Laboratorio Micro Rocce I minerali - people.unipi.it · 1 Laboratorio Micro Rocce I minerali a.a....

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Laboratorio Micro RocceI mineralia.a. 2007 / 2008

Università di PisaFacoltà di Scienze MFN

Corso di Laurea in Scienze Geologiche

Sergio RocchiDipartimento di Scienze della Terra

Via S. Maria, 53email: [email protected]

Programma e lezioni: http://www.dst.unipi.it/dst/rocchi/SR/LMR.htmlRegistro lezioni: http://unimap.unipi.it/registri/dettregistri.php?re=11861:::

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Indice

LE FASI COSTITUENTI DELLE ROCCE

Rocce metamorfiche• Cordierite• Granati• Miche bianche• Clorite• Epidoti• Calcite• albite• staurolite• cloritoide• andalusite, sillimanite, cianite• Lawsonite• Pirosseni (omfacite, giadeite)• Anfiboli (glaucofane, tremolite-

actinolite, antofillite)

• Rocce ignee• minerali femici

• Olivina• Pirosseni• Anfiboli• Biotite

• minerali sialici• Fasi della silice• Plagioclasi• Feldspati alcalini• Feldspatoidi

• Vetro• Accessori

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• diffusi• specifici

I minerali (fasi) costituenti le rocce ignee

• primaricomunemente costituiscono parte rilevante (>5%) ecaratterizzante della roccia

segregati direttamente dal magma

ricchi in Si e Al

quasi mai costituiscono parte rilevante di una roccia

comuni in moltissime rocce

soltanto in rocce di composizione particolare

si formano in condizioni deuteriche o postmagmatiche

ricchi in Fe e Mg

• secondari

– fondamentali

– accessori

• sialici• femici• vetro amorfo, composizione variabile, soltanto in rocce vulcaniche


• diffusi• specifici

I minerali (fasi) costituenti le rocce ignee

• primari

quarzo, feldspati alcalini, plagioclasi, feldspatoidi

magnetite, ilmenite, apatite, zircone, monazite

cromite, spinelli, tormalina, titanite, xenotimo, fluorite, perovskite, epidoti(allanite), scapolite, granati, cordierite, andalusite, sillimanite, corindone

miche bianche (sericite), minerali argillosi, analcime, carbonati (calcite etc),ematite, limonite, clorite, pertiti, microclino, rutilo, titanite, zeoliti

olivina, ortopirosseni, clinopiroseni, anfiboli, biotite

• secondari

– fondamentali

– accessori

• sialici• femici• vetro

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Olivinasoluzione solida completa

cristallizza nel sistema Ortorombico

le caratteristiche ottiche variano con la composizione

Forsterite Fayalite

Mg2SiO4 Fe2SiO4

liquido

liquido+

solido

solidotem

pera

tura

(altofondente) Mg2SiO4 Fe2SiO4 (bassofondente)

Vai a: Programma del Corso OlivinaRiconoscimento macroscopico

• colore– verde oliva, giallo-verde, talvolta marrone

• sfaldatura– non visibile, fratture usualmente presenti

• riflesso– traslucido-trasparente su superfici fresche– vetrificato-porcellanaceo su superfici alterate

• abito– cristalli piuttosto arrotondati, talvolta equidimensionali tabulari

• durezza– 6.5 - 7

• densità– 3.22 - 4.39

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sez. 001sez. 100

sez. 010

OlivinaOsservazioni al microscopio - Nicols paralleli - FORMA

Rocce vulcaniche• sezioni a 8 o 6 o 4 lati• embayment (anse): reazione col liquido• forme scheletriche (rapido raffreddamento: rocce

vetrose, assimilazione, etc.)• aggregati (glomerofiri) in rocce basiche

Rocce intrusive e metamorfiche• masse granulari

αγ

β

da Phillips & Griffen, 1981da Tröger, 1952

Vai a: Programma del Corso OlivinaOsservazioni al microscopio - Nicols paralleli

Colore incolore giallo-verde pallido

Forsterite Fayalite

Sfaldature {010} {100} debole {010}fratture evidenti

Indice di Rifrazione

1.6701.635

1.8791.827

da Phillips & Griffen, 1981

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Vai a: Programma del Corso OlivinaOsservazioni al microscopio - Nicols incrociati

0.035 0.052alta molto alta

colori brillanti, più alti dei pirosseni

Birifrangenza

retta

il segno dell’allungamento su sez. allungate // cpuò essere + o - in quanto c // b

Estinzione

Forsterite Fayalite

rara rarissimaGeminazioni

Vai a: Programma del Corso OlivinaOsservazioni al microscopio - Figura di interferenza

82° 46°Figura di interferenzaBIASSICA, 2V

Forsterite Fayalite

+Segno Ottico -

la dispersione dei valori degli indici di rifrazione al variaredella lunghezza dʼonda causa la dispersione (simmetrica)degli assi ottici, per cui non esistono sezioni ortogonali adun asse ottico per tutte le lunghezze dʼonda, cioè nonesistono sezioni sempre perfettamente estinte



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Olivina

Vai a: Programma del Corso OlivinaOsservazioni al microscopio - Note

• inclusioni– spinelli cromiferi

• zonatura composizionale– non varia lʼangolo di estinzione– varia la birifrangenza e, se è

cospicua, anche il colore• bordi di reazione

– formazione di un bordo diortopirosseno (generalmentebronzite) per reazione con liquidoricco in silice

