Anortosite

Che cos'è l'anortosite

L'anortosite non è un minerale ma una roccia: più precisamente una roccia ignea intrusiva, cioè cristallizzata lentamente in profondità, composta per oltre il novanta per cento da un solo gruppo di minerali, i plagioclasi. È questa monotonia composizionale a renderla singolare. La maggior parte delle rocce magmatiche nasce dall'incontro di più minerali diversi — quarzo, feldspati alcalini, miche, pirosseni — mentre l'anortosite è quasi un monocristallo collettivo, un aggregato di grandi individui di plagioclasio saldati fra loro, con solo poche percentuali di pirosseno, olivina, ossidi di ferro e titanio come minerali accessori. Chi la vede per la prima volta la descrive spesso come un "granito senza granito": grana grossa, tonalità che vanno dal bianco crema al grigio ferro e al grigio-azzurro, e quel gioco di riflessi metallici che si accende quando la luce incontra i piani di sfaldatura dei cristalli.

La sua formazione richiede condizioni particolari. Perché una roccia risulti composta quasi soltanto da plagioclasio, i cristalli di quel minerale devono essersi separati fisicamente dal magma che li ha generati, accumulandosi in strati per differenza di densità all'interno di grandi camere magmatiche. Le anortositi sono dunque, nella maggioranza dei casi, rocce cumulitiche. I geologi distinguono alcune grandi tipologie: le anortositi di tipo massiccio, corpi enormi di età proterozoica, larghi anche centinaia di chilometri; le anortositi che formano livelli all'interno delle grandi intrusioni stratificate, dove alternano con gabbri e peridotiti in sequenze di straordinaria regolarità; le anortositi arcaiche a megacristalli, con individui di plagioclasio calcico che possono superare i dieci centimetri; e infine le anortositi lunari, che costituiscono buona parte della crosta chiara degli altopiani della Luna.

Sulla Terra le anortositi affiorano in aree ben identificate e spesso antichissime. La provincia di Grenville, che attraversa il Québec e il Labrador, ne contiene alcuni dei corpi più celebri, ed è da lì che proviene la labradorite gemmologica; gli Adirondacks, nello Stato di New York, ospitano il massiccio del Marcy; la regione del Rogaland, nella Norvegia sud-occidentale, e il plutone di Korosten in Ucraina rappresentano altri due poli classici, quest'ultimo cavato da tempo come pietra ornamentale. Nelle intrusioni stratificate si incontrano livelli anortositici nel complesso del Bushveld in Sudafrica, nello Stillwater in Montana e nello Skaergaard in Groenlandia. Non mancano anortositi arcaiche in Groenlandia occidentale e in India meridionale. Molte di queste rocce hanno interesse economico non solo come pietra da taglio, ma anche perché ospitano concentrazioni di ilmenite, il principale minerale del titanio.

Storia e nome

Il nome deriva dal minerale che la compone. Nella terminologia mineralogica di lingua francese dell'Ottocento i plagioclasi venivano chiamati anorthose, termine costruito sul greco an- privativo e orthós, "diritto, retto": un riferimento agli angoli di sfaldatura, che nei plagioclasi non sono retti come in quello che allora si chiamava orthose, cioè il feldspato potassico ortoclasio. Da anorthose discendono sia il nome del minerale anortite, termine estremo calcico della serie, sia il nome della roccia anortosite. È una parentela etimologica che genera confusione ancora oggi, perché anortite e anortosite si somigliano nel suono ma appartengono a due categorie diverse: la prima è un minerale con una formula chimica definita, la seconda è un'associazione di minerali, cioè una roccia.

