Studio delle rocce: le sezioni sottili

di GrG · 12 Gennaio 2012

Foto 1: sezione sottile di una roccia sedimentaria

Per arrivare ad assegnare il nome scientifico a una roccia è fondamentale definirne con precisione i componenti. È solo in questo modo, infatti, che grazie all’aiuto di diagrammi compositivi, si arriva a stabilirne la corretta denominazione petrografica.
Tale tipo d’indagine, effettuata da un geologo che abbia una specializzazione in petrografia, viene eseguita usando il microscopio da petrografia, che consente di lavorare in luce trasmessa e polarizzata, e considerando quindi le varie caratteristiche dei singoli costituenti la roccia (colore, forma, rilievo, pleocroismo, sfaldature, propagazione della luce nel suo interno…) egli potrà arrivare a riconoscerne la genesi, i costituenti, e quindi a darle il nome petrografico.

In questa fase di lavoro, quindi, è necessario utilizzare apparecchiature molto particolari che prevedono una preparazione adeguata del campione roccioso che non può essere studiato tal quale se non in un’indagine macroscopica, mentre per la nostra analisi microscopica esso dovrà essere in sezione sottile.

Foto 2: sezione sottile di una roccia magmatica intrusiva

Ma che cosa è in realtà una sezione sottile e come la si ottiene? È una “porzione” di roccia tagliata allo spessore di 0,03 mm: molto sottile, quindi! Tanto da consentire che la maggior parte dei minerali costituenti diventino trasparenti alla luce e quindi, proprio grazie all’uso del microscopio polarizzatore, vi si possono eseguire tutta una serie di indagini che ne permettono il riconoscimento.
Per la realizzazione di una sezione sottile si parte da un frammento di pietra che sia rappresentativo delle caratteristiche petrografiche della roccia da esaminare e, se ciò non fosse possibile, occorrerà effettuare più sezioni sottili per lo studio del materiale.
La sezione sottile, ha uno spessore di 0,030 ±0,005 mm e dimensioni standard pari a 33 mm x 20mm, che potranno essere eventualmente aumentate qualora si abbia da analizzare litotipi con granuli di dimensioni pluricentimetriche. Qualora la roccia risultasse non particolarmente coerente è necessario iniziare tutta la nostra procedura di preparazione con un suo consolidamento.
Che venga realizzata per mezzo di macchinari particolari o a mano, in sintesi l’iter seguito per ottenere una sezione sottile è la seguente:
a) si parte con la preparazione della “caramella”, cioè del pezzo di roccia con un lato rettificato di dimensioni pari a 33×20 mm e spessore di pochi millimetri;
b) si fissa la caramella su un vetrino per mezzo di un collante a indice noto;
c) nel momento in cui il sistema roccia e vetrino sono ben fissati, si procede con una mola diamantata o a mano fino a ridurre il suo spessore a 1 mm;
d) da questo punto in poi sarebbe preferibile concludere il lavoro a mano, e utilizzando del Carborundum da 100μm si riduce lo spessore della sezione a circa 200μm (con questi spessori si inizia ad apprezzare la trasparenza dei minerali non opachi);
e) si passa all’uso del Carborundum con grana 60μm e si porta lo spessore del campione in preparazione a 100μm (quarzo e feldspati mostrano colori di interferenza chiari di secondo ordine);
f) con il Carborundum a grana di 12μm si giunge allo spessore finale di 30μm. Per essere sicuri di questo si controlla la sezione con il microscopio: il quarzo ed i feldspati dovranno presentare il loro tipico colore di interferenza di colore grigio, i cristalli di calcite, invece, rosa.

Ottenuto lo spessore voluto (solitamente con fatica e con il costante rischio di “perdere” la sezione), si passa al suo ricoprimento con un secondo vetrino, oppure con una lacca trasparente.
Si può quindi procedere nello studio del materiale per mezzo del microscopio, grazie al quale si analizzerà (come da normativa europea EN 12407) la sua tessitura, i suoi costituenti, le sue discontinuità. Grazie a tali dati, dopo aver effettuato anche l’indagine macroscopica del campione e per mezzo di diagrammi petrografici, il petrografo potrà dare la definizione petrografica della roccia, che ci permetterà di collocarla in maniera inequivocabile all’interno di una delle varie famiglie che costituiscono il mondo delle rocce.