• tessiture interne– kink bands per deformazione

meccanica• forme

– scheletriche per rapida crescita– embayed (con anse) per reazione

col liquido

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Vai a: Programma del Corso OlivinaOsservazioni al microscopio - Alterazione

• lʼolivina è il minerale fondamentale più soggetto alla alterazionesecondaria (weathering), fino a scomparire del tutto, lasciando ilposto a delle pseudomorfosi, generalmente composte da aggregaticomplessi di minerali a grana fine non distinguibili al microscopio

• è quindi fondamentale saper riconoscere l̓ olivina dalla sua FORMAoriginale

Vai a: Programma del Corso OlivinaOsservazioni al microscopio - Alterazione

serpentino Mg3Si2O5(OH)4– aggregati di fibre verde molto pallido, praticamente incolore, a bassa birifrangenza,

consistenti di polimorfi del serpentino (principalmente lizardite, crisotilo e antigorite)insieme a talco, magnesite e piccoli granuli di magnetite

– durante lʼalterazione idrotermale di bassa temperatura e il metamorfismo di grado moltobasso si formano i polimorfi lizardite e crisotilo secondo la reazioneolivina+acqua=serpentino+magnetite; lizardite e/o crisotilo nucleano lungo le fratture confibre che crescono ortogonalmente alla superficie di frattura; alla fine lʼolivina può esseresostituita da un reticolato regolare a setaccio (mesh structure)

– nella facies scisti verdi inferiore lizardite e crisotilo vengono sostituiti da antigorite– la sepentinizzazione comporta aumento di contenuto di acqua e di volume, con formazione

di fratture adiali intorno ai cristalli di olivina e diminuzione di densità della roccia– è una alterazione tipica delle rocce ultrafemiche, intrusive e metamorfiche

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• iddingsite– alterazione di alta temperatura (Fe2+ --> Fe3+)– mistura a grana finissima di goethite + ematite +

smectite + clorite (clorofaeite è simile)– colore ruggine fino a bruno– procede dai bordi o dalle fratture verso il nucleo;

talvolta si ritrova invece soltanto nelle parti internedel cristallo: in questo caso è possibile interpretarlacome una alterazione primaria, avvenuta durante lacristallizzazione per variazione delle condizioni difugacità di ossigeno

– è una alterazione tipica delle rocce vulcaniche esubvulcaniche (ipoabissali)

• bowlingite– alterazione idrotermale, condizioni meno ossidanti

di quelle di formazione della iddingsite– mistura a grana finissima di smectite

(montmorillonite) + clorite + serpentino ± talco ±periclasio ± miche ± goethite ± fasi della silice

– colore verdastro

• carbonati– talvolta lʼolivina si ritrova completamente sostituita

da aggregati di calcite

OlivinaOsservazioni al microscopio - Alterazione

Vai a: Programma del Corso OlivinaDOVE e COME

• rocce vulcaniche– basalti (Fo80-50) : incompatibile con quarzo– trachiti e rioliti alcaline (Fa) : compatibile con quarzo

• rocce intrusive– gabbri (Fo80-50)– sieniti e graniti a feldspati alcalini (Fa)

• rocce ultrafemiche– (Fo88)

• rocce metamorfiche– marmi impuri (Fo100 )

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Vai a: Programma del CorsoOlivina

caratteristiche diagnostiche salienti

• Nicol paralleli– Forma caratteristica– Alto rilievo– Incolore (forsterite), verde (fayalite)– No sfaldature (forsterite), sfaldature sottili (fayalite)

• Nicol incrociati– Alta birifrangenza– Estinzione retta– No geminazioni

• Figura di interferenza– 2V= 90° per Fo85


Pirosseni

X Y Z2 O6 - M2 M1 T2 O6

4Si4+

46Al3+

6Ti4+

6Fe3+

66Fe2+

66Mg2+

8Ca2+

8Na+

ZT

YM1

XM2

• se nella cavità X (M2) ci sono soltanto Mg e/o Fe, la struttura è rombica• se nella cavità X (M2) ci sono (anche) Ca e/o Na, la struttura è monoclina

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Pirosseni

FerrosiliteEnstatite Mg2Si2O6 Fe2Si2O6

Diopside CaMgSi2O6 HedembergiteCaFeSi2O6fassaitesalite

enstatite ferrosilite

diopside

augite

hedembergite

pigeonite

da I.M.A. (1988)

Pirosseni "quadrilateri" (senza Na)

Pirosseni "non quadrilateri" (sodici)egirina Na+ Fe3+ Si2 O6giadeite Na+ Al3+ Si2 O6

Vai a: Programma del Corso PirosseniRiconoscimento macroscopico

• colore– nero, verde scuro, talvolta marrone– verde giallastro per lʼegirina (in trachiti, rioliti, sieniti, graniti peralcalini)

• sfaldatura– due sistemi buoni che si incrociano a circa 90°su sezioni basali– un sistema buono parallelo su sezioni (hk0)

• riflesso– traslucido su superfici fresche– smorzato su superfici alterate

• abito– cristalli prismatici a 4 o 8 facce– a tendeza aciculare lʼegirina

• durezza– 6

• densità– 3.2 - 3.7

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Vai a: Programma del Corso PirosseniOsservazioni al microscopio - Nicols paralleli - FORMA

ortopirosseno

α

γ

β

cpx - augite

α

γ

β

cpxegirina


Vai a: Programma del Corso ORTOpirosseniOsservazioni al microscopio - Nicols paralleli

