Capitolo 2 I giacimenti ed i campioni esaminati

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Capitolo 2

I giacimenti ed i campioni esaminati

2.1 Premessa

L’ardennite si trova diffusa come fase accessoria all’interno di depositi manganesiferi, arricchiti in As-V, metamorfosati sotto un ampio intervallo di condizioni di P-T. In questi depositi, che generalmente sono interstratificati nelle formazioni scistose (calcescisti per le Alpi, filladi e scisti per le Ardenne), il minerale è concentrato all’interno di livelli compatti e siliciosi.

La peculiarità di questi ambienti è però data dall’alto stato di ossidazione, la presenza infatti di arsenico e vanadio pentavalente nella struttura dell’ardennite indica che questa condizione gioca un ruolo indispensabile nella sua formazione. Come noto ormai da tutte le località, l’ardennite è ristretta a paragenesi indicative di fugacità di ossigeno da alta a molto alta definite dalla presenza di ematite (± rutilo), braunite + quarzo, piemontite + quarzo (Reinecke et al., 1991).

Un altro fattore che influenza la sua formazione è sicuramente la presenza di arsenico e vanadio nelle rocce ospiti. Ora, il ritrovamento in depositi manganesiferi è stato anche suffragato da considerazioni legate al comportamento cristallochimico di As e V che generalmente presentano la tendenza a formare silicati assieme a Mn ed a Fe3+.

Geograficamente l’ardennite è stata localizzata nelle Ardenne Belghe, nelle unità oceaniche delle Alpi Occidentali, nella cintura egea degli scisti blu in Grecia, nella miniera manganesifera di Kajlidongri in India, in Nuova Zelanda, nella cintura metamorfica di Sanbagawa in Giappone, nella miniera di Pendity in Russia.

2.2. La località tipo

La località tipo è Salmchâteau, Vielsalm, Stavelot Massif, Ardennes, Luxembourg Province, Belgium; la località era stata genericamente indicata come nei pressi di Ottrez da parte di von Lasaulx, mentre Pisani aveva precisato che i campioni studiati provenivano da Salmchâteau.

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La località originaria è un filone nei pressi del ponte della ferrovia, sulla collina a Nord del paese. dove sorgeva il castello di Salmchâteau; praticamente esaurito già dagli anni '40 (e ora inaccessibile); campioni provenivano anche da sfasciumi dalla parte alta della collina e dal suo versante ripido (Buttgenbach, 1947).

La località tipo vera e propria si trova nel parco recintato della villa che sorge sui ruderi del castello. Da lì provengono i cristalli da 5-6 cm inclusi nel quarzo che sono esposti nel vicino museo della Cotucule. E sempre da li proveniva l'eccezionale campione da 120 kg recentemente rubato al museo di Bruxelles. La vena quarzosa è potente oltre 30 cm. Il materiale si trova ora circa un metro sotto il terreno e l'accesso è vietato.

Nelle vicinanze si trovano delle vene secondarie poste sullo stesso trend; in particolare una, da cui proviene la quasi totalità del materiale recente, si trova in prossimità della linea ferroviaria. L'ardennite si trova inclusa nel quarzo, con rari cristalli liberi in geode ed individui non grandi come al castello ed associata a muscovite cromifera, ematite, ossidi ecc.

Fig. 2.1. Immagine1,8 x 1,3 mm. Cristalli di ardennite di Salmchâteau in una matrice di

quarzo.-[photo/collection Jan Vanheuverzwijn LITHOS]

Un secondo affioramento, individuato da Corin (1927, 1928), si ritrova in un filone di quarzo che attraversa le filladi ematitiche rosse ai piedi della stessa collina.

Di questa località abbiamo analizzato:

¾ un lotto di campioni, ottenuti da Micheal Blondieau-Pilotte, che presentano cristalli in geode nitidi;

¾ un campione della collezione del Royal Belgian Institute of Natural Sciences, [# N3978] costituito da cristalli tabulari centimetrici freschi in quarzo;

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¾ un frammento del cotipo (Fig.2.2) donato da von Lasaulx e conservato presso il Museo Mineralogico dell’Università di Wroclaw (Breslau) [catalogo MMWr II-14797] (Bogdański, 1999). Le "Analys III u. IV der Abhandlung" cui si fa riferimento sul cartellino del campione corrispondono alle analisi S-3a-III e IV (riportate nel capitolo1) (Lasaulx & Bettendorff, 1873), di cui la S-3b è la media (Lasaulx, 1873);

Fig. 2.2. Il campione del cotipo [da Bogdański J., 1999]

