Minerali indice

Petrografia
I minerali indice nella classificazione petrologica
a.a. 2009-2010
Sergio Rocchi
Dipartimento di Scienze
della Terra
1
2
saturazione in SiO2
moda
norma CIPW
rocce sovrasature
fasi della silice
(quarzo, tridimite, cristobalite)
Q
rocce sature
feldspati alcalini, plagioclasi, pirosseni hy ± ol
poveri in Ti e Al, olivina fayalitica,
titanite, anfiboli, miche, spessartinaalmandino, topazio, zircone,
tormalina, ilmenite, magnetite, apatite
rocce sottosature
olivina magnesiaca,
feldspatoidi
melilite
augite ricca in Ti e Al
melanite
perovskite
corindone
ol
ne
lc
kp
cs
pf
rocce sovrasature in SiO2 - fasi della silice
3
• La fasi della silice, dopo i feldspati, sono i minerali più
abbondanti della crosta terrestre
• In ambiente igneo cristallizzano dai magmi sovrasaturi in silice
• I magmi sovrasaturi in silice si dicono tali proprio per la
presenza di silice libera cristallina
rocce sovrasature in SiO2 - fasi della silice
• Nelle rocce intrusive cristallizza
generalmente quarzo b,
esagonale
• al diminuire di T (sotto 573°C),
si trasforma in quarzo a,
trigonale, stabile fino a
temperatura ambiente
• trasformazione polimorfa di
tipo distorsivo, che avviene
rapidamente a motivo della
bassa energia di attivazione
richiesta
• Il quarzo può cristallizzare da
liquidi granitici direttamente
nella forma a sotto alte
pressioni d'acqua (>0.4 GPa), a
motivo della depressione delle
T di liquidus sotto alte PH2O
4
rocce sottosature in SiO2 - olivina
5
• Olivina ricca in Mg è incompatilbile con eccesso di SiO2 per la
presenza di un composto intermedio (MgSiO3, ortopirosseno
enstatitico).
• Questo non è valido per l'olivina fayalica, in quanto il composto
intermedio ferrifero corrispondente all'enstatite (FeSiO3,
ferrosilite), non è stabile a bassa pressione.
• Così vulcaniti acide sovrasature in SiO2 possono contenere
olivina ricca in Fe in equilibrio con una fase della silice
rocce sottosature in SiO2 - leucite
• Deve il nome al suo caratteristico colore bianco (greco leukos).
• Cristallizza dai magmi come fase cubica comunemente in forma
di trapezoedro (o icositetraedro) {211}, così caratteristico della
leucite che è talvolta detto leucitoedro; meno frequentemente si
presenta in rombododecaedri {110}
• A T<625°C la struttura cubica (impalcatura tridimensionale di
anelli di 6 tetraedri normali agli assi ternari e anelli di 4
tetraedri normali agli assi quaternari), tende ad invertirsi ad una
tetragonale (pseudocubica: a=13.0 Å, c=13.7 Å).
• Infatti, al diminuire di T, il riequilibrio delle distanze di legame
tra ossigeni e cationi K nelle cavità causa rotazione e
distorsione dell'impalcatura tetraedrica, che così abbassa la
propria simmetria.
• La composizione della leucite naturale è molto vicina alla
stechiometria KAlSi2O6.
6
rocce sottosature in SiO2 - leucite
7
• La composizione della leucite naturale è molto vicina alla
stechiometria KAlSi2O6.
• Il sistema petrogenetico residuale illustra come la fusione
incongruente di KAlSi3O8 a bassa pressione lasci ad alcuni liquidi
sottosaturi la possibilità di evolvere verso liquidi sovrasaturi per
frazionamento di leucite.
• Però, la rarità di liquidi con tale composizione e la soppressione
della fusione incongruente di KAlSi3O8 ad alta PH2O fa sì che il join
Ab-Or costituisca in natura una efficace barriera termica tra liquidi
sottosaturi e sovrasaturi.