L'introduzione del termine anorthosite nella letteratura scientifica è attribuita al geologo e chimico Thomas Sterry Hunt, attivo nella Geological Survey of Canada, che negli anni sessanta dell'Ottocento lo propose per descrivere le grandi masse feldspatiche delle Laurentidi, in Québec. Prima di allora quelle rocce venivano indicate con nomi descrittivi e locali, spesso legati alla loro varietà più vistosa: "roccia a labradorite", "porfido del Labrador" e simili. La labradorite, del resto, era già nota in Europa da tempo: la sua scoperta è tradizionalmente collocata negli anni settanta del Settecento, in Labrador, dove missionari moravi raccolsero campioni iridescenti che destarono immediato interesse presso i collezionisti e i gabinetti mineralogici europei. Per lungo tempo, dunque, l'anortosite fu conosciuta non per sé stessa ma come la roccia madre di una gemma.

Gli impieghi documentati sono soprattutto quelli della pietra ornamentale e da costruzione. Le anortositi ucraine e norvegesi, tagliate in lastre lucidate, hanno avuto grande diffusione nell'architettura del Novecento per rivestimenti, pavimentazioni, elementi monumentali e lavorazioni funerarie, apprezzate proprio per il fondo scuro percorso da bagliori azzurri. In Canada e in Norvegia le stesse rocce alimentano una produzione di manufatti decorativi e di materiale gemmologico. Non risulta invece che l'anortosite in quanto roccia abbia avuto un ruolo simbolico o rituale autonomo nelle culture antiche: dove è documentato un uso ornamentale antico o tradizionale, questo riguarda i cristalli iridescenti che essa contiene, non la roccia nel suo insieme, e conviene dirlo con chiarezza invece di costruire genealogie immaginarie.

Il capitolo più affascinante della sua storia recente è però extraterrestre. Le missioni Apollo riportarono campioni che rivelarono la natura anortositica della crosta chiara della Luna: il più famoso è il campione 15415, raccolto nel 1971 dall'equipaggio dell'Apollo 15 e battezzato dai giornalisti Genesis Rock, perché la sua antichità — dell'ordine dei quattro miliardi di anni — lo rendeva testimone della crosta primordiale del satellite. L'interpretazione oggi accettata è che quei plagioclasi galleggiarono su un oceano di magma lunare, accumulandosi in superficie e formando la crosta anortositica che ancora oggi riflette la luce solare negli altopiani, in contrasto con i mari basaltici più scuri. Non è retorica dire che l'anortosite è, quantitativamente, una delle rocce più visibili del cielo notturno.

Composizione e formazione

Trattandosi di una roccia, l'anortosite non ha una formula chimica propria: ha una composizione mineralogica. Il costituente dominante è il plagioclasio, una serie di soluzione solida continua che va dall'albite, di formula NaAlSi₃O₈, all'anortite, CaAl₂Si₂O₈, con tutti i termini intermedi. Nelle anortositi di tipo massiccio proterozoiche il plagioclasio è di solito una andesina o una labradorite, cioè un termine intermedio; nelle anortositi arcaiche e in molte anortositi lunari prevalgono termini più calcici, bytownite e anortite. I plagioclasi cristallizzano nel sistema triclino e presentano due direzioni di sfaldatura buona ad angoli prossimi ma non uguali a novanta gradi, oltre alla caratteristica geminazione polisintetica, che al microscopio in luce polarizzata produce la classica striatura a "codice a barre". La durezza dei plagioclasi si colloca intorno a 6 – 6,5 della scala di Mohs, e poiché essi costituiscono quasi tutta la roccia, questo valore descrive bene anche il comportamento dell'anortosite nel suo insieme.