2.3. L’ardennite in Italia

In Italia l’ardennite è diffusa nelle Alpi Occidentali all’interno di depositi a manganese, contenuti nelle unità tettoniche della Falda Piemontese dei calcescisti con pietre verdi. Questa, che costituisce un frammento dell’originario bacino ofiolitico piemontese coinvolto nella collisione continentale tra Africa ed Europa, si suddivide in due principali unità tettoniche che appaiono differenziate nell’assetto litostratigrafico e nell’evoluzione tettonico-metamorfica. L’unità inferiore o di Zermatt-Saas comprende una potente sezione ofiolitica ad affinità oceanica e complesse sequenze di copertura. Essa mostra inoltre diffuse testimonianze di un primo evento metamorfico di HP e LT e una parziale sovraimpronta finale in facies di scisti verdi. L’unità superiore o del Combin, è invece costituita da un caratteristico complesso di base pre-ofiolitico ad affinità continentale e da una potente successione vulcanoclastica di calcescisti e metavulcaniti stratiformi in ripetuta alternanza con associate lenti di metagabbri e serpentiniti. Gli orizzonti a quarziti e scisti quarzitici arricchiti in manganese, contenuti in queste unità tettoniche ed affioranti solitamente alla base delle coperture o internamente alle

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successioni vulcano-sedimentarie, si contraddistinguono comunemente per la struttura finemente zonata con alternanza di letti a silicati di manganese variamente colorati e di letti sterili o quasi. L’origine di queste elevate concentrazioni di manganese sono state attribuite all’attività idrotermale esalativa del vulcanismo ofiolitico (Dal Piaz et al., 1979). Durante la fase estensionale nel giurassico si è avuta infatti un’intensa attiva idrotermale che ha portato le acque oceaniche riscaldate a circolare internamente al pavimento del bacino piemontese, lisciviando dalle rocce di composizione basaltica Si, Cu, Fe, Mn ed altri metalli che ha poi ridepositato in questi particolari livelli.

In tabella 2.1 sono elencate e descritte tutte le località italiane in cui è stata rinvenuta l’ardennite.

Tabella 2. 0.1. Località italiane Località Condizioni

metamorfiche Paragenesi asssociate Riferimenti Chez Botz, Fenis

(AO) HP stadio I: 560-630, >14kbar Qtz, Sps, Br, Pm, Mu, Tor, Ap Pasero et al. (1994) Castello (1980,1981),

Plan Maison 2°,

Breuil, (AO)

Unità di Zermat-Saas Qtz, Sps, Chl, Pm, Hem, Dal Piaz et al.(1979)

Plan Tendre

-Passo del Plateau Rosà,(AO)

470-540°C, 15-20 kbar Qtz, Sps, Pm, Br, Hem, Cli, Phe, Til, Rt Dal Piaz et al.(1979), Pasero et al.(1994)

Lago di Cignana,

(AO) HP stadio I: 590-630°C, 26-28 Kbar Cs/Qtz, Pm, Sps, Hem, Tlc, Phe, Rt, ± Br, ± Ky Reinecke(1989,1991), Dal Piaz et al.(1979)

Varenche Val St .Barthelemy, (AO) HP: 400-500°C,>11Kbar GR: 390-420°C,< 8 Kbar Qtz, Sps, Phl,Tlc,Rds, Cr, Ajd, Hem Qtz, Sps, Phl, Cli, Hem, Ab, Apl Qtz, Sps, Phl, Cli, Br, Hem

Pelloux (1922, 1946), Baldelli et al. (1983), Reinecke (1987), Reinecke & Pasero (1994)

Belvedere di Alagna, (VC)

410-440°C, 4-7 kbar Qtz, Sps, Pm, Br, Cli, Phe, Hem, Til Bearth (1967), Dal Piaz et al. (1979), Reinecke (1994), Cerri (1990) Min. Feglieretsch Otro, (VC) Qtz, Rdn, Rds, Sps, Br, Tlc, Cal ± Pm Bonino (1948, 1965), Peters et al. (1978) Ceres (monte di Voragno, Min. Vernetto), Val d’Ala, Val Grande di Lanzo (TO)

Qtz, Pm, Sps, Rdn, Br, Phe, Rds, Alur Zambonini (1922), Gennaro (1925), Bonino (1965)

Colle Forcola,

Balangero & Corio, (TO)

Qtz, Pm, Br, Sps, Rdn, Alur Stelzner & Bergeat (1904), Gennaro (1925)

Viù, Val

di Viù (TO)

Qtz, Br, Sps, Phe, Ti, Dr Gennaro (1925)

Sparone, Val di Locana (TO)

fonte: MRSN Torino

Val Sora, Val

Malenco (SO)

Sciesa (1987), Bedognè et al. (1993)

Alpe Airale Val

Malenco (SO)

Qtz, Pm, Sps, Br, Cli, Dr, Sciesa (1987), Bedognè et al. (1993)

HP = stadio di alta pressione, GR = overprint in facies scisti-verdi. Abbreviazioni: Ab = albite, Ajd = aegirina-jadeite, Alur = alurgite, Ap = apatite, Apl = arseniopleite, Br = braunite, Cal = Calcite, Chl = clorite, Cli = clinocloro, Cs = coesite, Dr = dravite, Hem = ematite, Ky = cianite, Mu = muscovite, Phe = phengite, Phl = flogopite, Pm = piemontite, Qtz = quarzo, Rdn = rodonite, Rds = rodocrosite, Rt = rutilo, Sps = spessartina, Ti = titanite, Til = tilasite, Tlc = talco, Tor = tormalina