• La leucite è il foide caratteristico dei magmi alcalino-potassici
sottosaturi, ed è uno dei minerali più importanti delle vulcaniti della
Provincia Magmatica Romana.
rocce sottosature in SiO2 - nefelina
• NaAlSiO4 è il composto sottosaturo che ha relazioni di sostituzione
nei confronti dell'albite al diminuire dell'attività della silice
• deve il suo nome all'aspetto torbido, silmile a nube (greco nephele)
che assume se immersa in acido forte
• La nefelina contiene comunemente 10-20% di K in sostituzione di
Na; la formula ideale è KNa3[AlSiO4]4, con K e Na distribuiti su
posizioni non equivalenti. L'impalcatura tetraedrica è tipo tridimite,
con Al/Si≈1.
• La nefelina ha simmetria esagonale; sezioni euedrali di nefelina
appaiono frequentemente circa quadrate, in quanto i prismi sono
piuttosto tozzi
• A contenuti di K trascurabili e T > 1245°C è stabile il polimorfo
cubico carnegieite
• Il composto intermedio tra albite e nefelina (NaAlSi2O6) non è stabile
alle stesse condizioni P,T,H2O: infatti cristallizza con la struttura di
un pirosseno (jadeite) ad alta P, oppure con struttura tipo leucite
(analcime) a PH2O>0.5 GPa
8
rocce sottosature in SiO2 - nefelina
9
• La nefelina è tipica delle serie alcaline.
• A differenza della leucite, si ritrova anche in rocce intrusive
relativamente comuni, quali le sieniti nefeliniche.
• Nelle rocce vulcaniche la composizione varia da Ne86 a Ne55
• Nelle rocce intrusive la temperatura di cristallizzazione più
bassa non permette tali ampie tolleranze e la composizione
(Ne73÷Ne75) si avvicina alla stechiometria ideale.
• L'end-member potassico corrispondente alla nefelina (KAlSiO4)
ha numerose trasformazioni polimorfe la più comune delle
quali - ma anch'essa rara in natura - è la kalsilite esagonale.
• La kalsilite si ritrova nelle lave sottosature ultrapotassiche
rocce sottosature in SiO2 - gruppo sodalite
10
• Chimicamente sono caratterizzati dalla presenza di
• anioni cloro nella sodalite: Na8[Al6Si6O24]Cl2
• gruppi solfato nella noseana: Na8[Al6Si6O24]SO4
• Ca in sostituzione di Na nella haüyna: (Na,Ca)8-4[Al6Si6O24](SO4,S)1-2
• La struttura è caratterizzata da strati di anelli di sei tetraedri,
ognuno dei quali è connesso con tre anelli dello strato sottostante e
tre anelli dello strato sovrasstante a formare una impalcatura
tridimensionale, con grandi cavità dove sono ospitati gli anioni cloro
e solfato coordinati tetraedricamente da sodio.
• sodalite si ritrova in sieniti nefeliniche, fonoliti e trachiti sottosature
• noseana e haüyna si rinvengono nelle fonoliti e in rocce basiche
correlate
• I caratteristici bordi opachi sono determinati dalla instabilità dei
componenti volatili a bassa pressione
rocce sottosature in SiO2 - melilite
11
• Devono il loro nome al loro colore giallastro (dal greco meli, miele)
• miscele isomorfe di gehlenite (Ca2Al2SiO7) ed åkermanite
(Ca2MgSiO7)
• minori incorporazioni di Na al posto di Ca e di Fe2+ al posto di Mg
• La struttura, tetragonale, è composta da una impalcatura
tridimensionale da anelli di cinque tetraedri centrati da Si (tre) e da
Al o Mg (due) formanti dei fogli corrugati legati tra loro dai legami
Ca-O.
