Rapakivi/Anti-rapakivi Numerosi esempi di rocce sia intrusive sia ...

Rapakivi/Anti-rapakivi
Numerosi esempi di rocce sia
intrusive sia effusive, tra cui anche
rocce italiane come ad esempio le
trachiti dei Campi Flegrei o le
rocce appartenenti al distretto dei
Vulsini, mostrano un bordo di
feldspato alcalino che circonda
nuclei di plagioclasio. Questo tipo
di tessitura di sovra
crescita/inclusione è definita
tessitura anti-rapakivi (Fig. 1 &
Fig. 2). Queste rocce oltre a
contenere cristalli con tessitura
anti-rapakivi, presentano anche
cristalli singoli di plagioclasio e
K-feldspato.
Il caso opposto di un nucleo di
feldspato alcalino contornato da
un bordo di plagioclasio
(oligoclasio) si definisce tessitura
rapakivi (Fig. 3), ed è tipica di
graniti scandinavi (rapakivigranites
della Svezia e della
Finlandia). Il termine rapakivi fu
introdotto nel 1694 da Urban
Hjarne per indicare alcune
porzioni rocciose granitiche
finniche rese friabili dal
weathering. I graniti rapakivi
presentano grossi fenocristalli
ovali di K-feldspato bordati da
plagioclasio con inclusioni di
quarzo ed una matrice con le
singole fasi (plagioclasio, quarzo,
Fig.1 Feldspato con tessitura antirapakivi (N.//; lato lungo
= 1 mm).
Fig.2 Feldspato con tessitura antirapakivi (N.x; lato lungo
= 1 mm).
Fig.
3
Granito
rapakivi
finlandese.
(img
tratta
da
Muller
2007).

K-feldspato) che non mostrano
nessuna relazione sistematica tra
loro. Diversi processi sono stati
invocati per spiegare la
formazione delle tessiture rapakivi
ed antirapakivi.
Uno di questi comporta l’analisi
delle reazioni peritettiche che
avvengono nel sistema An-Ab-Or-
Qtz-H2O.
Considerando il Qtz e l’H2O
sempre presenti in quantità in
grado di saturare il sistema e
proiettando i punti sulla faccia
An-Ab-Or si ottiene un triangolo
ternario che mostra gli andamenti
delle soluzioni solide. Vengono
illustrati due diagrammi in
condizioni di pressione dei fluidi
(PH2O) di 0,5 GPa (Fig. 4) e di 0,2
GPa (Fig. 5). In condizioni di
pressione più alta (Fig. 4) la curva
(boundary curve) che separa il
campo del plagioclasio (Pl) +
liquido (L) dal campo del
feldspato potassico (Or) + liquido
(L) raggiunge l’eutettico (e) sul
lato Ab-Or, poiché nel diagramma
binario Ab-Or il solidus incontra il
solvus. Non ci sono indicazioni
sperimentali che mostrino che
questa curva sia di reazione
(Abbott R. N. 1978). In condizioni
di pressione più bassa (Fig. 5) non
è più presente un punto eutettico,
ma un minimo termico m sul lato
Ab-Or poiché in queste condizioni
di PH2O il solvus ed il solidus del
Fig. 4: Sistema An - Ab- Or a PH2O = 0,5 GPa.
Fig. 5: Sistema An – Ab - Or PH2O =0, 2 GPa

diagramma binario Ab-Or sono
separati. In questa situazione la
boundary curve termina in punto
critico finale, critical end point (C
di Fig. 8) non raggiungendo il join
dei feldspati alcalini. Il
diagramma Fig. 6 mostra come a
temperature maggiori i liquidi
coesistono con due feldspati, uno
ricco in An ed uno ricco in Or,
mentre al decrescere della
temperatura, i due feldspati si
avvicinano in composizione ed in
particolari condizioni, quando il
liquido raggiunge il punto critico,
è in equilibrio con un unico
feldspato di composizione ternaria
(K’ di Fig. 8) detto feldspato
critico. Superato un punto,
chiamato neutral point, (N di Fig.
8) il liquido coesiste con un solo
feldspato. Dunque la boundary
curve, in condizione di PH20 = 0,2
GPa, per un tratto (EN di Fig. 8) è
cotettica, mentre superato il punto
neutrale N diviene peritettica.
Nel caso ideale di cristallizzazione
frazionata di un liquido B (Fig. 7),
il liquido frazionerà inizialmente
un Pl anortitico (a), proseguendo
lungo un percorso curvo durante il
quale il liquido frazionerà
plagioclasio sempre meno calcico
e si impoverirà progressivamente
di An, finché raggiungerà la
boundary curve.
Fig. 6: Triangoli composizionali (tratto da Cox et al.
1979).
Fig. 7: cristallizzazione frazionata di un liquido
basaltico B. B-P, linea del liquido con frazionamento
di Pl,. P-L frazionamento di due feldspati. L-O
frazionamento di un feldspato. (tratto da Cox et al.
1979).