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2.3.1 Le località italiane studiate

In Piemonte

La prima località italiana in cui è stata segnalata l’ardennite è Ceres, Valli di Lanzo. Nel 1923, infatti, lo Zambonini descrive, in una Nota preliminare sul nuovo giacimento di minerali manganesiferi di Ceres, la rara specie ardennite ritrovata fino a quel momento solo in Belgio a Salmchâteau. Nella sua Nota l’autore osserva che l’ardennite sempre associata alla piemontite si concentra nei filoncelli quarzosi attraversanti gli gneiss minuti ed i micascisti dei dintorni di Ceres. Le caratteristiche di questi banchi di micascisti ed in particolare dei livelli manganesiferi, a seguito delle esplorazioni proseguite negli anni successivi, sono state tuttavia definite con maggior dettaglio; Bonino per esempio ha fornito una descrizione completa dei caratteri strutturali e petrografici dei minerali di Mn presenti nella miniera di Vernetto, situata nei pressi dell’abitato di Ceres. In questo giacimento, di cui sono stati analizzati nel presente studio 5 campioni raccolti da M. Caiolo e G. Maletto, i minerali manganesiferi si concentrano in lenti, con tessitura nodulare-occhiadina, interstratificate con la formazione scistosa. I noduli di minerale manganesifero, hanno le dimensioni di un uovo circa e sono inglobati in una matrice di straterelli alternati con altro materiale di Mn e con un aggregato quarzoso-feldspatico (Bonino, 1965). L’associazione paragenetica comprende quarzo, piemontite, spessartina, rodonite, rodocrosite, ardennite, sillimanite, braunite, alurgite ed ematite. L’ardennite qui raccolta è di colore bruno colofonia e si presenta sotto forma di aggregati fibrosi o bacillari che non di rado risultano essere contorti o ripiegati.

Proveniente sempre dalla zona di Ceres Valli di Lanzo è stato analizzato un campione della collezione del Museo Regionale di Scienze Naturali ritrovato in corrispondenza dei micascisti del monte Voragno (località descritta da Gennaro 1925). Il campione sembrerebbe provenire da blocchi isolati non rinvenuti in posto.

Un’altra località di cui abbiamo analizzato alcuni campioni è Colle Forcola, posta a cavallo del confine tra i comuni di Balangero e Corio. Questa zona fu luogo di ricerche giacimentologiche fin dalla fine dell’ottocento; Jervis (1873) riporta infatti la segnalazione di mineralizzazioni a manganese e di permessi di ricerca sia nel territorio di Balangero, sia in quello di Corio; permessi che, come riferito in un appunto manoscritto dello stesso Jervis (sulla copia conservata nel Museo Regionale di Scienze Naturali di Torino), erano stati rinnovati rispettivamente nel 1883 e nel 1898. Sulla base delle indicazioni lasciate da Jervis, Baretti (1893) e Stelzner & Bergeat (1904), Gennaro nel 1925 descrive in maggior dettaglio la mineralizzazione dell’area, accertando la presenza innanzitutto dell’ardennite (seconda località italiana) e poi della piemontite e degli altri minerali di manganese, già riscontrati a

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Ceres in giacitura perfettamente analoga. Il passo della Forcola si ritrova nella zona dei micascisti, che presso la lente di braunite diventano manifestamente ricchi in piemontite; questa spesso si alterna in straterelli pieghettati e contorti col quarzo e o con l’ardennite. Pur mancando le piccole lenti di braunite con granati interclusi, sono presenti blocchi di braunite compatta aventi incrostazioni giallo-brune di spessartina; inoltre non sono rari aggregati di cristalli avvolti nell’ardennite in individui bacillari intrecciati a guisa di feltro. Nella paragenesi del giacimento sono presenti anche l’alurgite (seppur assai scarsa) e la rodonite in masserelle rosee che vengono alla luce rompendo i noduli di braunite.

Di questa località è stato studiato un campione proveniente dalla collezione giacimentologica del Museo Regionale di Scienze Naturali di Torino.

Del giacimento di “Viù”, di cui esiste un unico riferimento in letteratura (Gennaro 1925) relativo al ritrovamento dell’ardennite in massi erratici al Col S. Giovanni, sono stati studiati 4 campioni: tre provenienti dall’affioramento di micascisti a piemontite, localizzato a Punta Gensane (Viù), messi a nostra disposizione dal Museo Regionale di Scienze Naturali di Torino e dai collezionisti Ambrino e Barresi; ed un campione della collezione del museo Politecnico [coll. Crida, #796], datato 1922 e proveniente da Col S. Giovanni.