• La composizione dei due end-member gehlenite e åkermanite può
essere vista rispettivamente come anortite e diopside desilicizzati
• Le meliliti infatti vanno a sostituire la coppia plagioclasio +
pirosseno in rocce particolarmente sottosature, dove
eventualmente i foidi sostituiscono i feldspati
• Sono costituenti caratterizzanti i filoni basici detti alnöiti
rocce sottosature in SiO2 - Ti-augite
• a bassi valori di attività di SiO2
• Al può assumere il ruolo di costruttore di struttura
• Al sostituisce Si nel sito Z tetraedrico dei cpx, secondo la reazione
• CaAl2Si2O8
•
anortite
=
CaAlAlSiO6
+
Ca-tschermak (cpx)
SiO2
silice
• Inoltre Ti può occupare parzialmente il sito Y (=M1) ottaedrico
• 2 FeTiO3 + 2 CaAl2Si2O8 = CaTiAl2O6 + Fe2SiO4 + 3 SiO2
•
ilmenite
anortite
cpx
fayalite
silice
• a bassi valori di attività di SiO2 si deve disimpegnare SiO2
• queste reazioni procedono verso destra
• il cpx risulta arricchito in Al e Ti
• queste relazioni tra cpx e componenti del magma sono tipiche delle
associazioni alcaline, povere in SiO2 e ricche in TiO2
12
rocce sottosature in SiO2 - perovskite
13
• CaTiO3 cristallizza come fase cubica
• Ca in coordinazione 8 nelle cavità tra gli ottaedri centrati da Ti
formanti una impalcatura tricimensionale.
• Può accogliere significative sostituzioni di Terre Rare al posto di Ca
e di Nb e Ta al posto di Ti.
• E` minerale accessorio di rocce basiche alcaline fortemente
sottosature
• si rinviene associata a melilite, leucite, nefelina
rocce sottosature in SiO2 - melanite
• E` la varietà marrone scuro-nera della andradite (Ca3Fe3+2Si3O12) ricca
in Ti.
• Le ricerche strutturali indicano che Ti entra nel sito ottaedrico
(sostituzione Fe3+ = Ti4+) piuttosto che in quello tetraedrico, dove
l'ordine di preferenza per la sostituzione di Si è Al≥Fe>Ti
• La compensazione elettrostatica avviene tramite l'introduzione di Al o
Fe3+ nel sito tetraedrico (sostituzione Al3+, Fe3+ = Si4+).
• Trascurando la possibilità che Ti entri nella melanite come catione
trivalente in posizione ottaedrica, la formula generale della melanite
può essere scritta come Ca3(Fe3+,Ti)2[Si,Al,Fe3+]3O12, con il limite
melanite - schorlomite posto a Ca3(Fe3+Ti)[Si2(Al,Fe3+)]O12.
• L'ingresso di Al e/o Fe3+ nel sito tetraedrico corrisponde dal punto di
vista chimico a una desilicizzazione, e quindi favorisce la
cristallizzazione di questo tipo di granato da magmi a bassa attività di
SiO2 ricchi in Ti.
• La melanite (e la schorlomite) si ritrovano infatti in rocce alcaline
sottosature quali nefelin-sieniti, maligniti, melteigiti, ijoliti e fonoliti.
14
saturazione il Al2O3
moda
norma CIPW
rocce peralluminose
muscovite, biotite
(siderofillite), granati,
polimorfi di Al2SiO5,
cordierite, tormalina,
topazio, spinelli,
corindone
C
rocce metalluminose
biotite
orneblenda
feldspati
feldspatoidi
meliliti
an
(in misura proporzionale
al contenuto in Al2O3)
rocce peralcaline
egirina,
enigmatite
riebeckite
arfvedsonite
ac
ns
ks
rocce peralluminose
• rapporto Al2O3/(CaO+Na2O+K2O) = A/CNK o ASI (Alumina Saturation
Index
• roccia mgmatica con ASI>1 è peralluminosa
• presenza di minerali con ASI>1 nella norma CIPW (corindone=C)
• minerali con ASI>1 nella paragenesi modale, dove le fasi
peralluminose possibili sono molte, anche se la maggior parte di esse
è confinata alle rocce intrusive, a alcune sono molto rare anche in tale
ambiente.