Ferrosilite

Sfaldature{110} {110} evidenti,

angoli a 87° e 93° in sezione basalesfaldature parallele in sezione (hk0)

Indice di Rifrazione 1.654 - 1.635 1.768 - 1.788

IpersteneEnstatite

Colore incolore verdepleocroicoverde-rosa pallido

polar

analizz

polar

analizz

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Vai a: Programma del Corso ORTOPirosseniOsservazioni al microscopio - Nicols incrociati

0.008 0.022molto bassa ! bassa

colori di birafrangenza sempre molto bassi,max giallo del primo ordine,

aiuta la distinzione dai clinopirosseni

Birifrangenza

rettaallungamento positivo su sez. allungate // c

in quanto c // γ

Estinzione

rara normale su {101}Geminazioni

Enstatite Ferrosilite


Figura di interferenzaBIASSICA

Segno Ottico

ORTOPirosseniOsservazioni al microscopio - Figura di interferenza

• P.A.O.= (010)• figura di interferenza su

sezioni (h0l)• sezioni basali mostrano

figura di interferenzasimmetrica

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Vai a: Programma del Corso CLINOpirosseniOsservazioni al microscopio - Nicols paralleli

diopside pigeoniteaugite Ti-augite egirinasalite



Colore incolore incoloreverdepallido

pleocr.bruno

violetto

pleocr.verdeerba

pleocr.verde

marcio-bruno

Indice Rifraz. 1.664 1.6821.751

1.6711.761

1.6951.741

1.7761.836


diopside pigeoniteaugite Ti-augite egirinasaliteBirifrangenza 0.030 0.018

0.0270.0180.030

0.0210.033

0.0600.0

Geminazioni {100}{001}

{100}{100}{001}

{100}{001}

{100}

CLINOPirosseniOsservazioni al microscopio - Nicols incrociati

38 (-48)° 30-40°35-50° 32-55° > 62°Estinzione(c ∧ γ)

• c ∧ γ si determina su sezioni (010)• le sezioni (010) hanno:

– max birifrangenza (contengono α e γ)– figura di intergerenza flash– angolo tra sfaldature e base = 116°

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Figura interf.BIASSICA, 2V

Segno Ottico

CLINOPirosseniOsservazioni al microscopio - Figura di interferenza

• P.A.O. = (010), a parte le pigeoniti povere in Ca• figura di interferenza su sezioni (h0l)• sezioni basali mostrano figura di interferenza asimmetrica

diopside pigeoniteaugite Ti-augite egirinasalite

~ 60° < 30°separazione

isogiremodesta

~ 60° 45-58° 58-90°~ 60°

+ ++ + -+

Vai a: Programma del Corso PirosseniOsservazioni al microscopio - Note

smescolamenti• esiste per i pirosseni un solvus a

bassa temperatura• quindi nei pirosseni delle rocce

intrusive a grana grossa, cioèraffreddati molto lentamente (detti dibassa temperatura perché a causadel LENTO raffreddamento possonoacquisire strutture più ordinate) sipossono sviluppare smescolamentianaloghi alle pertiti dei feldspatialcalini

~ // (100) ~ // (001)

// (100) // (100)

raro

raro

caug>cpig

caug=cpig

caug<cpig

aaug>apig

aaug=apig

aaug<apig

pirosseno povero in Ca

pirosseno ricco in Cacpx (augite)

cpx (pigeonite) opx

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Vai a: Programma del Corso PirosseniOsservazioni al microscopio - Note

bordi di reazione• formazione di un bordo di clinopirosseno su ortopirosseno per reazione

con liquido ricco in silice; è molto ben riconoscibile in quanto si presentacome un bordo ad alta birifrangenza su un cristallo a bassa birifrangenza

• nelle rocce intrusive si possono trovare cristalli di augite bordati diorneblenda, formatasi negli stadi finali della cristallizzazione

Vai a: Programma del Corso PirosseniOsservazioni al microscopio - Alterazione

• bastite– sepentino può risultare dalla alterazione di ortopirosseni ricchi in Mg,

ed è detto bastite• uralite

– anfibolo verde pallido, fibroso• clorite e altri

– meno frequenti

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Vai a: Programma del Corso PirosseniDOVE e COME

• rocce vulcaniche– diopside o augite (spesso subcalcica) nei basalti– augite nelle rocce intermedie– pigeonite in rocce vulcaniche o subvulcaniche come andesiti e andesiti

basaltiche ad affinità tholeiitica– augite ricca in Al, Fe3+, Ti, Ca, Na o titanaugite in rocce mafiche alcaline– egirinaugite o egirina in trachiti-rioliti-sieniti-graniti peralcalini

• rocce intrusive– augite nei gabbri– titanaugite in rocce femiche alcaline

• rocce ultrafemiche– augite tipo diallagio

• rocce metamorfiche– rocce di grado metamorfico elevato

Vai a: Programma del CorsoORTOpirosseni


• Nicol paralleli– Sezioni di prisma relativamente tozzo

• Nicol incrociati– Opx

• bassa birifrangenza (max giallo)• Estinzione retta

– Cpx• Birifrangenza medio-alta (rosso-blu)• Angolo di estinzione alto (da misurare sulle sezione con la brifrangenza più alta)