A questo punto il liquido evolve
lungo questa curva e
precipiteranno due feldspati, fino
a quando il liquido non supererà il
punto neutro dopo il quale la
curva diviene di reazione. Un
infinitesimo prima di questo punto
gli ultimi due feldspati coesistenti
avranno una composizione di
oligoclasio potassico e di
anortoclasio o sanidino. Il liquido
poi lascerà la boundary curve
seguendo un percorso curvo detto
special line, (MN di Fig. 8)
frazionando un unico feldspato
fino a raggiungere il minimo M.
Al variare delle condizioni di P,
a(H2O) e a(Qz) la special line
può muoversi andando dal campo
del feldspato alcalino a quello del
plagioclasio e viceversa (Fig. 8).
In conclusione sono possibili due
tipi di reazioni peritettiche
corrispondenti a due percorsi del
liquido durante la cristallizzazione
frazionata:
1) Il liquido si sposta
attraversando la boundary curve
dal campo del plagioclasio (Fig. 8
c) a quello del feldspato alacalino
(Fig. 8a) (plagioclasio + liquido
feldspato alcalino);
2) Il liquido si sposta
attraversando la boundary curve
dal campo del feldspato alcalino
(Fig. 8a) a quello del plagioclasio
(Fig. 8c) (feldspato alcalino +
liquido plagioclasio);
Fig.
 8:
Porzione
 del
 feldspato
 ternario
 in
 prossimità
del
 punto
 C.
 La
 sequenza
 dei
 diagrammi
 (a­b­c)
mostra
 schematicamente
 lo
 spostamento
 della
special
line
(NM)
da
campo
dell’Or
(a)
a
quello
del
Pl
(c).
Nello
stadio
intermedio
(b)
C
ed
N
coincidono
ed
il
feldspato
frazionato
avrà
composizione
ternaria
K’.
(tratto
da
Abbott
1978).

In questi spostamenti ci sarà una
posizione (Fig. 8b) in cui C
coincide con N e la boundary
curve sarà cotettica lungo tutta la
sua lunghezza.
Queste due reazioni, che
avvengono in condizioni
isobariche (0,2 GPa), sono state
proposte per spiegare le tessiture
rapakivi ed ant-rapakivi.
Per quanto riguarda la tessitura
anti-rapakivi questo modello di
cristallizzazione frazionata
isobarica sembra applicabile sia in
rocce plutoniche sia in rocce
vulcaniche dove la diminuzione
veloce della temperatura favorisce
lo spostamento della special line,
(Abbott R. N. 1978).
Questa spiegazione non sembra
applicabile alla tessitura rapakivi,
poiché molti indizi come ad
esempio cavità miarolitiche,
suggeriscono un rapido
degassamento. Inoltre non spiega
il perché questa tessitura sia
confinata ai graniti Proterozoici,
mentre i granitoidi sono comuni in
tutte le ere geologiche. Per
spiegare quindi questa tessitura
vengono prese in considerazione
altre due cause quali la sinneusi,
che però può interessare solo rari
casi, ed il mixing tra due magmi a
composizione diversa.
Quest’ultima ipotesi è supportata
dal fatto che alla maggior parte dei
complessi granitici rapakivi sono
associati a complessi plutonici
mafici (gabbri, anortositi etc…).
Bibliografia
Abbot, R. N. Jr. (1978): Peritectic
reaction in the system An-Ab-
Or-Qtz-H2O, Canadian
mineralogist Vol.16, pp. 245-
256.
Müller A. (2007): Rapakivi
granites, Geology Today, Vol.
23, No. 3.
Cox et al. (1979):
The Interpretation of Igneous
Rocks, George Allen and
Unwin, London, 445 p.