E' stato anche studiato un campione proveniente da Sparone, nella Valle di Locana (TO); si tratta di un campione di micascisto a piemontite e ardennite, con l'ardennite in minute fibre gialle incluse in quarzo. Questa località non risulta descritta in letteratura, anche se manifestazioni di minerali manganesiferi sono note nella zona (un campione di micascisto a piemontite proveniente da Molino di Roje è stato analizzato da Dal Piaz et al. (1979) e un saggio per minerali di Mn è stato effettuato ad Alpette). E' stato analizzato un frammento del campione proveniente dalla collezione giacimentologica del Museo Regionale di Scienze Naturali di Torino.

In Valle d’Aosta

In Valle d’Aosta l’ardennite è stata rinvenuta a Varenche - St. Barthelemy all’interno della sequenza di quarziti e scisti a Cr e Mn che rappresenta una sezione di copertura sopraofiolitica, depositatasi sul basamento serpentinitico esposto al fondo del bacino oceanico piemontese. Nel giacimento di manganese, la mineralizzazione, già nota alla fine dell’ottocento e coltivata con scarso successo fino a 1920, è costituita principalmente da lenti nerastre di braunite cui si associano spessartina, rodocrosite, piemontite, ardennite, siderite manganesifera ed alurgite in matrice di quarzo.

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L’ardennite a Varenche è stata segnalata da Pelloux nel 1946, avendola identificata nel materiale raccolto nel 1918; di questa l’autore descrive due tipi di giacitura, in venette nella braunite mista a quarzo e in lamelle in bande nel diaspro. La diversa giacitura conferisce al minerale due distinte colorazioni: giallo citrino per la seconda e bruno-colofonia per quella inclusa nella braunite. Particolare in questo giacimento è l'associazione dell'ardennite con arseniopleite, segnalata da Pasero et al (1994) e con manganberzeliite (Barresi, dati non pubblicati). Di questo giacimento sono stati analizzati 4 campioni.

Sempre nelle Alpi occidentali, un’altra località in cui è stata segnalata la presenza di ardennite è la zona del Lago di Cignana, due km ad ovest di Valtournanche. Ritrovata all’interno di quarziti a piemontite descritte per la prima volta da Bearth (1967) e appartenenti alla copertura metasedimentaria mesozoica (schistes lustres) della sequenza ofiolitica della zona di Zermatt-Saas, l’ardennite risulta essere uno dei costituenti mineralogici presenti in minor quantità. Le quarziti a piemontite qui ritrovate hanno un colore che va dal rosa al rosso dovuto alla abbondante diffusione di granuli di piemontite rossa e di granati manganesiferi (spessartina); le altri fasi mineralogiche presenti sono: quarzo, braunite, talco, fengite, clinocloro, tormalina, albite, ematite, cianite, paragonite, flogopite, rutilo, apatite e zircone. Geodinamicamente l’intera area di Zermatt-Saas, che rappresenta una parte dell’oceano Ligure-Piemontese, è stata interessata inizialmente da una fase di picco metamorfico HP, dovuta alla sua subduzione (nel Cretaceo medio-superiore) al di sotto della zona Austroalpina di Sesia, seguita poi da una fase di uplift terminata con un impronta metamorfica in facies di scisti verdi. Reinecke (1989,1994) ha cercato proprio di trovare una correlazione tra i processi metamorfici nonchè regimi termotettonici e le variazioni composizionali di alcune specie mineralogiche. Il granato, l’ardennite, la piemontite, la braunite, la fengite e la tormalina mostrano infatti delle zonature composizioni, legate soprattutto alla ripartizione di Mn2+ e Mg tra gli stessi Mn-Mg-Al silicati, che riflettono il susseguirsi dei diversi stadi metamorfici. Nel caso dell’ardennite, Reinecke ha distinto tre generazioni: ardennite I ricca in Mg e formata in condizioni di picco metamorfico (500-630° e 15-28 Kbar) ed un’ardennite (generazioni II e III) cristallizzata durante la fase di uplift e di raffreddamento. Di questa località sono stati analizzati microcristalli lamellari, di color giallo oro, provenienti da due campioni macroscopici raccolti da Ambrino e Barresi.

In Lombardia

In Lombardia la mineralizzazione manganesifera è segnalata nella provincia di Sondrio: in Val Malenco (Bedognè et al., 1993). Nell’ambito delle rocce affioranti nell’area,

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caratterizzate da un metamorfismo di medio grado, in facies di scisti verdi, sono riconoscibili almeno tre tipi principali di minerali di manganese, in funzione dello stato di ossidazione delle paragenesi. Si hanno: associazioni ossidate a braunite e piemontite, neutre a spessartina e braunite e ridotte a Mn-carbonati, tefroite e rodonite. L’ardennite si concentra prevalentemente in venette di mica fengitica all’interno dei livelli di quarziti a piemontite.

