o da rivestimenti, come calcite o certi zeoliti, piuttosto che dalla lava stessa.
La roccia lavica può essere usata in acquari o terrari?
Il basalto denso e molte rocce laviche porose sono comunemente usati in alcuni acquascaping e terrari dopo un accurato risciacquo e spazzolatura. L’ossidiana affilata dovrebbe essere evitata dove gli animali potrebbero tagliarsi, e gli habitat sensibili dovrebbero essere testati per la chimica dell’acqua e la sicurezza fisica.
Come si può distinguere la scoria dalla lava vesicolare?
La scoria spesso mostra un contesto industriale, colori di vetro innaturali, inclusioni metalliche, zone insolitamente pesanti o superfici di flusso dall’aspetto artificiale. La lava naturale è meglio supportata dal contesto vulcanico, dalla texture minerale, dalle croste di ossidazione e dalle associazioni geologiche.
Il carattere essenziale della lava
La lava è roccia nata in superficie in movimento resa permanente. La sua gamma fisica e ottica è insolitamente ampia: il basalto può essere denso e scuro, la scoria può essere rosso-marrone e porosa, la pomice può essere chiara e galleggiante, e l’ossidiana può essere vetro vulcanico nero con una frattura lucida come uno specchio. La storia unificante è il rapido raffreddamento sulla superficie terrestre, dove gas, vetro, cristalli, ossidazione e acqua lasciano tutti tracce visibili nella pietra finita.