Il meccanismo di formazione è di tipo cumulitico. In una camera magmatica di composizione basaltico-gabbroica il plagioclasio cristallizza precocemente e, avendo densità inferiore a quella del liquido magmatico ricco di ferro, tende a galleggiare o comunque a concentrarsi, separandosi dai minerali femici più pesanti che sedimentano. Ripetuto su scala di chilometri e su tempi lunghissimi, questo processo produce livelli e corpi in cui il plagioclasio è quasi l'unico minerale presente. Per le grandi anortositi massicce proterozoiche il quadro è più complesso e ancora discusso: i modelli prevalenti chiamano in causa la stagnazione di magmi mafici alla base della crosta continentale, la loro cristallizzazione frazionata e la successiva risalita di masse ricche di plagioclasio, con contributi di fusione crostale. Resta significativo il fatto che questi corpi si concentrino in un intervallo di tempo geologico relativamente definito, fra circa 1,7 e 1,0 miliardi di anni, un'anomalia che la letteratura petrologica discute da decenni.

Categoria	Roccia ignea intrusiva (plutonica), leucocratica
Composizione	Oltre il 90% di plagioclasio (serie albite–anortite, NaAlSi₃O₈–CaAl₂Si₂O₈); accessori: pirosseni, olivina, ilmenite, magnetite, apatite, occasionali solfuri
Sistema cristallino	Triclino (riferito al plagioclasio costituente); la roccia è un aggregato policristallino
Durezza Mohs	Circa 6 – 6,5, in funzione del plagioclasio dominante
Densità	Indicativamente 2,7 – 2,8 g/cm³, maggiore nelle varietà più ricche di ossidi e minerali femici
Sfaldatura e tenacità	Due direzioni di sfaldatura buona nei singoli cristalli; roccia tenace nel complesso ma soggetta a scheggiature lungo i piani di sfaldatura
Lucentezza	Da vitrea a subvitrea sulle superfici di sfaldatura, madreperlacea in alcuni riflessi; iridescenza (labradorescenza) nelle varietà adatte
Struttura e tessitura	Olocristallina, a grana media-grossa fino a pegmatoide; frequenti tessiture cumulitiche e megacristalli
Origine geologica	Accumulo di plagioclasio in camere magmatiche mafiche; intrusioni stratificate, massicci proterozoici, complessi arcaici; abbondante nella crosta lunare
Giacimenti principali	Québec e Labrador (Canada), Adirondacks (USA), Rogaland (Norvegia), Korosten (Ucraina), Bushveld (Sudafrica), Stillwater (USA), Skaergaard (Groenlandia), India meridionale
Classificazione gemmologica	Materiale inorganico cristallino, aggregato policristallino; non è né amorfa né di origine organica

Come riconoscerla

Il primo elemento di riconoscimento è la grana: l'anortosite si presenta di norma a grana grossa, con cristalli individuabili a occhio nudo, talvolta di dimensioni centimetriche o decimetriche. Il secondo è la povertà di minerali diversi. Una superficie fresca mostra un mosaico di individui feldspatici che, ruotando il campione alla luce, restituiscono lampi speculari netti: sono le facce di sfaldatura dei plagioclasi, tutte orientate diversamente, che riflettono in momenti diversi. Il colore di fondo varia molto — bianco latte, grigio perla, grigio piombo, grigio-verde, grigio-azzurro fino a un nero-blu quasi metallico nelle varietà più ricche di ossidi — e nelle rocce più fortunate si accende la labradorescenza, quel bagliore blu, verde, oro o rame che sembra galleggiare sotto la superficie e che nasce dall'interferenza della luce su lamelle di essoluzione submicroscopiche interne al cristallo. Non è una colorazione superficiale né un pigmento: è un fenomeno ottico strutturale, e questo ha conseguenze pratiche sulla conservazione.