• Figura di interferenza– biassici

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Vai a: Programma del CorsoCLINOpirosseni


• Nicol paralleli– Sezioni di prisma relativamente tozzo– Leggero pleocroismo verde-rosa per iperstene (e enstatite)

• Nicol incrociati– bassa birifrangenza (max giallo)– Estinzione retta

• Figura di interferenza– biassici


Anfiboli

W X Y Zelementi Na Na, Ca Mg,Fe2+,Fe3+, Si,Al

Mg, Fe2+ Al, Ti

anfiboli Fe-Mg – Mg,Feanfiboli calcici (Na) Ca,(Na)anfiboli sodici (Na) Na

Antofillite – Mg Mg SiCumm-Grunerite – Mg Fe Mg Fe SiTremol.Actinolite – Ca MgFe SiOrneblenda Na0-1 Ca,Na Mg,Fe2+,Fe3+,Al,Ti Si,AlRiebeckite – Na Fe3Al2 SiKaersutite Na, K Ca (Mg,Fe2+)4Ti Si6Al2Arfveds.-Eckerm. Na Na, Ca Mg,Fe2+,Fe3+ Si,Al

W0-1 X2 Y5 Z8 O22 (OH,F, Cl)2

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Vai a: Programma del Corso AnfiboliRiconoscimento macroscopico

• colore– nero, verde marrone, verde scuro– blu scuro per la riebeckite (in trachiti, rioliti, sieniti, graniti peralcalini)

• sfaldatura– due sistemi buoni che si incrociano a circa 120° su sezioni (hk0)– un sistema buono parallelo su sezioni basali

• riflesso– traslucido su superfici fresche– smorzato su superfici alterate

• abito– cristalli prismatici allungati (più allungati dei pirosseni) a 6 facce– sezioni basali (con due sfaldature) a losanga– a tendenza aciculare la riebeckite

• durezza– 5 - 6

• densità– 3.0 - 3.5

Vai a: Programma del CorsoAnfiboli

Osservazioni al microscopio - Nicols paralleli - FORMA

orneblenda

α

γ

β


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Osservazioni al microscopio - Nicols paralleli

tremoliteactinolite

orneblenda orneblendabasaltica



Colore debolmentepleocroicoincolore-

verde pallido

pleocroicoblu-

verde-bruno

pleocroicoverde-bruno

pleocroicogiallo-bruno

pleocroicoruggine-bruno

Indice Rifraz. 1.60 - 1.75

riebeckitearfvedsonite

kaersutite


Birifrangenza 0.015 - 0.035

Geminazioni {100} poco frequente, talvolta polisintetica

AnfiboliOsservazioni al microscopio - Nicols incrociati

tremoliteactinolite



kaersutite

Estinzione(c ∧ γ)

• c ∧ γ si determina su sezioni (010)• le sezioni (010) hanno:

– max birifrangenza (contengono α e γ)– figura di intergerenza flash– angolo tra sfaldature e base ≈ 105°


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Vai a: Programma del Corso AnfiboliOsservazioni al microscopio - Figura di interferenza

• P.A.O.= (010)• figura di interferenza su sezioni (h0l)• sezioni basali mostrano figura di interferenza simmetrica

tremoliteactinolite



kaersutite

Segno Ottico sempre negativo

Figura interf.BIASSICA, 2V +

–


Vai a: Programma del Corso AnfiboliOsservazioni al microscopio - Note

• bordi opacitici– nei fenocristalli delle rocce vulcaniche, a causa del break-down

dei volatili in fase eruttiva– possibilità di ricoostruire i tempi di risalita: implicazioni su

rischio vulcanico

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DOVE e COME

• rocce vulcaniche– quasi esclusivamente come fenocristalli (orneblenda basaltica, con bordi

opacitici)

• rocce intrusive– comune orneblenda in rocce basiche e intermedie

• rocce ultrafemiche– cumuliti (orneblenditi)

• rocce metamorfiche– costituente fondamentale delgliscisti verdi (protolite basico, basso grado)– costituente fondamentale delle anfiboliti (protolite basico, medio grado)– glaucofane (scisti blu, alta pressione/bassa temperatura)

Vai a: Programma del Corsoanfiboli


• Nicol paralleli

• Nicol incrociati

• Figura di interferenza

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Biotite

BIOTITE

FLOGOPITE

annite siderofillite

eastoniteflogopite

K2Fe6[Si6Al2O20](OH)4

K2Mg6[Si6Al2O20](OH)4

K2Fe5Al[Si5Al3O20](OH)4

K2Mg5Al[Si5Al3O20](OH)4

1/3

Vai a: Programma del Corso BiotiteRiconoscimento macroscopico

• colore– nero, marrone scuro, meno frequentemente verde scuro

• sfaldatura– un sistema basale perfetto– si sfoglia in laminette flessibili

• riflesso– fortemente riflettente

• abito– cristalli a forma di prisma molto tozzo, tabulare, a 6 lati

• durezza– 2.5 - 3

• densità– 2.7 - 3.3

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Vai a: Programma del Corso BiotiteOsservazioni al microscopio - Nicols paralleli - FORMA

α

γβ


Vai a: Programma del Corso BiotiteOsservazioni al microscopio - Nicols paralleli

Coloreforte pleocroismo diretto

marroneverde

ruggine

Sfaldature {001} basali perfette

Indice di Rifrazione 1.565 - 1.696

assorbimentoforte // {001}

debole {001}

T

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Vai a: Programma del CorsoBiotite