In Val Sora, lungo l’incisione a monte di S. Anna affiora uno di questi grossi livelli di quarziti a piemontite, che raggiunge lo spessore di 50 m ed un’estensione di alcune centinaia, individuato da R. Crespi negli anni ‘60. Qui l’ardennite, presente in notevole quantità in aggregati paralleli di cristalli prismatici di colore giallo-bruni, forma sottili venette entro la piemontite stessa (Sciesa, 1987). L’ardennite di questa località, secondo le analisi riportate in letteratura (Bedognè et al. 1993), è una varietà di As contenente poco V (analisi riportata in appendice A).

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2.4. I ritrovamenti mondiali

In tabella 2.2 sono elencate tutte le località mondiali in cui è stata rinvenuta l’ardennite.

Tabella 2.2. Caratteristiche di tutte le località estere con ardennite. Località Condizioni

Metamorfiche Paragenesi associate Riferimenti Salmchâteau,

Ardenne, Belgio 360-420°C, 1-3 Kbar Qtz, Ap, Ab Qtz, Mu, Cli, Hem, Sps,Pg,Rds,Ab Pisani, Lasaulx,Melon et al. (1976), Donnay & Allmann (1968)

Bierleux, Lienne

Valley, Belgio

300-350°C, 1-3 kbar Qtz, Cph, Sud, Mu, ± Hem Semet & Moreau (1965), Pasero et al.(1994)

Bihain, Stavelot

Massif, Belgio 360-420°C, 1-3 Kbar Qtz, Sps, Cli, Sud, Mu, ±Hem, ±Gah, ±Rt Fransolet (1982), Pasero et al. (1994)

Piz Cam e Val Maroz, Svizzera

Sps, Rds, Rdn, Hem, Pm, Kut Wenk (1979), Geiger & Cabalzar (1989), Bedognè et al. (1995) Grialetsch e Chastelets, Svizzera Museo Geologico di Losanna Alp Parsettens,

Svizzera Geiger & Cabalzar (1989)

Piz Corvatsch ,

Svizzera

Bonneval-sur-arc,

Haute-Marienne,Francia

450-550°C, 14-16 Kbar Qtz, Sps, Cli, Hem, Phe, Rt

Qtz, Pm, Sps, Br, Hem, Phe, Cli, Tlc, Rt

Chopin (1978), Pasero & Reinecke (1991)

Mili, Evvia, Grecia 300-340°C, 7-11Kbar Qtz, Sur, Br, Pm, Cli, Ap

Qtz, Pm, Sps, Cli, Hem, Tnt, Ab

Pasero & Reinecke (1991),Reinecke(1986)

Akra Bouri, Evvia

Grecia

360-410°C, 8-10 Kbar Qtz, Pm, Sps, Cli,Hem,Cr, ± Phe Reinecke (1986)

Andros, Grecia 360-420°C, > 11 Kbar Qtz, Sps, Br, Phl, ± Pm

Qtz, Sps, Pm, Cli, Phe,Hem,Cr, Rt Qtz, Sps, Hem, ± Cli

Reinecke (1986), Reinecke&

Hatzipanagiotou(1987)

Tinos, Grecia 450-500°C, 12-18 Kbar Qtz, Sps, Pm, Cli, Phe, Rt Brocker (1990), Pasero et

al. (1994)

Nezilovo,

Macedonia

Qtz, Pm, Gah, Til Nevenka (1992), Bermanec et al. (1994)

Merehead quarry,

UK

Embrey (1977)

Pendity mine, Urali Asemi-gawa river,

Giappone 450-500°C, 6-10 kbar Qtz, Sps, Pm, Tlc, Chl, Ab, Cal, Hem, Br, Rt, Ap Enami (1983,1986)

Yamato mine,

Giappone Qtz, Ab, Rdn, Rds, Ba, Har, Mu, Yam Yoshimura & Momoi (1964)

Kamogawa,

Giappone Hus, Rib, Ale, Tep, Rds, Sps, Sur, (Hol-Cry), Pm, Qtz Minagawa et al.(1986), Minagawa & Momoi (1987), Minagawa (1992)

River of Sanba,

Giappone

Qtz, Pm, Mu, Chl, Hem, Sps, Ab Matsubara & Kato (1987)

Hakuryu,

Giappone

Br, Sps, Pen, Sur, Sps, Qtz Minakawa (1992)

Tone, Giappone Br, Hol, Pm, Qtz Minakawa (1992)

Kajlidongri, India Qtz, Sps, Rt, Qtz, Hem Nayak (1966, 1967, 1973, 1980), Cabella et al. (2003), Deb et al. (1989) Arrow Junction, Nuova Zelanda

363-420°C, 4.5 kbar Qtz, Ab, Pm, Sps, Phe, Hem, Chl, Rt, Tor, ± Cal

Kawachi et al. (1983), Coombs et al. (1985,1993)

Per la legenda vedi tabella 2.1., inoltre: Ale = alleghanyite, Ba = barite, Cal = Calcite, Cph = carpholite, Cr = crossite, Cry = criptomelano, Gah = gahnite, Har = haradaite, Hol = hollandite, Hus = hausmannite, Pen = pennantite, Pg = paragonite, Rib = ribbeite, Sud = sudoite, Sur = sursassite, Tep = tefroite, Tnt = titanite, Yam = yamatoite

