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La straordinaria formazione dello gneiss: in che modo le alte temperature e le alte pressioni modellano la struttura della Terra?
Lo gneiss (scisto granitico) è una roccia metamorfica piuttosto comune e ampiamente distribuita, nota per la sua formazione unica e le sue variazioni di colore.
Questa roccia metamorfica si forma durante un processo metamorfico ad alta temperatura e alta pressione e solitamente è il prodotto di una formazione composta da rocce ignee o sedimentarie sottoposte a metamorfismo. Le condizioni per la sua formazione includono un intervallo di pressione da 2 a 15 kbar, o anche superiore, e una temperatura superiore a 300 °C (572 °F). Lo gneiss presenta quasi sempre caratteristiche strutturali a bande, formate dall'alternanza di bande scure e chiare e non presenta crepe distinte.
Lo gneiss è un tipo di roccia comune negli strati antichi della crosta continentale. Tra queste rocce rientrano alcune delle rocce più antiche della Terra, come ad esempio lo gneiss di Acasta.
Descrizione dello Gneiss
Nel linguaggio tradizionale inglese e nordamericano, lo gneiss è definito come una roccia metamorfica a grana grossa che presenta una struttura composizionale a bande ma con uno sviluppo di fissione indistinto. In breve, si tratta di una struttura di particelle minerali visibili a occhio nudo, con strati compositivi distinti ma con solo una leggera tendenza a dividersi lungo gli strati. In Europa, il termine è più ampiamente applicato a qualsiasi roccia metamorfica grossolana, povera di mica e di alta qualità.
Lo gneiss è caratterizzato dalla struttura a bande che si forma grazie alla disposizione dei minerali ad alte temperature.
Come definito dal British Geological Survey (BGS) e dalla Federazione Internazionale delle Scienze Geologiche (IUGS), Gneiss è considerata una categoria di testo ampia per rocce metamorfiche con grani da medi a grossolani che mostrano una struttura a placche poco sviluppata e ha una composizione strato spesso più di 5 mm (0,20 pollici). La nomenclatura dello gneiss riporta spesso descrizioni del colore e della composizione minerale, come ad esempio "gneiss granato-mica" o "gneiss grigio-rosa".
Strisce gneissiche
I minerali presenti nello gneiss sono disposti in strutture a forma di bande, un fenomeno noto come striature gneissiche. Le bande più scure contengono più minerali come magnesio e ferro, mentre le bande più chiare contengono più minerali come sodio, alluminio e potassio. Questa struttura a banda si forma quando la resistenza alla compressione della roccia è maggiore rispetto ad altre direzioni e le alte temperature riorganizzano questi minerali.
Durante la formazione dello gneiss, la roccia è sottoposta a forze di taglio estreme che allungano e appiattiscono il materiale originale.
Diversi tipi di Gneiss
Lo gneiss Augen è un tipo di gneiss derivato dalla metamorfosi del granito, caratterizzato dall'inclusione di granuli arrotondati o lenticolari in una matrice di particelle più piccole. Lo gneiss Augen presenta caratteristiche metamorfiche più significative rispetto allo gneiss convenzionale.
La migmatite è uno gneiss contenente più di due tipi di roccia diversi, alcuni dei quali si manifestano come gneiss ordinario e altri che assomigliano a rocce intrusive, come il granito. Si ritiene generalmente che questa roccia sia il prodotto di una fusione parziale e tra i suoi componenti figurano i famosi "Leucosome" e "Melanosome".
Distribuzione dello gneiss
Lo gneiss si forma solitamente dove il deterioramento regionale è più attivo, dove il grado di deterioramento può raggiungere i 600°C (1.112°F), mentre le pressioni possono raggiungere i 2-24 kbar. Molti tipi di roccia possono trasformarsi in gneiss, per questo motivo i geologi aggiungono descrizioni istituzionali a ciascuno di essi.
Ad esempio, lo gneiss nell'antica regione del Kraton è spesso accompagnato da cinture di pietra verde, che hanno una storia geologica estremamente lunga.
L'esistenza di questi Gneiss non è solo una dimostrazione della struttura geologica, ma anche una testimonianza del processo di cambiamento della Terra.
Famoso esempio di Gneiss
Lo gneiss di Acasta è un antico detrito crostale situato nella regione nord-occidentale del Canada, che ha subito un metamorfismo durato circa 3,58-4,031 miliardi di anni. Un altro esempio famoso è lo gneiss Lewisiano in Scozia, costituito principalmente da rocce metamorfiche vulcaniche e sedimentarie, mentre lo gneiss Morton negli Stati Uniti è considerato la più antica massa crostale continentale intatta del paese.
Scopi dello Gneiss
Come materiale da costruzione, lo gneiss è ampiamente utilizzato nei progetti di costruzione e il suo aspetto estetico lo rende una scelta popolare in alcune città. Inoltre, lo gneiss viene spesso utilizzato come aggregato grossolano per l'edilizia.
Lo gneiss non solo svolge un ruolo importante in geologia, ma il suo sorprendente processo di formazione e distribuzione ha anche spinto le persone a riflettere approfonditamente sull'evoluzione della Terra. Di fronte a questi fenomeni combinati con la natura, non possiamo fare a meno di chiederci: anche altre rocce metamorfiche della terra nascondono storie simili?
