Quando pensiamo a una spiaggia, immaginiamo una bella distesa di sabbia che scende verso il mare, anche se non tutte le spiagge sono costituite da sabbia. Ma cosa intendiamo per sabbia? I geologi in questo sono molto pignoli, e nelle loro relazioni troverete due modi di scrivere sabbia: in tondo e in corsivo (sabbia o sabbia).
Nel primo caso usiamo un termine generale, che indica granuli fini. Se invece scriviamo sabbia in corsivo, vuole dire che facciamo riferimento a una qualche classificazione che indica i limiti dimensionali dei granuli che compongono una determinata spiaggia; e in questo caso viene detto a quale classificazione ci riferiamo. Quella generalmente adottata venne proposta da Wentworth nel lontano 1922 (proprio cento anni fa, e per questo sarebbe forse il caso di dedicare proprio alla sabbia l’imminente anno 2022), oppure al limo, alla ghiaia, ai ciottoli …o, forse meglio, allo stesso Wentworth! La sua classificazione raggruppa i materiali incoerenti per intervalli dimensionali costruiti su di una progressione geometrica, che in senso inverso risulta essere 16, 8, 4, 2, 1, 1/2, 1/4, 1/8, 1/16, 1/32 mm (ossia 16, 8, 4, 2, 1, 0.500, 0.250, 0.125, 0.00625 mm… ogni volta si divide per due). In questo caso la sabbia va da 2 mm a 0.0625 mm. Sembrerebbe una classificazione completamente inutile per chi va a fare le vacanze al mare: mai mi stenderei su una spiaggia di sabbia da 0.06 mm… a meno che non sia di borotalco! Infatti, la classificazione ha delle sottoclassi assai più ristrette, per esempio sabbia molto grossolana, sabbia grossolana, sabbia media, sabbia fine, sabbia molto fine.
Ma perché non viene utilizzata una scala lineare? È presto detto. Proviamo a prendere un sasso di 100 mm di diametro medio e uno di 101 mm (ciottoli piccoli: 64-128 mm) e lasciamoli cadere in acqua: raggiungeranno il fondale quasi nello stesso istante. Prendiamo ora un granello di 1 mm e uno di 2 mm e facciamo lo stesso esperimento: quello più grosso arriverà sul fondo prima dell’altro, sebbene la differenza fra i due sia sempre 1 mm. Ergo, non è il valore della differenza fra le dimensioni quello che importa, bensì attorno a quale dimensione questa differenza si esplica. Due persone che guadagnano 1.000.000 e 1.001.000 euro al mese sono ugualmente ricche, ma fra guadagnare 1.200 euro o 200 euro, c’è una bella differenza!
Dato che tutti i depositi sedimentari, come le spiagge, sono caratterizzati dalla velocità di caduta nell’acqua dei vari granelli che li compongono, è indispensabile che una scala tenga conto di questo fatto. Le cose però si complicano ulteriormente: la sequenza di numeri che abbiamo descritto può essere creata sulla base dei logaritmi in base due, che sono gli esponenti da porre nelle potenze di 2 per ottenere i vari numeri (vi prego, scusatemi!) e i numeri sono le dimensioni in millimetri dei granuli: 24 = 16, 23 = 8, 22 = 4, 21 = 2, 20 = 1, 2-1 = 0.5, 2-2 = 0.250. L’unità di misura di questa scala è il phi, quindi un granello di 4 mm avrebbe le dimensioni di 2 phi. Questo passaggio lo dobbiamo a Krumbein, che lo propose nel 1934 (ma non propongo di dedicargli l’anno 2034, perché in questo modo ha incasinato la vita a tutti!)
Tenendo conto del fatto che la gran parte dei ricercatori lavora con sabbie e sedimenti più fini, Krumbein pensò bene di invertire il segno, per cui i granelli più grossi si trovano ad avere valori negativi e quelli più fini valori positivi. La definizione corretta diventa quindi questa: phi = -log2 Dmm. Purtroppo è la classificazione ormai usata da tempo in sedimentologia e, se non facciamo riferimento a essa, perdiamo una grande quantità di dati e di studi fatti nel passato. Bisogna adattarsi!
La tabella che viene qui riportata fornisce le dimensioni in mm e in phi delle varie classi, e anche la rispettiva nomenclatura in italiano e in inglese. Ma su una spiaggia non tutti i granuli di sabbia, e neanche di sabbia, sono uguali. Allora, a quale si deve fare riferimento? Su questo torneremo in un prossimo articolo di “Granelli di sabbia“!
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