Sferuliti

I vetri naturali sono materiali termodinamicamente instabili e possono essere eventualmente soggetti a devetrificazione a sostituzione da parte di minerali quali:
- Zeoliti.
- Fillosilicati.
- Palagonite.

I processi di devetrificazione comportano la nucleazione e la crescita di cristalli a temperature Sub-solidus.
I processi di devetrificazione possono essere suddivisi in due grandi categorie:

- Devetrificazione primaria (alte temperature).
- Devetrificazione secondaria (basse temperature).

La devetrificazione primaria consiste nella formazione di Sferuliti, strutture Orbicolari ecc ecc a temperature > 300°C mentre i processi di devetrificazione secondaria avvengono a temperature inferiori e sono imputabili a:

- Metamorfismo incipiente.
- Idratazione.
- Wethering.
- Alterazione per fluidi circolanti.

Il grado e la velocità di devetrificazione di un vetro dipendono essenzialmente da due fattori:

- Temperatura a cui avvengono i processi.
- Presenza di una fase idrata e composizione del fluido acquoso.
In minor misura, ma non meno importante, è anche il grado di vescicolazione della roccia.
A basse temperature, in condizioni anidre o con presenza di acqua pura, le velocità di devetrificazione risultano estremamente lente.
La presenza di fluidi ricchi in Alcali incrementa queste velocità di quattro-cinque ordini di grandezza. La presenza do OH^- nel fluido permette la separazione delle catene Tetraedriche SiO₄ costituenti il vetro.
Questo facilita la diffusione di Ioni K, Na, Ca nella struttura con conseguente ulteriore incremento delle velocità di devetrificazione.

Oltre che a cambiamenti strutturali, la devetrificazione, comporta cambiamenti di composizione della roccia, in particolare per quanto riguarda i contenuti in SiO₄, H₂O, Na₂O, K₂O, Al₂O₃.

Le principali, e più comuni, strutture di devetrificazione sono le Sferuliti.
Le Sferuliti generalmente sono aggregati radiali, rotondeggianti, di cristalli ad abito fibroso. Ogni singola fibra è costituita da un cristallo con una ben precisa orientazione cristallografica.
Queste strutture sono un'alterazione caratteristica di alte temperature.

In vetri silicatici, i cristalli fibrosi sono costituiti essenzialmente da feldspati alcalini e/o Quarzo.
In vetri mafici da Plagioclasio e/o Pirosseni.

La morfologia delle Sferuliti dipende in larga misura dalla temperatura di formazione.
Inoltre la forma può essere influenzata dalla vicinanza di più Sferuliti. In questo caso tenderanno a compenetrarsi modificando la forma originaria. L'unione di molteplici Sferuliti lungo un asse comune forma strutture dette "treni di Sferuliti" che si allineano spesso secondo la direzione della foliazione di flusso.

Morfologia delle sferuliti
Tratto da igneous texture

Bibliografia

Le informazioni contenute in questa pagina sono tratte da:
- W. A. Deer, R. A. Howie, J. Zussman (1994): Introduzione ai Minerali che costituiscono le rocce. Zanichelli editore.
- Optical Mineralogy : The Nonopaque Minerals by Phillips / Griffen
- E. WM. Heinrich (1956): Microscopic Petrografy. Mcgraw-hill book company,inc
- B. W D. Yardley, W S. Mackenzie, C. Guilford: Atlante delle rocce metamorfiche e delle loro microstrutture. Zanichelli editore

Foto
Treno di Sferulti. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)	Treno di Sferulti. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)	Particolare del treno di Sferuliti. Si nota come le sfruliti si ostacolino a vicenda. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)
Particolare del treno di Sferuliti. Si nota come le sfruliti si ostacolino a vicenda. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)	Sferulite isolata dalla perfetta forma sferica. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)	Sferulite isolata dalla perfetta forma sferica. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)
Sferulite a ventaglio. Questa sferulite è cresciuta nello spazio restante tra altre due sferuliti. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)	Sferuliti Quarzo/Feldspatiche. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)	Sferuliti Quarzo/Feldspatiche. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)
Sferuliti Quarzo/Feldspatiche. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)	Piu generazioni di sferuliti. Si notano grandi sferuliti di colore scuro circondate da sferuliti più piccole e di colore grigio (Quarzo/Feldspatiche). Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)	Sferuliti osservate a 40X. Notare le forma rotondeggiante e l'aspetto fibroso-raggiato dei piccoli cristalli di cui sono composte. Immagine a N//, 40x (lato lungo = 1mm)
Sferuliti osservate a 40X. Notare le forma rotondeggiante e l'aspetto fibroso-raggiato dei piccoli cristalli di cui sono composte. Immagine a N//, 40x (lato lungo = 1mm)	Sferuliti ad aspetto botroidale. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)	Stessa immagine di prima ma a NX. Si nota che la cavità centrale è occupata da Calcedonio, 10x (lato lungo = 2mm)
Sferuliti bordanti una cavità riempita da Calcedonio. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)	Sferuliti bordanti una cavità riempita da Calcedonio. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)	Sferuliti disposte lungo una frattura nella cui parte centrale è precipitato Calcedonio. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)
Sferuliti disposte lungo una frattura nella cui parte centrale è precipitato Calcedonio. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)	Sferuliti disposte lungo una frattura nella cui parte centrale è precipitato Calcedonio. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)	Sferuliti disposte lungo una frattura nella cui parte centrale è precipitato Calcedonio. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)
Sferuliti disposte lungo una frattura nella cui parte centrale è precipitato Calcedonio. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)	Sferuliti quarzo feldspatiche disposte attorno a un cristallo di quarzo. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)	Sferuliti quarzo feldspatiche disposte attorno a un cristallo di quarzo. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)
Sferuliti quarzo feldspatiche disposte attorno a un cristallo di quarzo. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)	Sferuliti quarzo feldspatiche disposte attorno a un cristallo di quarzo. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)	Sferuliti quarzo feldspatiche disposte attorno a un cristallo di quarzo. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)
Sferuliti del tipo Plumose (a piuma) in una roccia basaltica. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)	Sferuliti del tipo Plumose (a piuma) in una roccia basaltica. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)