Osservazioni al microscopio - Nicols incrociati

0.04 - 0.07molto alta

Birifrangenza

rettaEstinzione

raraGeminazioni

Vai a: Programma del Corso BiotiteOsservazioni al microscopio - Figura di interferenza

pseudouniassicasu sezioni basaliFigura di interferenza

Segno Ottico negativo

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Vai a: Programma del Corso BiotiteOsservazioni al microscopio - Note

• inclusioni– zircone con aureole metamittiche (pleocroiche) di estensione

proporzionale allʼetà e al contenuto in elementi radioattivi nellozircone

• bordi– bordi opacitici nei fenocristalli delle rocce vulcaniche, acausa del

break-down dei volatili in fase eruttiva

Vai a: Programma del Corso BiotiteOsservazioni al microscopio - Alterazione

• relativamente resistente alla alterazione

• trasformazione in minerali argillosi

• lʼalterazione idrotermale produce inizialmente biotite verdastra e,negli stadi più avanzati, clorite, con magnetite e rutilo o leucoxenecome sottoprodotti

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Vai a: Programma del CorsoBiotite

DOVE e COME

• rocce vulcaniche– quasi esclusivamente in fenocristalli nelle rocce ricche in K

(importante nella Provincia Magmatica Toscana)• rocce intrusive

– femico più comune nelle rocce intermedie e qusi l̓ unico nelle acide• rocce ultrafemiche

– rara• rocce metamorfiche

– estremamente comune da protoliti pelitici

Vai a: Programma del Corsobiotite


• Nicol paralleli– Pleocroismo marrone-quasi incolore– Max assorbimento con sfaldature parallele al polarizzatore– Sezioni basali equidimensionali (esagonali) marroni, non pleocroiche

• Nicol incrociati– Colori di interferenza mascherati dai colori di asorbimento– Estinzione mai perfetta

• Figura di interferenza– Su sezioni basali– Isocromatiche ben visibili– 2V molto piccolo

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i vetri naturali

• si formano in condizioni geologiche anche molto diverse tra loro, ma

• in pratica derivano quasi esclusivamente dal congelamento strutturale di fusisilicatici durante le eruzioni vulcaniche

• SiO2 varia tra 40 e > 77 wt%


tipi di vetro naturale

ossidiana• vetro nero, massivo con lucentezza

vetrosa, brillante e frattura concoide• composizione riolitica• acqua < 0.50 wt%perlite• vetro grigio-marrone chiaro, molto fragile

con fratturazione sferica• composizione riolitica• acqua 2 - 5 wt%pomice• schiuma di vetro cellulare, altamente

vescicolata, bianco, grigio, etc.• composizione riolitica• acqua 2 - 4 wt%pitchstone• vetro massivo scuro con lucentezza

resinosa-picea e frattura concoide• composizione riolitica o trachitica• acqua 5 - 11 wt%vitrofiro• vetro tipo ossidiana o pitchstone porfirico

con fenocristalli (porfirico)

tachilite• termine generale per indicare una sostanza

amorfa solidificata dal magma troppovelocemente per cristallizzare

• talvolta usato come sinonimo disideromelano

sideromelano• vetro basaltico scuro (nero, verde o

marrone) per lʼalto contenuto in cristalliti• nella pasta di fondo di basalti o come

guscio di pillow lava• SiO2 40 - 55 wt%• acqua 0 - 5 wt%ialoclastite• deposito costituito da piccole schegge

angolari di vetro formatisi in seguito alflusso di magma in acqua o ghiaccio osedimenti saturi dʼacqua

palagonite• tachilite alterata, marrone, arancione, gialla• materiale interstiziale o in amigdale in pillow

lavas• da Palagonia, Sicilia (1845)

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Vai a: Programma del CorsoVetro

Osservazioni al microscopio - FORMA

• interstiziale nelle paste di fondo (zone triangolari)

• frammenti-schegge nelle ialoclastiti

• pareti di vescicole sferiche o tubiformi

• frammenti a forma di C e di Y nei tufi (deformati nei tufi saldati)

Vai a: Programma del Corso VetroOsservazioni al microscopio - Nicols paralleli

Colore vetro acido: generalmente incolore, talvolta grigio pallido o giallo-marrone chiaro; eventualmente presenti sciami di microliti-cristallitiin vorticivetro basico: giallo-marrone o marrone scuro, talvolta quasi opaco


riolite

basalto


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isotropoBirifrangenza

sempre estintoEstinzione

Vai a: Programma del Corso VetroOsservazioni al microscopio - Alterazione

• devetrificazione– praticamente tutti vetri più vecchi del

Mesozoico sono devetrificati

• prodotti di devetrificazione/alterazione– sferuliti

• aggregati fibroso-raggiati di quarzo e feldspati;stadio precoce di devetrificazione di vetri acidi

– tessitura petroselciosa• aggregato micro- o criptocristallino uniforme di

quarzo e feldspati; stadio evoluto didevetrificazione di vetri acidi

– palagonite• mineraloide isotropo di colore giallo-arancio e

aspetto sabbioso e indice di rifrazione <balsamo derivante dalla devetrificazione di vetrobasaltico