• La tabella riassume schematicamente i minerali caratteristici delle
rocce peralluminose, con il loro ASI ideale (riferito alla formula
stechiometrica) e naturale (riferito alle composizioni che si ritrovano
normalmente nelle rocce)
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16
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rocce peralluminose
end-members
formula
ASI
ideale
minerale
ASI
naturale
biotite
1.3÷1.5
muscovite
2÷2.5
flogopite-annite
K2(Mg,Fe)6[Al2Si6O20](OH)4
1
siderofillite-eastonite
K2(Mg,Fe)5Al[Al2Si6O20](OH)4
2
muscovite-paragonite (K,Na)2Al4[Al2Si6O20](OH)4
3
celadonite
K2(Mg,Fe)2Al2[Si8O20](OH)4
1
granati
(Mg,Fe,Mn)3Al2Si3O12
∞
Al-silicati
Al2SiO5
∞
cordierite
∞
tormalina
∞
topazio
∞
corindone
Al2O3
Alm-Sps, Prp
cordierite
∞
rocce peralluminose - biotite
• Biotite, orneblenda e titanite possono essere in equilibrio con un
fuso leggermente peralluminoso
• possono precipitare anche da un fuso metalluminoso
• la biotite in equilibrio con orneblenda nei fusi metalluminosi ha
ASI=1.3÷1.4
• la biotite in equilibrio con minerali decisamente peralluminosi ha
ASI>1.4
18
rocce peralluminose - muscovite
19
• L'uso della muscovite come indicatore di peralluminosità è limitato
dal fatto che non sempre i cristalli che si rinvengono in una roccia di
origine magmatica è precipitata dal magma stesso, ma possono
essere dovuti a reazioni subsolidus e/o ad alterazione secondaria.
• E`possibile distinguere la muscovite primaria da quella secondaria,
grazie alla combinazione di evidenze tessiturali e chimiche
• la muscovite magmatica è più ricca in Ti della secondaria
• La descrizione della muscovite naturale richiede quindi un endmember titanifero, che risulta diverso secondo il tipo di sostituzione
invocata per Ti; la più comune è [(Mg,Fe)+Ti]VI=2AlVI, e l'endmember risulta: K2(Mg,Fe)2Ti2[Al2Si6O20](OH)4
rocce peralluminose - muscovite
• evidenze sperimentali indicano che la cristallizzazione di muscovite dal magma è
possibile soltanto a P>0.3-0.4 GPa (=profondità >10 km). Questo è in accordo con la
presenza di muscovite in rocce intrusive messe in posto a profondità relativamente
elevate. La muscovite si ritrova però anche in molte intrusioni più superficiali (<5 km) e
inoltre recenti indagini indicano la possibilità di una pur rara presenza di muscovite in
rocce vulcaniche. Tre spiegazioni spossibili:
1.Abbassamento delle temperature di solidus da parte di componenti non considerati
negli esperimenti, principalmente B e F. La fugacità del boro nei graniti peralluminosi
è tamponata dalla reazione [ biotite + muscovite + albite + quarzo + boro =
Kfeldspato + tormalina + ossigeno ]. Quindi un certo abbassamento della Tsolidus si
può avere soltanto in assenza degli elementi femici necessari alla tormalina oppure in
assenza o dopo la consunzione della biotite (con formazione dei concrescimenti
tardivi tra megacristalli di K-feldspato e tormalina). Alti contenuti in F possono
abbassare la Tsolidus; l'eventuale tamponamento di F da parte del topazio può d'altra
parte innalzare di ≈50°C il limite termico superiore di stabilità della muscovite. Infine
il fluoro è in grado di mobilizzare gli alcali, contribuendo all'innalzamento dell'ASI.
2.Innalzamento del limite termico superiore di stabilità della muscovite da parte di
componenti nella muscovite naturale non considerati negli esperimenti classici. I
nuovi dati puntano nella direzione opposta: detti extra componenti tendono a
diminuire la stabilità della muscovite.
3.Muscovite metastabile relitta. Spesso le evidenze tessiturali indicano che la muscovite
non è cristallizzata tardivamente; altri silicati idrati quali biotite e orneblenda
persistono metastabilmente a basse pressioni; cristalli di muscovite senza segni di
breakdown si ritrovano in ignimbriti, in rocce riolitiche e dicchi di provenienza
profonda raffreddati rapidamente
20
rocce peralluminose - granati
21
• derivano il loro nome dal latino, melograno.
• La formula generale è X3Y2Si3O12.