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2.4.1. Località estere studiate

In Grecia

In Grecia l’ardennite è presente nelle unità nella cintura degli scisti blu Egea. Rinvenuta inizialmente come fase accessoria all’interno di quarziti e scisti ricchi in Mn-Al delle isole di Evvia e Andros (Reinecke, 1986) successivamente è stata segnalata, sempre in Grecia, anche nelle unità inferiori dell’isola di Tinos (Brőcker 1990) dove è stata ritrovata in scisti a piemontite-spessartina-quarzo che differiscono dalle precedenti unità tettoniche per un più alto grado metamorfico (ca. 450-500°C, 12-18 Kbar rispetto ai 300-350°C e 7-11Kbar di Andros).

Delle località greche, nel presente studio, è stato analizzato un campione proveniente dall’isola di Andros ed inviatoci dallo Smithsonian Institute. Ad Andros l’ardennite è presente esclusivamente nei metasedimenti ferromanganesiferi che formano livelli quarzitici intercalati con scisti e quarziti a clorite-fengite (±albite ± epidoti ± ematite/magnetite). La giacitura più comune è all’interno dei livelli di quarziti a piemontite (che raggiungono uno spessore poco superiore al metro e sono diffusi su tutta l’isola) dove si concentra con la piemontite, spessartina, ematite, e rutilo in piani paralleli alla scistosità. Tuttavia il minerale si ritrova in quantità abbondanti anche all’interno di rocce quarzitiche associate con depositi di braunite che formano lenti spesse più di quattro metri ed estese alcune centinaia. Mentre la tessitura e i dati geochimici degli scisti a piemontite suggeriscono la loro derivazione da sedimenti silicei con noduli di Mn, per i sedimenti con lenti di braunite è stata invece supposta un’origine idrotermale sottomarina (Reinecke, 1985).

In Russia

In Russia l’ardennite è stata esclusivamente rinvenuta nella miniera di Pendity negli Urali Polari. Questa regione, che comprende le aree intorno al 65° parallelo e si compone di rocce metamorfiche formate durante l’orogenesi ercinica alla fine del Paleozoico, presenta delle analogie con i meccanismi e gli effetti avuti sull’arco alpino a seguito dell’orogenesi alpina che si riscontrano nel ritrovamento di paragenesi simili. Entrambe le zone sono infatti costituite da paragenesi alpine, così chiamate perché descritte per la prima volta sulle Alpi, costituite da minerali idrotermali, precipitati da acque calde e spesso sotto pressione (di origine meteorica o profonda) circolanti all’interno delle unità deformate e alterate metamorficamente, che hanno dato luogo ai classici depositi in vena. Negli Urali Polari sono così presenti le località alpine maggiormente conosciute dopo le Alpi. L’ardennite della

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miniera di Pendity è segnalata con androsite-(Ce), gasparite-(Nd), chernovite-(Y) e xenotime-(Y), tuttavia in letteratura non è riportata alcuna analisi.

In India

In India l’ardennite è stata descritta da Nayak (1967) nel materiale raccolto nella miniera manganesifera Golkhadan a Kajlidongri, Jhabua district, Madhya Pradesh. Generalmente si ritrova in cristalli prismatici all’interno di vene quarzose, a carattere pegmatitico, attraversanti i depositi di manganese e serie di rocce gonditiche.

Di solito le vene quarzifere epigenetiche che attraversano il deposito manganesifero sono caratterizzate dalla presenza di associazioni mineralogiche contenenti una straordinaria varietà di minerali (sia silicati che ossidi) inconsueti come per esempio la "squawcreekite" (Nayak, 1966, 1967, 1973). Tale particolarità riflette presumibilmente la precipitazione di soluzioni pegmatitiche residuali ricche in Si, Sb, As e altri mineralizzanti (Cabella et al., (2003).

Il campione esaminato è un frammento del materiale raccolto originariamente da Najak, lo stesso che è stato recentemente studiato da Cabella et al (2003) per descrivere la squawcreekite; presumibilmente proviene dallacava Golkhadan, anche se materiale è stato raccolto anche da una cava più piccola posta vicino alle discariche della miniera. Le analisi chimiche presenti in letteratura relative all’ardennite di questa località sono riportate in appendice A

In Giappone

In Giappone i depositi manganesiferi sono un esempio di depositi di origine sottomarina idrotermale sviluppati in corrispondenza delle cinture mobili. Questi depositi post-terziari sono infatti localizzati in corrispondenza dei territori di Sanbagawa dove si sono formati per l’azione diagenetica seguita da metamorfismo di seppellimento in facies a glaucofane (Minakawa, 1992) sulla zona in subduzione. I depositi manganesiferi metamorfici di Sanbagawa possono essere divisi in depositi massivi negli scisti verdi, composti di facies mineralogiche poco ossidate, e depositi impilati all’interno di quarzoscisti costituiti da minerali altamente ossidati. Mentre i primi mostrano evidenti caratteri di depositi sottomarini idrotermali di natura esalativa (formati in corrispondenza dei punti di risalita di jet mineralizzanti) i secondi, presenti nei quarzoscisti accompagnati con scisti pelitici derivano da depositi bassi in ferro e manganese influenzati dall’apporto di sostanze terrigene.