– bentonite• minerali argillosi (montmorillonite) derivanti da

tufi vetrosi per perdita di alcali e idratazione– silicizzazione

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DOVE e COME

• rocce vulcaniche– rocce acide: ossidiane, pomici, vitrofiri, glass shards– rocce basiche: scorie, sideromelano interstiziale, scorza di pillows, ialoclastiti

• rocce subvulcaniche– sideromelano interstiziale, raro e inusuale ma non impossibile

• rocce ultrafemiche– rare vene di fusione nelle rocce negli xenoliti trovati nelle lave

• rocce metamorfiche– buchite: cornubianite vetrificata; si origina per fusione dovuta a

metamorfismo di contatto di alto grado su sedimenti argillosi– pseudotachiliti: vetro macroscopicamente nero contenente frammenti di

cristalli; si origina per fusione per calore di frizione su faglie e solidificazioneimmediata; spessore di pochi cm su estensioni anche notevoli

Vai a: Programma del Corso vetrocaratteristiche diagnostiche salienti

• Nicol paralleli



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Le fasi della Silice

Fasi della silice (SiO2) stabili a varie condizioni P-T:

Temperatura

P bassa cristobalite β tridimite β quarzo β quarzo α crist. α trid αcubica esagonale esagonale trigonale tetrag. monocl.

P media quarzo β quarzo α esagonale trigonale

P alta quarzo β quarzo α esagonale trigonale

P altissima coesite monoclina

P ultra-alta stishovite tetragonale

Vai a: Programma del CorsoQuarzo

Riconoscimento macroscopico

• colore– trasparente-incolore (apparentemente grigio pallido se circondato da minerali

relativamente scuri)– varietà ametista (fortemente deformato?), affumicato

• sfaldatura– no sfaldature, fratture irregolari o curvilinee

• riflesso– vitreo, brillante

• abito– presenza di rare piramidi trigonali in rocce vulcaniche o subvulcaniche, anedrale fino

a interstiziale nelle intrusive• durezza

– 7 (riga lʼacciaio)• densità

– 2.65 (quarzo α)

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quarzo-α


quarzo-β


β

γ

α

tridimite-α


Vai a: Programma del Corso Quarzo αOsservazioni al microscopio - Nicols paralleli

Colore

Sfaldature no

Indice di Rifrazione 1.544 - 1.553

incolore

33



0.009bianco primo ordine, tipico dei minerali sialici

Birifrangenza

retta,allungamento positivo

difficile da vedereperché il quarzo è raramente euedrale

Estinzione

quasi sempre presente (Delfinato)ma non visibile

in quanto si tratta di un geminato parallelocon asse di geminazione = c

Geminazioni


Osservazioni al microscopio - Figura di interferenza

uniassicasu sezioni estinte o quasi

isogire piuttosto ampiesu campo bianco, senza isocromatiche

può essere biassico (2V ≈ 10-20°)nei cristalli a estinzione fortemente ondulata

o nel quarzo ametista o affumicato

Figura di interferenza

Segno Ottico positivo

34

Vai a: Programma del Corso QuarzoOsservazioni al microscopio - Note

• estinzione– orientazione cristallografica nelle rocce metamorfiche e in alcune rocce intrusive non

è la stessa per tutto il cristallo, in seguito a processi deformativi anche di mkodestaentità: questo dà luogo al fenomeno della estinzione ondulata

– quando la deformazione è più spinta i grandi cristalli di quarzo possono addiritturascomporsi in sottocristalli più piccoli, con limiti suturati: è questo il fenomeno dellaformazione di limiti subgranulari (subgrain boundaries)

• distinzione dagli altri sialici:– i feldspati alcalini hanno sfaldature, geminazioni, e sono quasi sempre almeno un poʼ

alterati– la cordierite è biassica, frequentemente geminata polisintetica a settori e si altera

facilmente– la nefelina è uniassica negativa e ha indice di rifrazione più basso

Vai a: Programma del Corso QuarzoOsservazioni al microscopio - Alterazione

• è uno dei minerali più stabili in condizioni superficiali, il piùstabile dei minerali fondamentali delle rocce

• si trova quindi praticamente sempre perfettamente fresco

35


DOVE e COME

• rocce vulcaniche– fenocristalli: tipico (spesso embayed) nelle rioliti, scarso nelle daciti; talvolta

pseudomorfi su tridimite e cristobalite– pasta di fondo: rioliti, daciti, andesiti, quarzo-trachiti– xenocristalli con bordo di reazione (vetro + pirosseno) in lave basiche

• rocce intrusive– abbondante nelle rocce granitoidi (>20 vol% su totale sialici)– scarso in sieniti, monzoniti e dioriti sovrassature

• rocce metamorfiche– frequente in moltissime rocce di ogni grado metamorfico– coesite come corona di reazione su quarzo in rocce che hanno subito metamorfismo

di altissima Pressione in zone di subduzione

Vai a: Programma del Corsoquarzo


• Nicol paralleli– Incolore, limpido



36


Felspatoidi (Foidi)

