Dottorato di Ricerca in Scienze della Terra (XVI ciclo)

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1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 Fe 3+ 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 Fe 3+ Fe 3+ (c) 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 Na Na (a) PLN1 PLN2 PLN3 PLN5 PLN6 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 Na (b) São Miguel (sottosature) São Miguel (sature e sovrassature) Tenerife K7 K16 K18 K20 K21 K22 Figura 4.19 - Diagrammi di variazione Na vs. Fe 3+ per i pirosseni delle rocce sienitiche di (a) Pilanesberg, (b) São Miguel e Tenerife, e (c) Kilombe. 111
Scott (1976) studiando l’andamento di cristallizzazione dei pirosseni dei prodotti vulcanici di Tenerife asserisce che ad elevata fO2 il ferro è presente per lo più come Fe 3+ , e che se il liquido presenta una concentrazione sufficientemente alta di sodio viene favorita la formazione di egirina. Nash & Wilkinson (1970) notano come la cristallizzazione di pirosseni della serie salite-hedenbergite e salite-egirina avviene con il diminuire della fO2. Durante la cristallizzazione in sistemi chiusi la temperatura e la fO2 del liquido diminuiscono, ma con tassi inferiori a quelli richiesti per determinare un aumento del rapporto Fe 2+ /Fe 3+ . I bassi tassi di diminuzione della fO2 determinano quindi l’aumento dell’attività del ferro trivalente promuovendo l’andamento salite-egirina. Nella Fig. 4.19a i pirosseni dei vari campioni di Pilanesberg evidenziano andamenti differenti in virtù della loro differente origine. L’egirinnefelinsienite (PLN2), la foyaite (PLN3) e la foyaite a fluorite (PLN5) sono caratterizzate da pirosseni in cui i contenuti di Na e Fe 3+ aumentano proporzionalmente col grado evolutivo, mentre nei pirosseni di PLN1 (sienite a nefelina) e PLN6 (lujavrite) si verifica una diminuzione di Fe 3+ . Questa diminuzione determina la cristallizzazione di alluminio egirina (Fig. 4.9) e l’aumento del contenuto di alluminio nei pirosseni. Anche nei clinopirosseni dei clasti sienitici K20 e K22 di Kilombe, il Fe 3+ evidenzia un decremento nei termini più ricchi in sodio (Fig 4.19c). Molto probabilmente tali fenomeni sono stati determinati per l’interazione del liquido magmatico intrappolato tra i feldspati con un fluido idrotermale ricco in alcali ed allumina. 4.2.5 - Miche Le miche, con formula chimica I M2-3 □1-0 T4 O10 A2 (dove in genere I = K, Na e Ca, M = Li, Fe, Mg, Al e Ti, □ = lacune strutturali, T = Al, Fe 3+ e Si, ed A = F, OH e S), sono fillosilicati la cui nomenclatura è stata recentemente rivista da Rieder et al. (1998). Il ricalcolo dei cationi è stato eseguito sulla base di 11 anioni (O + F). Le miche triottaedriche analizzate in questa tesi appartengono alla serie annite-flogopite-siderofillite-estonite e vengono denominate comunemente, ma in modo improprio, biotiti (Rieder et al., 1998). In tutti i campioni sienitici queste fasi si ritrovano sotto forma di inclusioni all’interno dei feldspati, anfiboli e pirosseni, o come cristalli interstiziali anedrali. Nelle rocce sienitiche di Pilanesberg (PLN3 e PLN4) le miche sono rappresentate esclusivamente dai membri dell’annite [K2Fe6(Si6Al2O20)(OH)4; Tab. 21]. 112
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