Sebbene la prima segnalazione (senza determinazione) risalga al 1964 nella miniera di Yamato, Amami-Oshima Island, Kagoshima Prefecture (Yoshimura and Momoi, 1964), solo

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nel 1986 l’ardennite è stata realmente raccolta e decritta come minerale accessorio negli scisti quarzitici del fiume Asemi-gawa, Motoyama-chyô, Kôchi Prefecture. Quest’area, collocata nel terreno di Sambagawa, nel Shikoku centrale, e sottoposta ad un metamorfismo di intermedia-alta pressione, si divide in zone a clorite, granato, albite-biotite e oligoclasio-biotite che registrano un progressivo aumento della temperatura (e.g., Higashino, 1975, Banno et al., 1978; Enami, 1983). Gli scisti quarzitici contenenti ardennite provengono dal contatto tra gli scisti pelitici e gli scisti basici della parte superiore della zona a granato

Questi scisti quarzitici, caratterizzati da una bandatura composizionale data dall’alternanza di livelli a piemontite e livelli a quarzo, contengono, come costituenti fondamentali quarzo, piemontite, granato e come secondari talco, clorite, albite, calcite, ematite, braunite, rutilo, apatite e ardennite. La presenza di ematite e piemontite, suggerisce che tali scisti siano ricristallizzati in condizioni di alta fugacità di ossigeno .

Le analisi chimiche e strutturali riportate in letteratura sull’ardennite di questa località sono relative allo studio effettuato da Enami (1986) su un campione (AS63) raccolto da uno dei livelli ricchi in piemontite. Nell’esemplare in questione l’ardennite, che forma sia aggregati di cristalli subedrali e prismatici sia inclusioni in porfiroblasti di granato, presenta una composizione chimica eterogenea legata soprattutto al contenuto di As che varia tra il bordo e il nucleo dei cristalli. I contenuti massimi per As2O5 e V2O5 sono 10.8 e 1.3 wt%

rispettivamente (analisi in appendice A). La formula empirica ricavata dall’autore è :

(Ca0.53Mn3.67) (Mgl.02Cu0.03Fe3+0.20Al4.47Ti0.01) (As0.80V0.09 ) Si5.25O22(OH)6.

Sempre in Giappone, un’altra località in cui è stata rinvenuta l’ardennite e di cui sono stati studiati alcuni campioni è quella del fiume Sanba, nel territorio di Ohnara, Sanbagawa, Onishi-machi, Tano-gun, nella Prefettura di Gumma. In quest’area le rocce metamorfiche affioranti lungo il fiume Sanba sono cavate in diversi punti specialmente in prossimità di Ohnara. L’ardennite in particolare è stata ritrovata in corrispondenza di due cave collocate su entrambe le sponde del fiume all’interno di deboli livelli di scisti a piemontite intercalati agli scisti verdi.

Il primo ritrovamento fu un ciottolo di scisto a piemontite raccolto sul letto del fiume da Hideaki Kusaka; successivamente un sopralluogo permise il rinvenimento dell’ardennite all’interno degli scisti a piemontite affioranti in una cava vicina e portò a stabilire che la sorgente di quel ciottolo fosse probabilmente una cava abbandonata. Questa è stata localizzata sulla sponda a sud, infatti qui l’ardennite sembra molto simile al materiale ciottoloso ritrovato da Kusaka e si trova inoltre a poca distanza dal sito in cui lo stesso autore lo raccolse. Nella

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discarica di questa cava l’ardennite è stata rinvenuta anche come fini prismi inclusi all’interno di livelli quarzosi compresi negli scisti a piemontite.

L’associazione paragenetica di queste rocce include anche quarzo, piemontite, muscovite, clorite, ematite e spessartina con o senza albite e dravite; tuttavia tra i minerali in diretto contatto con l’ardennite non è compresa la muscovite.

Nella seconda cava, quella attiva, posta sulla sponda a nord del fiume il minerale è stato rinvenuto all’interno dei fini livelli quarzosi con spessartina e nelle lenti ricche di ematite degli scisti a piemontite.

Studi chimici sul materiale di questa località sono stati effettuati da Matsubara & Kato (1987) in particolare sui campioni NSM-M-24847 e NSM-M-24950 provenienti rispettivamente dal letto del fiume e dalla cava abbandonata sulla sponda a sud. Entrambi gli esemplari sono specie ricche in vanadio i cui contenuti e rapporti V/(V+As) presentano tuttavia delle deboli fluttuazioni (analisi riportate in appendice A).