• nefelina NaAlSiO4

• leucite KAlSi2O6

• gruppo della sodalite– sodalite 6(NaAlSiO4)(NaCl)2

– noseana 6(NaAlSiO4)(Na2SO4)– haüyna 6(NaAlSiO4)(Na2SO4,CaSO4)1–2

• cancrinite 6(NaAlSiO4)(Ca,Na)(CO3,SO4,Cl)1–2.1-5H2O

• analcime NaAlSi2O6 .H2O

Vai a: Programma del Corso Felspatoidi (Foidi)Riconoscimento macroscopico

• colore– leucite bianca– haüyna blu inchiostro

• sfaldatura– no

• riflesso– non visibili

• abito– leucite ottagonale - tondeggiante

• durezza– nefelina: 5.5 - 6– leucite: 5.5 - 6

• densità– nefelina: 2.56 - 2.67– leucite: 2.47 - 2.50

37

Vai a: Programma del Corso Felspatoidi (Foidi)Osservazioni al microscopio - FORMA

nefelina leucite

sodalite

esagonale

prisma esagonaletozzo:

sezioni basali esagonalisezioni prismatiche

quasi quadrate

cubica

tetragonalepseudocubica

trapezoedro:sezioni ottagonali

quasi circolari



nefelina leucite sodalite noseana haüynaColore incolore incolore incolore incolore bluastro

torbido per alteraz. (grigio-bluastro grigio-bluastropallido) pallido

No inclusioni inclusioni

I.R. 1.529-1544 1.508-1.511 1.483-1.487 1.485-1.495 1.496-1.505< quarzo < quarzo < leucite < leucite < leucite> leucite < nefelina > fluorite > fluorite > fluorite

Sfaldature generalmente assenti

Felspatoidi (Foidi)Osservazioni al microscopio - Nicols paralleli

38


nefelina leucite sodalite noseana haüyna

Birifr. 0.003-0.005 .001 isotropo isotropo isotropomolto debole praticam. isotropa

Estinz. retta praticamente estinta estinta estintaallung. negativo sempre

difficile! estinta

Geminaz. generalmente lamelle praticamente praticamente praticamenteassenti polisintetiche assenti assenti assenti

3 set a 60°leggere

differenze dibirifrangenza

(inserire lamina!)

Felspatoidi (Foidi)Osservazioni al microscopio - Nicols incrociati


nefelina leucite sodalite noseana haüyna

Figura Interf. uniassica nessuna NO NO NOcroce sfumata figura

in campobianco-grigio

Segno ottico negativo

Felspatoidi (Foidi)Osservazioni al microscopio - Figura di interferenza

39

Vai a: Programma del CorsoFelspatoidi (Foidi)

DOVE e COME

• tipici delle rocce sottosature in SiO2

haüyna (M. Vulture)

leucite (M. Vulsini)

Vai a: Programma del Corsofeldspatoidi


• Nicol paralleli



40


serie bassa T

serie media T

Feldspati

serie alta T

da P

hilli

ps &

Grif

fen,

198

1

Vai a: Programma del Corso Feldspati alcaliniRiconoscimento macroscopico

• colore– rocce vulcaniche: ialino se fresco, bianco se non fresco– rocce intrusive: ialino (apparentemente grigio) se freschissimo,

generalmente bianco, spesso rosa arancio o rosso, talvolta beige omarrone nelle sieniti

• sfaldatura– due sistemi a 90°, non perfettamente visibili

• riflesso– generalmente poco riflettente, vetroso quando ialino

• abito– cristalli tabulari; la difersa orientazione delle superfici di sfaldatura

lucide può evidenziare geminati semplici (due gemelli Karlsbad); glismescolamenti pertitici possono essere visibili con la lente o in casirari, a occhio nudo

• durezza– 6 (riga il martello con difficoltà)

• densità– 2.55 - 2.63

41

Vai a: Programma del CorsoFeldspati alcalini : Sanidino -Anortoclasio


α

γ

β

α

γ

β

α

γ

β

sanidino di alta T sanidino di bassa T

anortoclasio

da Phillips & Griffen (1981)

αγ

β

Vai a: Programma del Corso Feldspati alcalini : Ortoclasio e MicroclinoOsservazioni al microscopio - FORMA

α

γ

β

γ

β

γ

β γ

β

α

αα



ortoclasio

microclino

42

Vai a: Programma del Corso Feldspati alcaliniOsservazioni al microscopio - Nicols paralleli

Sfaldature {001} perfetta, {010} distinta

Colore incolore

Indice di Rifrazionebasso

< quarzo


ortoclasio

sanidino


microclinoda Phillips & Griffen (1981)


Geminazioni

Birifrangenza

Estinzionesezioni (h0l)

SANIDINO AT α, γ (010) = 0° allungamento = f (orientazione)

SANIDINO BT α (010) = 0° allungamento negativo

ANORTOCLASIO α (010) = 0° allungamento negativo

sezioni (010)

SANIDINO AT α (001) = 6° (allungamento negativo)

SANIDINO AT α (001) = 5° (allungamento negativo)

ANORTOCLASIO α (001) <10° (allungamento negativo)

vvvvvv

Feldspati alcalini di Alta TemperaturaOsservazioni al microscopio - Nicols incrociati

nome tipo asse piano note geminaz unione

Karlsbad parallelo [001] ≈(010) piano di unioneparallelo allungamento

Albite-Periclino complesso tipico di anortoclasiomolto sottili

termini potassici0.005

grigio 1° ord.< quarzo

termini sodici0.008

grigio chiaro 1° ord.< quarzo

43


sanidino


termini potassici0.005 - 0.007

grigio (chiaro) 1° ord.< quarzo

Birifrangenzatermini sodici0.008 - 0.010

grigio-bianco 1° ord.comunque < quarzo

Estinzione

sezioni (h0l)

ORTOCLASIO α (010) = 0°

MICROCLINO α (010) = 15°

ALBITE B.T. α (010) v. plagioclasi

sezioni (010)

ORTOCLASIO α (001) = 6-14°

MICROCLINO α (001) = 20°

ALBITE B.T. α (001) v. plagioclasi

vvvvvv

Feldspati alcalini di Bassa TemperaturaOsservazioni al microscopio - Nicols incrociati


Karlsbad parallelo [001] ≈(010) ben visibile su sez. (h0l)Albite-Periclino doppio polisintetica, lamelle

(diffuse) a ≈90°, grigliatipica del Microclino

Geminazioni

44


microclino


P.A.O.