Le confusioni più frequenti riguardano il granito, il gabbro, il marmo e la larvikite. Dal granito l'anortosite si distingue per l'assenza di quarzo e di feldspato potassico rosato: manca quel puntinato bianco-nero-rosa che rende il granito riconoscibile, e manca il quarzo grigio vitreo dalla frattura irregolare. Dal gabbro si separa per il rapporto fra minerali chiari e scuri: il gabbro contiene abbondante pirosseno e appare complessivamente scuro, l'anortosite è dominata dal plagioclasio e risulta leucocratica anche quando il colore assoluto è cupo. Il marmo, che a volte le somiglia nelle varietà bianche lucidate, è molto più tenero — si graffia con una punta d'acciaio e persino con una moneta di rame nelle varietà più pure — reagisce agli acidi diluiti con effervescenza e non mostra i lampi speculari della sfaldatura feldspatica. La larvikite norvegese, usata anch'essa in architettura e ricca di riflessi azzurri, è invece una monzonite: contiene feldspato ternario e quantità significative di minerali femici, e non rientra fra le anortositi, anche se il commercio della pietra le accosta spesso.

Un'ultima distinzione utile è quella fra la roccia e la gemma che ne deriva. Quando un blocco di anortosite viene selezionato per i suoi cristalli iridescenti e lavorato in cabochon o in piastrine lucidate, il prodotto finito si chiama labradorite, o spectrolite se proviene dalla varietà finlandese a iridescenza policroma su fondo scuro. Sono nomi di minerali e di varietà gemmologiche; anortosite è il nome della roccia che li contiene. Chi maneggia una lastra grigio-azzurra a grana grossa in cui i riflessi si accendono a chiazze irregolari, alternate a zone opache, ha in mano anortosite; chi maneggia un cabochon in cui l'intero volume si accende in un solo colpo d'occhio ha in mano un cristallo singolo di labradorite estratto da quella roccia.

Come si usa e come si cura

Con una durezza intorno a 6 – 6,5 Mohs l'anortosite è un materiale mediamente duro: resiste bene all'uso ma non è invulnerabile. Il quarzo, con durezza 7, la graffia, e questo significa che la comune polvere ambientale — che di quarzo è ricchissima — può opacizzare col tempo una superficie lucidata se viene strofinata a secco. Per la pulizia conviene quindi un panno morbido leggermente inumidito, senza spolverare energicamente a secco. La lama d'acciaio di un coltello lascia il segno con relativa facilità, mentre l'anortosite graffia a sua volta il vetro comune: sono due prove speditive che aiutano a collocarla nella scala.

Il punto delicato non è la durezza ma la sfaldatura. Ogni cristallo di plagioclasio possiede due direzioni di sfaldatura buona, e questo rende gli spigoli e i bordi sottili vulnerabili alle scheggiature: un urto su un angolo può staccare una lamella lucida con una netta superficie piana. Per lo stesso motivo è prudente evitare le vaschette a ultrasuoni e in generale le vibrazioni prolungate su pezzi lavorati, e sconsigliabile lasciar cadere un manufatto su un piano rigido. Chi lavora manufatti in anortosite lo sa: la roccia si lucida magnificamente ma va rifinita con delicatezza sui contorni.

Il contatto con l'acqua non è un problema: i feldspati non sono solubili e un risciacquo breve in acqua a temperatura ambiente non causa danni. Vanno invece evitati l'immersione prolungata e l'acqua molto calda, così come qualsiasi soluzione acida o fortemente alcalina, detergenti aggressivi, anticalcari e prodotti per metalli: i plagioclasi, in presenza di acidi e su tempi lunghi, si alterano progressivamente in minerali argillosi, e le anortositi che contengono solfuri accessori possono sviluppare macchie ferruginose se restano umide. L'esposizione alla luce solare non altera l'iridescenza, che dipende dalla struttura interna del cristallo e non da pigmenti soggetti a scolorimento; è però saggio evitare gli sbalzi termici bruschi, come passare un pezzo dal sole diretto all'acqua fredda, perché in un aggregato composto da minerali con coefficienti di dilatazione diversi le microfratture si aprono proprio così.