In Nuova Zelanda

In Nuova Zelanda l’ardennite è stata ritrovata nella piccola cava di Arrow Junction, vicino a Queenstown, Western Otago, all’interno di vene comprese negli scisti quarzosi con piemontite. Sebbene la cava fosse studiata già da tempo l’ardennite è stata rinvenuta qui solo nei primi anni novanta (Coombs et al. 1985) come minuti cristalli giallo oro disposti perpendicolarmente alle pareti delle vene quarzose. Ad Arrow Junction gli scisti a piemontite che costituiscono uno spessore poco superiore al metro, sono associati a scisti quarzofeldspatici transizionali ed intercalati con orizzonti di metabasiti (probabilmente pillow lava metamorfosati) metamorfosati nella zone a clorite della facies degli scisti verdi.

L’ardennite è la fase dominante all’interno delle vene, tuttavia fini cristalli di piemontite, spessartina, ematite e fengite composizionalmente simili a quelli presenti nell’incassante, si trovano strettamente associati ad essa lungo le vene. Queste presentano uno spessore variabile da 5 a 20 mm e sono orientate quasi ortogonalmente alla foliazione (Coombs et al., 1993). La precipitazione dell’ardennite nelle vene sembra essere avvenuta negli stadi immediatamente successivi al picco metamorfico nella zona a clorite della facies degli scisti verdi mentre la formazione di venette e joints (con quarzo, rodocrosite e minor quantità di solfuri di rame, calcopirite, digenite con intercrescite di covellite e malachite) che attraversano sia gli scisti a piemontite che gli scisti quarzosi, sembrano essere ulteriormente posteriori. L’ardennite di questa località è una varietà arsenifera che ha però la particolarità di contenere una piccola quantità di boro (assegnato al sito tetraedrico T4) pari a 0.23 wt %, mai ritrovata in campioni

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di altre zone (le analisi sono riportate in appendice A). L’alto contenuto in arsenico e nei componenti che costituiscono l’ardennite e gli altri minerali associati, potrebbe derivare dai sedimenti pelagici silicei altamente ossidati che formerebbero così il protolite degli scisti a piemontite (Coombs et al., 1993). Ad eccezione infatti degli scisti quarzofeldspatici, le unità affioranti in corrispondenza della cava presentano contenuti in Mn, Ni, Cu, Zn, Pb, Ba, Sr comparabili con quelli dei tipici sedimenti pelagici pacifici.

In questo lavoro non abbiamo approfondito lo studio dei campioni giapponesi e della Nuova Zelanda in quanto le ardennite di queste località risultano già ampiamente caratterizzate (vedi sopra). Ci siamo limitati a riportare in appendice A per completezza alcune analisi presenti in letteratura.

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2.5. Elenco dei campioni studiati

In tabella 2.3. sono riportate i campioni studiati e le analisi effettuate su ciascuno di questi.

Tabella 1.3. Provenienza dei campioni di ardennite su cui sono stati eseguiti raffinamenti strutturali, analisi

chimiche e diffrattogrammi di polvere.

Campioni _Località

Studio al diffrattometro automatico

S5/a Salmchâteau, Belgio

Lc Lago di Cignana, Valtournanche, Italia

Ce2 Ceres, Vernetto, Italia

In/a Kajlidongri, India

Ur/a Pendity mine, Urali

Analisi chimiche

S1/1 S1/2 Salmchâteau, Belgio

S4/1 Salmchâteau, Belgio

S5/a,1 S5/a2, S5/b1, S5/b2 Salmchâteau, Belgio S7/1, S7/2 Salmchâteau, Belgio

Ce1/1 Ceres, Vernetto, Italia

Ce2/1, Ce2/2 Ceres, Vernetto, Italia

Cf/1, Cf/2 Colle Forcola, Balangero, Italia Sp/1 Sparone, Valle di Locana, Italia Lc/1, Lc/2, Lc/3, Lc/4 Lago di Cignana, Valtournanche, Italia Vm/1 Val Sora, Val Malenco, Italia

Va1/1 Varenche, Val St. Barthelemy, Italia Va3/1, Va3/2 Varenche, Val St. Barthelemy, Italia Va4/1, Va/2 Varenche, Val St. Barthelemy, Italia V1/1, V1/2 Varenche, Val St. Barthelemy, Italia

V3/1 Val di Viù, Italia

V4/1, V4/2 Val di Viù, Italia V5/a1, V5/a2, V5/b1, V5/c/1 Val di Viù, Italia In/a1, In/a2, In/b1 Kajlidongri, India Ur/a1, Ur/a2, Ur/b2 Pendity mine, Urali Studio di polveri con camera Gandolfi

Cf/4077 Colle Forcola, Balangero, Italia Lc/4024 Lago di Cignana, Valtournanche, Italia Va1/4076 Varenche, Val St. Barthelemy, Italia Va3/4026 Varenche, Val St. Barthelemy, Italia Va5/4074 Varenche, Val St. Barthelemy, Italia V1/4082 Val di Viù, Italia

V4/4081 Val di Viù, Italia

An/4060 Andros, Grecia