Ortopirosseniti oliviniche

Durante la fase di preparazione delle sezioni sottili è stato impossibile separare in maniera netta i volumi serpentinitici da quelli pirossenitici, pertanto alcuni campioni riportati in Tabella B.2 (Appendice B) comprendono ortopirosseniti oliviniche e volumi serpentinitici. Le ortopirosseniti oliviniche in sezione sottile appaiono come volumi centimetrici isolati e boudinati lungo la foliazione all’interno delle peridotiti serpentinizzate.

Le ortopirosseniti oliviniche appaiono a grana media e sono caratterizzate da una struttura porfiroclastica (Fig. 17a). I volumi di ortopirosseniti oliviniche boudinate lungo la foliazione presentano microstrutture tipo “eye-shaped flow pattern” (Fig. 17a) a formare geometrie ellissoidali.

Il grado di retrocessione delle ortopirosseniti oliviniche varia da debole a intenso. In quest’ultimo caso si osserva la completa trasformazione in bastite degli ortopirosseni e in serpentino e magnetite dell’olivina.

Le ortopirosseniti oliviniche sono attraversate da differenti sistemi di vene di spessori millimetrici all’interno delle quali cristallizzano minerali del gruppo del serpentino. Per la descrizione di queste microstrutture si rimanda al Capitolo 5.

L’associazione mineralogica è data da (Tab.B.2 in Appendice B) :

ortopirosseno + anfibolo1 + olivina + spinello ± anfibolo2 ± clinopirosseno ± serpentino ±

magnetite ± clorite ± calcite.

L’ortopirosseno in questa litologia risulta essere la fase mineralogica più abbondante (circa 55% vol.) (Fig. 17b).

Gli ortopirosseni si presentano come cristalli subidiomorfi, di dimensioni che variano da grosse (6-7 mm) a medie (3-4 mm). I cristalli sono interessati da deformazione intracristallina tipo “kink bands” ed elevato grado di fratturazione.

Gli ortopirosseni hanno composizioni ricche in molecola enstatitica (En% 89-92) (Tab. C.6 in Appendice C). Nell’insieme è possibile osservare una correlazione negativa tra la %

enstatitica e la concentrazione in Al2O3. Il campione M56, pur mostrando questo trend,

presenta valori più bassi del contenuto di Al2O3 (0,81-1,68) rispetto agli altri campioni (Al2O3

1,91-3,68).

In alcuni casi sottili lamelle di clinopirosseno si osservano essoluti lungo la (100) dei cristalli a grana grossa di ortopirosseno; questo fatto indicherebbe fenomeni di smescolamento subsolidus a causa del raffreddamento del sistema (Fig. 17e). I clinopirosseni essoluti

dall’ortopirosseno, nel campione CS1, hanno composizione diopsidica con contenuti in Al2O3

compresi tra 3,49% e 3,54%.

I porfiroclasti di ortopirosseno inoltre mostrano contorni ad anse all’interno delle quali si

osserva la crescita di aggregati a grana fine formati da olivina, anfibolo1 e spinello (Fig.17 c,

d).

L’olivina è presente in concentrazioni modali di circa 15% vol. e si osserva come cristalli subidiomorfi di dimensioni da millimetriche a submillimetriche e mostra composizioni

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forsteritiche (Fo% 90-93, Tab.C.5 in Appendice C). Questa fase mineralogica cresce in

equilibrio strutturale con l’anfibolo1 e lo spinello e in disquilibrio strutturale con i

porfiroclasti di ortopirosseno (Fig.17 c,d).

L’olivina risulta essere la fase mineralogica maggiormente retrocessa in minerali del gruppo del serpentino secondo la reazione 1:

Olivina Serpentino (mesh) Magnetite (reazione 1)

6(Mg,Fe)2SiO4 + 7H2O → 3(Mg,Fe)3Si2O5(OH)4 + Fe3O4 + H2

Quanto più avanzato è il processo di idratazione dell’olivina, tanto più complessa risulta essere la definizione dei contorni del/i cristallo/i all’interno dei glomeri di silicati.

Nei casi in cui l’olivina è solo parzialmente retrocessa occupa il mech core delle strutture tipo

net like.

L’anfibolo1 (circa 13% vol.) si osserva in cristalli millimetrici in equilibrio strutturale con

l’olivina (Fig.17 c,d) e mostra composizioni Mg-orneblenda con valori di Siiv > 7 (a.p.f.u.),

(Tab. C.8 in Appendice C). Molto spesso gli anfiboli1 includono cristalli submillimetrici di

spinello. Alcuni cristalli di anfibolo1 mostrano bordi arricchiti in molecola tremolitica.