Sul piano dell'uso, l'anortosite trova la sua vocazione naturale nei formati che ne valorizzano la grana: lastre lucidate, piani, elementi decorativi, pezzi da collezione mineralogica in cui si riconoscono i megacristalli, sfere e blocchi levigati che mostrano la variazione dei riflessi al ruotare della luce. Nella tradizione litoterapica non esiste, per l'anortosite in quanto roccia, un corpus di attribuzioni consolidato e riconoscibile: le pratiche di chi lavora con le pietre fanno riferimento ai minerali che essa contiene, soprattutto alla labradorite, ed è a quelle voci che va cercata una risposta. Vale la pena ricordare, come sempre, che si tratta di ambiti di credenza e di consuetudine, che non hanno valore diagnostico né terapeutico e non sostituiscono in nessun caso il parere e le cure di un medico.

Pietre vicine per famiglia e per registro

La parentela più stretta dell'anortosite è, per definizione, con i plagioclasi. Chiunque conosca la labradorite ha già visto, senza saperlo, il cuore di questa roccia: la labradorite è il plagioclasio intermedio che ne costituisce la massa, e le sue varietà iridescenti provengono in massima parte da corpi anortositici del Labrador, della Finlandia e del Madagascar. Nella stessa serie mineralogica si collocano l'albite, all'estremo sodico, l'oligoclasio da cui derivano molte pietre del sole, la bytownite e l'anortite ai termini calcici. Un gradino più in là, all'interno della grande famiglia dei feldspati ma su un ramo diverso, si trovano i feldspati potassici: l'ortoclasio e l'adularia, da cui provengono le pietre di luna, mostrano un fenomeno ottico apparentemente simile ma distinto, l'adularescenza, dovuta a una diversa architettura interna.

Per registro geologico, l'anortosite appartiene al mondo delle rocce magmatiche profonde, e si legge in coppia con il gabbro e con il basalto: sono le sue compagne di camera magmatica, i termini scuri da cui la separazione del plagioclasio l'ha distinta. Per registro simbolico e visivo, invece, l'anortosite dialoga con tutte le pietre in cui la luce sembra provenire dall'interno anziché dalla superficie — un effetto che nella percezione comune viene ricondotto alla luna, al riflesso, al chiarore notturno, e che nel caso di questa roccia è reso ancora più suggestivo dal fatto che la Luna vera ne sia largamente costituita.

Per orientarsi fra queste affinità e passare da una scheda all'altra, il punto di partenza migliore è l'indice delle pietre, dove ciascun minerale è trattato per conto proprio; per il quadro d'insieme delle pratiche e del vocabolario simbolico, con le cautele che quel terreno richiede, c'è la sezione dedicata alla litoterapia.

Domande frequenti

L'anortosite è un minerale o una roccia?

È una roccia. Il termine indica una roccia ignea intrusiva costituita per oltre il novanta per cento da plagioclasio, e come tutti i nomi di rocce descrive un'associazione di minerali con una certa tessitura e una certa storia di formazione, non una specie chimica definita. Per questo non ha una formula propria e non compare negli elenchi delle specie minerali riconosciute dall'International Mineralogical Association, dove trovano posto invece i suoi costituenti, dall'albite all'anortite.

Che differenza c'è fra anortosite, anortite e labradorite?

Anortite e labradorite sono minerali della serie dei plagioclasi: la prima è il termine estremo calcico, la seconda un termine intermedio noto in gemmologia per la sua iridescenza. L'anortosite è la roccia che di quei minerali è composta. La somiglianza fra "anortite" e "anortosite" è puramente etimologica, perché entrambi i nomi discendono dal vecchio termine anorthose con cui si indicavano i plagioclasi. In pratica: la labradorite che si vede lucidata in un cabochon è stata estratta, quasi sempre, da un'anortosite.

È vero che la crosta chiara della Luna è fatta di anortosite?

