28 Gennaio 2024
7:00

Cristalli nella roccia: cosa sono i geodi e dove sono i più famosi

I geodi sono corpi rocciosi cavi, di varie forme e dimensioni, che possono essere ritrovati in alcune rocce vulcaniche e sedimentarie. Le loro pareti interne sono rivestite da uno o più strati di cristalli, anche ben formati, precipitati da acque intrappolate al loro interno.

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Cristalli nella roccia: cosa sono i geodi e dove sono i più famosi
geodi

Un geode – da non confondere con il geoide – è un corpo roccioso sferico, semi-sferico o oblungo le cui cavità interne sono rivestite da cristalli di diversa grandezza, forma e composizione chimica. Tra i minerali più comuni in un geode vi sono quarzo, opale, calcite, pirite, ematite, barite, smithsonite e altri.

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Geode con all’interno bande e cristalli di agata blu.

Come si formano i geodi: le cavità nelle rocce

Comunemente si trovano all’interno di rocce vulcaniche, come tufi e lave basaltiche, e rocce sedimentarie carbonatiche, come il calcare e la dolomia. Secondo il modello più conosciuto, la formazione di un geode e del suo riempimento avviene in due fasi distinte: prima la formazione della cavità e poi la crescita dei cristalli al suo interno. I processi di formazione delle cavità dei geodi differiscono a seconda dell’origine della roccia ospitante.

Origine vulcanica

I geodi di origine vulcanica sono sicuramente tra i più comuni. Durante un’eruzione il magma trasporta con sé componenti allo stato gassoso che vengono liberati in atmosfera una volta che la lava si riversa in superficie. Tuttavia, non tutti i gas riescono a fuggire e rimangono intrappolati sotto forma di bolle all’interno della lava. Pensate, per esempio, ai vacuoli della roccia pomice, che sono prodotti da bolle di gas intrappolate nella matrice della roccia. Le cavità dei geodi sono sicuramente più grandi e isolate e si formano attraverso un processo differente. Raffreddandosi, infatti, la lava avvolge la bolla in uno scrigno di roccia, formando così una cavità, o tasca, che in seguito potrebbe diventare l’involucro di un geode. Alternativamente, le cavità possono rappresentare porzioni di canali di scorrimento lavico, ovvero veri e propri tunnel e condotti prodotti dal transito di flussi lavici poco viscosi.

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Geodi incastonati nella roccia vulcanica in Argentina.

Origine sedimentaria

Nelle rocce sedimentarie, le cavità si formano principalmente all'interno di dolomie e calcari a seguito della dissoluzione chimica di clasti pre-esistenti, ad esempio resti di organismi e gusci. Va ricordato che la dissoluzione prevede lo scioglimento e il passaggio in soluzione dei componenti chimici che formano i clasti a causa della loro interazione con soluzioni acquose. Tuttavia, le cavità nelle rocce sedimentarie possono anche derivare dalla decomposizione di materia organica, resti di alberi e radici presenti nei sedimenti. I geodi formati all'interno di rocce sedimentarie sono tendenzialmente più piccoli di quelli vulcanici.

Geoge con pareti rivestite di quazo all’interno di un involucro di origine sedimentaria. Credits: Wikimedia Commons.
Geoge con pareti rivestite di quazo all’interno di un involucro di origine sedimentaria. Credits: Wikimedia Commons.

Come si formano i geodi: i cristalli

Nella seconda fase, acque piovane, acque sotterranee e fluidi idrotermali filtrano all’interno delle cavità attraverso fratture e eventuali pori nell’involucro esterno. Con il tempo, il fluido evapora, rilasciando i componenti chimici in esso contenuti, che precipitano formando cristalli tutt’intorno le pareti della cavità. Vien da sé che l’età di formazione dei cristalli potrebbe essere significativamente più recente rispetto a quella della cavità che li contiene.

La velocità di crescita dei cristalli e la loro composizione dipendono, in principio, dalla temperatura e dalla composizione chimica delle soluzioni acquose, compreso il loro grado di saturazione in specifici componenti chimici. La presenza di cristalli grandi e completamente formati, o euedrali,  quindi con tutte le facce o lati ben riconoscibili, potrebbe suggerire una crescita molto lenta o semplicemente delle condizioni chimiche e ambientali estraneamente favorevoli al loro sviluppo. In generale, il processo di formazione dei cristalli all’interno di un geode può completarsi in diverse migliaia o anche milioni di anni.