• I granati sono descrivibili come miscele di sei termini puri
• piropoMg
• almandinoFe
3
3
• spessartina Mn3
Al2
Al2
Si3O12
Si3O12
Al2
Si3O12
• grossulariaCa 3
Al2
Si3O12
3+
• andradite Ca3 (Fe ,Ti)2 Si3O12
• uvarovite
Ca3
Cr2
Si3O12
• isomorfismo completo tra piropo, almandino, spessartina (serie della
piralspite)
• isomorfismo completo tra grossularia, andradite, uvarovite (serie della
ugrandite)
• isomorfismo incompleto tra i due gruppi
• La struttura si compone di tetraedri SiO4 alternati a ottaedri YO6
interconnessi con dodecaedri triangolari XO8.
rocce peralluminose - granati
• I granati peralluminosi (serie della piralspite) possono cristallizzare
dal magma sia quando questo è peralluminoso nella sua totalità, sia
quando lo diventa localmente per contatto e inclusione di materiali
di tipo pelitico ricchi in Al e, in misura minore, in Mn.
• Nelle rocce granitiche peralluminose i granati hanno composizione
variabile tra almandino e spessartina a bassa pressione e tra
almandino e grossularia a pressioni alte (NB: se grossularia ≥ 1/3 il
granato non è peralluminoso).
• Il granato che si può ritrovare in ambiente vulcanico è l'almandino.
• In alcune peridotiti si può trovare piropo.
22
rocce peralluminose - polimorfi Al2SiO5
23
• La informazioni sulla possibiltà di cristallizzazione dal magma dei vari
polimorfi di Al2SiO5 variano molto al variare delle condizioni di
saturazione del magma nelle varie specie volatili e al variare delle
curve di stabilità secondo i diversi studi sperimentali.
• Mentre la cristallizzazione di sillimanite appare possibile, la
cristallizzazione di andalusite richiede l'abbassamento delle T di
solidus. La cristallizzazione di cianite dal magma appare possibile ad
alta P (>6 kb), ma la cianite in ambiente magmatico si ritrova soltanto
in vene e pegmatiti, estranee a una franca cristallizzazione magmatica
rocce peralluminose - cordierite
• La formula ideale è (Mg,Fe)2[Al4Si5O18], ma sono possibili ingressi di vari
extra componenti in quantità limitate
• La struttura è composta da anelli di 6 tetraedri ortogonali a z e collegati
tra loro da catene di anelli di quattro tetraedri parallele a z: si formano
così lunghe cavità parallele a z in grado di ospitare alcali e ossidrili. I
tetraedri contengono Si o Al in disposizione casuale nel polimorfo di alta
temperatura (indialite, esagonale) e ordinata nella cordierite di bassa
temperatura, rombica pseudoesagonale.
• Si ritrova cordierite primaria in rocce granitoidi, spesso insieme a
xenocristalli, indicanti il contributo dell'incorporazione di materiale
metamorfico all'aumento dell'alluminosità del magma.
• Riguardo alla presenza di cordierite in rocce vulcaniche permangono
dubbi sulla eventuale cristallizzazione magmatica; talvolta ha nuclei ricchi
in Fe (xenocristalli) e bordi ricchi in Mg cristallizzati dal magma. La
possibilità di equilibrio col magma è ulteriormente supportata da studi
sulle cordieriti ricche in K cristallizzate ad alta T e P molto bassa e dalla
presenza di fenocristalli in rocce vulcaniche vetrose (Roccastrada), dove la
cordierite ha Mg/(Mg+Fe+Mn)≈0.5; scisti e gneiss contengono cordierite
con Mg/(Mg+Fe+Mn)≈0.7÷0.8.
24
rocce peralluminose - tormalina
25
• E` un gruppo di minerali che consiste sostanzialmente di miscele dei tre
termini:
• dravite
Na
Mg3
• schorlite
Na (Fe,Mn)3 Al6B3Si6(O,OH)30(OH,F)
• elbaite
Na (Li,Al)3 Al6B3Si6(O,OH)30(OH,F)
Al6B3Si6(O,OH)30(OH,F)
• La struttura comprende anelli di sei tetraedri (occupati da Si) sottostanti
gruppi di tre ottaedri (occupati da Mg, Fe, Mn, Li, Al) circondati da sei ottadri
più piccoli (Al) e dagli atomi di B in coordinazione 3 planare (o in
coordinazione 4 tetraedrica). La simmetria di questa struttura è dunque
trigonale
• Il nome tormalina deriva probabilmente dal cingalese turamali, una volta
usato per indicare lo zircone
• La tormalina si trova principalmente in pegmatiti e vene pneumatolitiche, ma
anche in alcuni graniti, dove è principalmente un termine della serie
schorlite - elbaite
• La tormalina è un prodotto della rezione che tampona il boro disciolto nel
magma
• I caratteristici "soli di tormalina" sono derivati da sostituzione in fase
pneumatolitica su biotite e feldspati, in conseguenza di introduzione di B
rocce peralluminose - corindone
• La formula è Al2O3 con composizione naturale praticamente
stechiometrica.