Sì, ed è uno dei risultati più solidi della planetologia moderna. I campioni riportati dalle missioni Apollo, in particolare il celebre campione 15415 raccolto dall'Apollo 15 nel 1971, mostrarono composizioni anortositiche di età prossima ai quattro miliardi di anni. L'interpretazione accettata è che i cristalli di plagioclasio galleggiarono sull'oceano di magma lunare primordiale, formando la crosta chiara degli altopiani. Il contrasto di luminosità che si osserva a occhio nudo guardando la Luna piena, fra altopiani chiari e mari scuri, è in buona parte il contrasto fra anortositi e basalti.

Si può bagnare, e teme il sole?

Un risciacquo breve in acqua a temperatura ambiente non le fa nulla, perché i feldspati non sono solubili. Meglio evitare le immersioni prolungate, l'acqua molto calda, gli acidi e i detergenti aggressivi, che sui tempi lunghi favoriscono l'alterazione dei plagioclasi in minerali argillosi, e che possono far comparire macchie di ruggine nelle varietà contenenti solfuri. Il sole non scolorisce l'iridescenza, che è un effetto ottico strutturale e non un pigmento; sono gli sbalzi termici improvvisi, non la luce, il vero rischio.

Chi è scettico sulla litoterapia ha ragione a diffidare?

Le proprietà che la tradizione litoterapica attribuisce alle pietre non sono dimostrate dal metodo scientifico e non hanno valore medico: chi le pratica lo fa su un piano culturale, simbolico e personale, ed è corretto che questa distinzione resti sempre visibile. Nel caso specifico dell'anortosite, poi, non esiste nemmeno una tradizione consolidata riferita alla roccia in quanto tale: le attribuzioni circolanti riguardano la labradorite, cioè il minerale che essa contiene. L'interesse dell'anortosite è anzitutto geologico, e non è un interesse minore: parlare di lei significa parlare della crosta primordiale della Luna e delle più grandi camere magmatiche mai formatesi nella crosta terrestre.

Fonti e riferimenti

Per i dati mineralogici sui plagioclasi e per la documentazione delle località si può consultare la banca dati mindat.org, che raccoglie schede su albite, labradorite, bytownite e anortite e sui principali complessi anortositici, e l'elenco ufficiale delle specie minerali approvate dalla IMA — International Mineralogical Association attraverso la sua Commission on New Minerals, Nomenclature and Classification.

Per la nomenclatura delle rocce ignee il riferimento è il volume della Subcommission on the Systematics of Igneous Rocks della IUGS, Igneous Rocks: A Classification and Glossary of Terms, curato da R. W. Le Maitre e pubblicato da Cambridge University Press, che definisce i criteri per l'uso del termine anortosite.

Sulla petrologia specifica di queste rocce la monografia di riferimento è Anorthosites di Lewis D. Ashwal, edita da Springer nel 1993. Per il quadro generale sui processi di cristallizzazione frazionata e sulle intrusioni stratificate sono utili i manuali universitari diffusi, fra cui Principles of Igneous and Metamorphic Petrology di Anthony Philpotts e Jay Ague (Cambridge University Press).

Per le proprietà fisiche e ottiche dei feldspati restano fondamentali An Introduction to the Rock-Forming Minerals di W. A. Deer, R. A. Howie e J. Zussman e il Manual of Mineral Science di Cornelis Klein e Barbara Dutrow.

Sui campioni lunari, compreso il campione 15415 dell'Apollo 15, la documentazione è pubblicata dalla NASA attraverso l'Astromaterials Acquisition and Curation Office e il Lunar Sample Compendium, oltre che dal Lunar and Planetary Institute.

Per il profilo gemmologico della labradorite e delle varietà iridescenti si può fare riferimento alla Gem Encyclopedia del GIA — Gemological Institute of America. Collezioni pubbliche consultabili includono il National Museum of Natural History della Smithsonian Institution, il Natural History Museum di Londra e la Collection de minéraux di Mines Paris. Per le anortositi canadesi resta di interesse storico la produzione cartografica e i rapporti della Geological Survey of Canada, nel cui ambito il termine fu introdotto.