Geode con cristalli di quarzo grigio scuro a crescita stalattitica e ricoperte un’ultima generazione di scintillanti microcristalli di quarzo. Credits: Robert M. Lavinsky / Wikimedia Commons.
Geode con cristalli di quarzo grigio scuro a crescita stalattitica e ricoperte un'ultima generazione di scintillanti microcristalli di quarzo. Credits: Robert M. Lavinsky / Wikimedia Commons.

Spesso, in un geode si riconoscono più strati circolari di cristalli a composizione, grandezza e colore differenti. Questi strati indicano che diverse fasi di precipitazione si sono susseguite nel tempo e, in alcuni casi, che probabilmente soluzioni acquose chimicamente differenti si sono infiltrate all'interno della cavità. Gli strati più prossimi alla parete della roccia incassante sono i più antichi, mentre quelli più distanti sono i più recenti. Durante la crescita, i cristalli si orientano verso il centro della cavità.

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Geode costituito da druse di quarzo con cristalli di calcite. Via Wikimedia Commons.

Quali sono i geodi più conosciuti

Contrariamente a quanto si possa pensare, i geodi non si formano casualmente in tutto il globo, ma la stragrande maggioranza è oggi rinvenuta in specifiche località. Vediamo insieme alcune delle più famose.

Geodi ad ametista del Brasile e Uruguay

I geodi della zona del Rio Grande do Sul nel Brasile meridionale e dell'Uruguay settentrionale sono senza dubbio tra i più famosi e spettacolari al mondo, noti soprattutto per il loro colore viola intenso dato dai cristalli di ametista. Queste rocce vengono ritrovate all'interno di depositi vulcanici spessi diversi migliaia di metri e risalenti a circa 160 milioni di anni fa, ovvero alla fase di separazione tra Africa e Sud America che ha portato all'apertura della parte Sud dell’Oceano Atlantico.

I geodi di questa regione sono i più commercializzati al giorno d'oggi. Sono famosi anche per la loro grandezza. I cosiddetti geodi a cattedrale o ad albero qui ritrovati possono raggiungere dimensioni di diversi metri.

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Geode ad ametista del Rio Grande do Sul con struttura ad albero. Via Wikimedia Commons.

Geodi Ocho del Brasile

Sempre in Brasile, meritano una menzione i geodi Ocho della zona di Três Pinheiros, nello stato del Rio Grande do Sul. Si tratta di piccole cavità di origine vulcanica, con dimensioni solitamente inferiori ai 10 cm, rivestite da un sottile strato di agata, dal quale si dipartono piccoli cristalli di quarzo verso il centro.

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Geode Ocho con sottile rivestimento di agate intorno alle pareti della cavità. Via Wikimedia Commons.

Geodi Keokuk degli Stati Uniti d’America

Tra i geodi di origine sedimentaria più famosi al mondo vi sono, il Keokuk Geodes, ritrovati in Iowa, negli Stati Uniti d’America. Vengono ritrovati all’interno di dolomie e calcari del periodo Mississippiano (345 – 336 Milioni di anni). Le dimensioni sono di qualche centimetro. La maggior parte di questi geodi contengono un sottile strato esterno di calcedonio grigio o grigio-blu ricoperto da piccoli cristalli di quarzo. Occasionalmente, i geodi Keokuk possono contenere altri minerali come calcite, dolomite, ankerite, pirite, caolinite, gesso e marcasite.

Geode Keokuk con caolinite bianca e cristalli di calcite. Via Wikimedia Commons.
Geode Keokuk con caolinite bianca e cristalli di calcite. Via Wikimedia Commons.

Geodi Dugway degli Stati Uniti d’America

I Dugway geodes sono sicuramente tra i più peculiari. Si rinvengono all'interno di rocce sedimentarie, antiche tra i 32.000 e i 14.000 anni, nello Utah, ma in realtà i geodi stessi sono più antichi e hanno origine vulcanica. La peculiarità di queste rocce non risiede solo nella loro origine, ma anche nella presenza di tracce di uranio all'interno del calcedonio, il che rende i geodi fluorescenti sotto i raggi di una luce ultravioletta.

Dugway Geode con un sottile strato di agata ricoperto da piccoli cristalli di quarzo. Via Wikimedia Commons.
Dugway Geode con un sottile strato di agata ricoperto da piccoli cristalli di quarzo. Via Wikimedia Commons.
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