L’anfibolo2 (circa 10% vol.) si osserva concentrato in plaghe centimetriche come cristalli da

idiomorfi a subidiomorfi (Fig. 17f). Gli anfiboli2 hanno composizioni che variano da Mg-

orneblenda con arricchimento in molecola Tschermakitica (Siiv < 7 a.p.f.u.) riportati in Tabella

C.8 (Appendice C).

Il clinopirosseno (circa 2% vol.) appare in cristalli subidiomorfi in equilibrio strutturale con

l’anfibolo2. I granuli analizzati hanno composizione diopside con contenuti di Al2O3 compresi

tra 2,92% e 3,06% e TiO2 compreso tra 0,28% e 0,30% (Tab. C.7 in Appendice C).

Nel campione CS1 i clinopirosseni, prodotti di smescolamento dagli ortopirosseni, hanno

contenuti in TiO2 inferiori al limite di detezione dello strumento e contenuti in Al2O3 pari a

3,52%.

Gli spinelli (circa 5% vol.) si osservano in due differenti posizioni strutturali: i) come cristalli millimetrici con abito subidiomorfo inclusi in cristalli di ortopirosseno e nelle originarie olivine (Fig.17 c,d); ii) come cristalli anedrali (tipo holly leaf) in posizione interstiziale tra le altre fasi.

Otticamente questa fase appare generalmente opaca, tuttavia alcuni cristalli lungo i bordi mostrano colorazioni sul bruno.

Nell’insieme la composizione degli spinelli definisce una serie cromo-alluminifera con

variazioni in Cr/(Cr+Al) tra 0,05-0,75 e Mg/(Mg+Fe2+) tra 0,14 e 0,8 da termini Pleonaste a

Picotiti. Nell’insieme i cristalli analizzati presentano zonature composizionali, tuttavia non è possibile definire un trend comune per le zonature stesse. Dalle analisi in Tabella C.9 (Appendice C) si osservano variazioni composizionali degli spinelli tra i campioni analizzati; queste variazioni non risultano essere legate alle posizioni strutturali. Le immagini in BSE (Fig. 18) e le mappe composizionali (Fig. 19 e Appendice D) evidenziano la presenza di

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trasformazioni degli spinelli in magnetiti cromifere. Generalmente quest’ultima fase forma delle corone discontinue attorno ai cristalli di spinello. Le corone hanno composizioni magnetiti cromifere e sono il prodotto di reazioni di scambio tra un fuso e gli spinelli della serie allumino-cromiferi (vedi paragrafo 5.4).

5,00 mm 5,00 mm

0,25 mm 0,30 mm

Figura 17: microfoto di ortopirosseniti oliviniche. (a) struttura porfiroclastica della ortopirossenite olivinica, geometria tipo “eye-shaped flow pattern” (polarizzatori incrociati); (b) cristalli di ortopirosseno nelle ortopirosseniti oliviniche ”(polarizzatori incrociati); (c) e (d) cristalli di olivina, anfibolo1 e spinello all’interno di anse di cristalli di ortopirosseno (polarizzatori incrociati); (e) cristalli di clinopirosseno essoluti lungo la (100) dei cristalli a grana grossa di ortopirosseno (polarizzatori incrociati); (f) anfibolo2 concentrati in plaghe tra i cristalli di ortopirosseno (polarizzatori incrociati).

a

b

c

d

e

f

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Figura 18: immagine in BSE di un cristallo xenomorfo di pleonaste nelle ortopirosseniti oliviniche. Lungo i bordi e in piccoli volumi discontinui nel cristallo si osservano un aumento in contenuto in Cr/(Cr+Al) e più moderato TiO2 ed una diminuzione in contenuti in Mg/(Mg+Fe2+).

Figura 19: mappe della distribuzione di Al-Mg-Fe-Cr-Ti di un cristallo anedrale di spinello a composizione da pleonaste a magnetite cromifera. Le immagini mostrano la presenza di corone di magentiti cromifere discontinue lungo i bordi del cristallo di pleonaste. Le corone mostrano un arricchimento nelle concentrazioni in Fe a fronte di una diminuzione in Al ed un arricchimento in Ti a fronte di una diminuzione in Cr. Il cristallo è interessato da fratture dove cristallizzano minerali del gruppo del serpentino, come evidenziato dagli alti valori in Mg.

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