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• la struttura interna della Terra

Il processo metamorfico è caratteristico delle zone profonde della crosta terrestre. È qui che la temperatura e la pressione raggiungono valori tali da determinare la trasformazione delle rocce originarie.

L'aumento di temperatura favorisce la ricristallizzazione dei minerali senza arrivare alla loro fusione. Gli atomi presenti nei reticoli cristallini possono riorganizzarsi e formare nuove strutture diverse da quelle di partenza. La pressione produce una deformazione dei reticoli cristallini, che assumono allineamenti caratteristici.
La presenza di gas all'interno delle rocce che subiscono metamorfismo favorisce l'accrescimento di nuove specie di cristalli.

fig.1: cristallo di granato, caratteristico delle rocce metamorfiche

L'aspetto delle rocce metamorfiche deriva dalle forze che hanno provocato la trasformazione; possiamo riconoscere due tipi fondamentali di struttura:

• struttura scistosa: i cristalli sono allungati e disposti parallelamente tra loro e perpendicolarmente alla direzione della pressione. È tipica dello gneiss.

• struttura compatta: i cristalli della roccia originaria si compattano fino ad assumere una struttura quasi granulare. È tipica del marmo saccaroide.

Per classificare le rocce metamorfiche ci si basa sul tipo di agente presente durante il processo metamorfico.

fig.2: formazione delle rocce metamorfiche di contatto

Si formano quando rocce qualsiasi vengono a contatto con masse magmatiche in risalita. Il calore che si libera durante il raffreddamento della massa magmatica provoca una ricristallizzazione dei minerali, più o meno spinta a seconda della temperatura presente, senza arrivare alla fusione delle rocce.

Il volume di roccia interessato da questo fenomeno, variabile da pochi centimetri a qualche chilometro, è chiamato aureola di contatto.

Nella figura a fianco è rappresentato il processo di trasformazione che le rocce sedimentarie subiscono quando vengono a contatto con una massa magmatica; il calcare si trasforma in marmo, l'arenaria in quarzite e l'argillite in argilloscisto.

Sono rocce che si formano per effetto delle pressioni orientate associate ai movimenti di frattura della crosta terrestre. Durante un terremoto, lungo il piano di faglia lungo cui scorrono i materiali, i cristalli subiscono trasformazioni dovute appunto alle pressioni esercitate nello slittamento. Le miloniti sono rocce caratteristiche di questo gruppo.

Il movimento delle placche determina, nelle zone di convergenza, lo sviluppo di pressioni altissime che riescono a sollevare le catene montuose. I sedimenti e le rocce sottoposte a queste pressioni subiscono anche un contemporaneo aumento della temperatura: dalla combinazione di questi due elementi si formano delle rocce che portano i segni di tale trasformazione. Le radici delle grandi catene montuose sono prevalentemente formate da rocce che hanno avuto questa origine.

L'elemento più caratteristico delle rocce regionali è la scistosità; i cristalli appaiono schiacciati e disposti parallelamente tra loro, inoltre sono allineati perpendicolarmente alla direzione della pressione.
Osservando un campione di granito e di gneiss è facilmente riconoscibile la somiglianza; analizzando al microscopio le strutture cristalline appaiono evidenti i piani generati dalla pressione; a causa di questa strutture molte rocce regionali sono sfaldabili in lastre sottili, che si staccano lungo i piani di debolezza causati dalla scistosità dei minerali presenti.

Sono esempi di rocce metamorfiche regionali l'ardesia, i micascisti e lo gneiss, derivanti da metamorfismi più o meno spinti di argille nei primi due esempi e del granito il terzo.