• La struttura si compone di fogli di ottaedri riempiti da Al per 2/3, e
disposti a dare una simmetria trigonale.
• Si trova principalmente in pegmatiti.
• E` dubbio che i cristalli di corindone dei graniti siano mai stati in
equilibrio con un liquido silicatico, in quanto lavori sperimentali
indicano che anche modeste quantità di Al2O3 aggiunte alla
composizione dell'eutettico granitico fanno aumentare di molto la
Tliquidus
• altri lavori indicano però che il campo primario di fase del corindone è
raggiungibile anche in presenza di eccessi di allumina molto bassi.
• Nella norma CIPW il corindone è l'unico minerale che testimonia
l'eventuale eccesso di Al2O3 nella roccia, che però può essere anche
dovuto ad allontanamento secondario di alcali.
26
rocce peralluminose - altre fasi
27
• Gli spinelli Mg2AlO4 (spinello s.s.) e Mg2AlO4 (hercynite) sono le fasi
che testimoniano la eventuale peralluminosità in magmi basici e
ultrabasici, essendo stabili a bassa attività di SiO2.
• La gahnite (ZnAl2O4) si rinviene soltanto in pegmatiti.
• Mullite e staurolite presentano sovrapposizione tra il proprio campo
di stabilità e quello liquido + solido dei magmi granitici. Tuttavia
non si conoscono segnalazioni di cristalli di queste fasi nelle rocce
granitoidi. Questo evidenzia due problematiche distinte.
• La mullite rischia di essere trascurata per la sua somiglianza con
la sillimanite (tipica dello stesso tipo di rocce).
• E` possibile che non esista sovrapposizione tra il campo di
stabilità della staurolite naturale e quello liquido + solido dei
magmi naturali nello spazio PTX, dove biotite e granati risultano
invariabilmente favoriti sulla staurolite.
rocce metalluminose
• assenza delle fasi peculiari delle rocce peralluminose e peralcaline
• presenza di fasi con [Na2O+K2O] < Al2O3 < [CaO+Na2O+K2O]
• I più comuni testimoni di metalluminosità sono quindi i feldspati
alcalini, i plagioclasi, i feldspatoidi, la biotite (flogopite-annite) e
l'orneblenda.
• Nella norma CIPW l'abbondanza di An è proporzionale
all'alluminosità della roccia.
28
rocce peralcaline
29
• Le fasi con [Na2O+K2O] > Al2O3, tipiche e caratterizzanti le rocce
peralcaline, sono essenzialmente pirosseni e anfiboli
ferromagnesiaci alcalini
rocce peralcaline - egirina
• I termini egirina e acmite sono usati frequentemente come sinonimi, ma
si possono fare alcune distinzioni.
• Acmite è la molecola NaFe3+Si2O6, che nelle norma CIPW costituisce il
principale testimone della peralcalinità della roccia.
• Una distinzione può essere fatta anche in termini strettamente
petrografici: i cristalli di colore da verde a nero terminati da facce della
forma {111} sono detti egirina, da Aegir, dio marino scandinavo, essendo
il primo ritrovamento avvenuto in Norvegia;
• i cristalli marroni terminati dalle forme {221} e {661}, quindi più appuntiti,
prendono invece il nome di acmite con evidente riferimento al loro abito
(in greco akme = punta).
• nomenclatura IMA dei pirosseni pirosseni naturali
• egirina: NaFe3+Si2O6 - [Na0.8(Ca,Fe,Mg)0.2][Fe3+Al]Si2O6
• egirinaugite: [Na0.8(Ca,Fe,Mg)0.2][Fe3+Al]Si2O6 – [Na0.2(Ca,Fe,Mg)0.8]
[Fe3+Al]Si2O6
30
rocce peralcaline - egirina
31
• L'egirina cristallizza dai magmi peralcalini, sia sovrasaturi che
sottosaturi.
• Si ritrova comunemente in alcali graniti, quarzo sieniti, sieniti e
nefelin sieniti, dove cristallizza tardivamente, mantellando i
pirosseni precoci senza rapporti di reazione con essi.
• L'egirina è anche un costituente comune delle rocce sottoposte a
processi di fenitizzazione in prossimità di complessi plutonici e
ipoabissali alcalini.
• Nelle rocce vulcaniche l'egirina è più rara, probabilmente a causa
della bassa fugacità di ossigeno in tale ambiente, che favorisce
fayalite.
• Occorre anche considerare che, in presenza di S, una bassa attività
di SiO2 stabilizza noseana piuttosto che egirina; inoltre in questo
caso una fugacità di O2 eventualmente alta aiuterebbe la
stabilizzazione del gruppo solfato (noseana) piuttosto che un
solfuro.
rocce peralcaline - enigmatite
• La formula di riferimento è Na2(Fe,Ti)6Si6O20.
• Il nome deriva dalle iniziali incertezze sulla sua composizione, dovute
anche a errate interpretazioni strutturali, che volevano l'enigmatite
assimilabile a un anfibolo triclino.
• La definizione attuale della struttura indica invece la presenza di catene
tetraedriche tipo pirosseno con appendici laterali e fogli di ottaedri (Fe e
Ti) e poliedri di coordinazione 8 (Na).
• La formula dell'enigmatite in accordo con questa struttura risulta quindi
Na2Fe5TiO2[Si6O18].
• Le variazioni chimiche sono piuttosto limitate, nonostante l'enigmatite si
ritrovi in una ampia varietà di rocce plutoniche e vulcaniche e riguardano
soprattutto la sostituzione Fe2+ + Ti4+ = 2 Fe3+.
• La varietà più ricca in Fe3+ è talvolta detta cossyrite, dall'antico nome di
Pantelleria (Cossyra), ma enigmatite e cossyrite sono generalmente usati
come sinonimi, con il primo molto più diffuso del secondo.
• L'enigmatite è comune costituente di sieniti a foidi, sieniti e plutoniti
acide, in quantità da accessorie a >10%.
• Nelle vulcaniti peralcaline (comenditi-pantelleriti, trachiti, fonoliti) si
trova come comune costituente della pasta di fondo e, meno
frequentemente, come fenocristalli
32
rocce peralcaline - riebeckite
33
• Tra gli anfiboli sodici a posizione W vacante (riebeckite,
magnesioriebekite, glaucofane , ferroglaucofane) esiste miscibilità
completa.
• La formula dell'end-member riebeckite è Na2Fe2+3Fe3+2Si8O22(OH)2.
• E` costituente comune delle rocce sovrasature peralcaline quali
graniti, quarzo sieniti e vulcaniti acide. Si rinviene anche in sieniti e
nefelin sieniti.
rocce peralcaline - arfvedsonite
• E` un anfibolo sodico con posizione W totalmente occupata. La
formula di riferimento è NaNa2Fe2+4Fe3+Si8O22(OH)2.
• Può contenere un po' di Ca nella posizione X.
• E` omunemente associato, talvolta in concrescimento parallelo, a
egirina nelle sieniti peralcaline, sia quarzifere che a nefelina.
34
rocce peralcaline - richterite
• La formula contiene tre cationi a grande raggio (2 Na e 1 Ca), per
cui un Na è accomodato nella posizione W. Nei siti Y sono presenti
Mg, Fe2+, Mn, Fe3+ e Al.
• La formula è: NaNaCa2(Mg,Fe2+,Mn,Fe3+,Al)[Si8O22](OH)2
• Talvolta la sostituzione Fe2+=Fe3+ determina una occupanza dei siti
Y da parte di 2(Mg, Fe2+>Mn) e 2(Fe3+>Al), con bilancio di carica
realizzato dalla sostituzione di due cationi divalenti con due
trivalenti; la posizione Y contiene quindi soltanto quattro atomi.
• Richterite con elevato tenore in K (~1 atomo pfu) è tipica del clan
delle rocce lamprofiriche, e in particolare del ramo delle lamproiti,
dove cristallizza tardivamente nella pasta di fondo.
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