Feldspati alcaliniOsservazioni al microscopio - Figura di interferenza e segno ottico

microclino


ortoclasioda Phillips & Griffen (1981)

negativo


sanidinosanidino A.T.PAO // (010)

sanidino B.T.PAO (010)

T

anortoclasioPAO (010)

T

P.A.O. // (010)

P.A.O. (010)

T

45

Vai a: Programma del Corso Feldspati alcaliniOsservazioni al microscopio - Note

• pertiti - antipertiti– la parte sodica ha indice di rifrazione maggiore della porzione potassica

Vai a: Programma del CorsoFeldspati alcalini

Osservazioni al microscopio - Alterazione

• spesso lʼortoclasio (e i feldspati alcalini in generale) appare marrone-torbido a causa di caolino secondario finemente disperso

• sericite (mica bianca a grana molto fine), illite, caolino (famiglia diminerali argillosi) si possono formare sia per alterazione idrotermalesia per semplice alterazione atmosferica

46

Vai a: Programma del Corso Feldspati alcaliniDOVE e COME

• rocce vulcaniche– sanidino: tipici fenocristalli delle trachiti e fonoliti, cristalli aciculari nelle sferuliti di

devetrificazione (che per questo mostrano estinzione a croce)– anortoclasio: trachiti sodiche

• rocce intrusive– ortoclasio: è il feldspato potassico tipico delle sieniti dove la composizione più

frequente è Or50-Or20; è più comune del microclino nelle rocce intrusive più recenti; ècomunemente pertitico, con dimensione delle isole pertitiche grossolanamenteproporzionale alle dimensioni della intrusione (pertiti nei grandi batoliti, micropertitinelle piccole intrusioni, criptopertiti nelle intrusioni ipoabissali)

– microclino: si trova in molte rocce granitoidi, dove la composizione più frequente èOr70; è più comune dellʼortoclasio nelle rocce precambriane; è il feldspato potassicodelle pegmatiti

• rocce metamorfiche– microclino: è il feldspato potassico delle rocce pelitiche di alto grado metamorfico; è il

comune costituente degli ocelli negli gneiss occhiadini– ortoclasio: molto raro, in granuliti e gneiss di alto grado– sanidino: rarissimo, nella facies sanidinitica del più alto grado del metamorfismo di

contatto (buchiti)

Vai a: Programma del CorsoFeldspati alcalini


• Nicol paralleli



47


serie bassa T

Plagioclasi

serie alta Ti plagioclasi sonotriclini

pseudomonoclini

Vai a: Programma del Corso Plagioclasiosservazioni macroscopiche

• colore– generalmente bianco, talvolta verde chiaro, raramente rosa o nero (v.

labradorite)• sfaldatura

– due sistemi a ≈90°, visibili ma non buoni come px e anfiboli• riflesso

– smorzato• abito

– cristalli a forma di assicella; il riflesso su superfici di sfaldaturadiversamente orientate può evidenziare geminati polisintetici (visibili con lalente)

• durezza– 6 - 6.5

• densità– 2.63 - 2.76

48

Vai a: Programma del Corso PlagioclasiOsservazioni al microscopio - FORMA

α

γ

β

α

γ

β

α

γ

β

Vai a: Programma del Corso PlagioclasiOsservazioni al microscopio - FORMA

sezione [010]

sezione // (010)

le sfaldatureformano un

angolo di 86.5°

(010)(110)

(001)

(010)

(110)

(001)

le sfaldature(e le facce)formano un

angolo di 116°,angolo β dei plag.

49


{001} perfetta {010} distinta {100} scarsa(001) ∧ (100) = 116° visibile su sezioni (010)(001) ∧ (010) = 86.5° visibile su sezioni ⊥ [100]

PlagioclasiOsservazioni al microscopio - Nicols paralleli

Colore incolore

Sfaldature


> K-feldspato> quarzo (An > 40) < quarzo (An<40)> balsamo (An > 15) < balsamo (An<15)

quarzobalsamo

γ ortoclasio



determinazione composizione dei plagioclasiαʼ ∧ (010) zona ⊥ (010)

αʼ ∧ (001) zona // (010)


Albite normale ⊥(010) (010) polisintetica, lamelleuguale illumin. a 0° e 45°

Karlsbad parallelo [001] (hk0) ben visibile su sez. (h0l)≈(010)

Albite-Karlsbad complesso ⊥[001] (010) molto comune

PlagioclasiOsservazioni al microscopio - Nicols incrociati

0.010 0.08 0.013albite oligoclasio anortitebianco grigio chiaro giallino

Birifrangenza

Geminazioni(più comuni)

Estinzione

50


• La composizione di un plagioclasio è determinabile tramite strumentazioni microanalitiche(SEM-EDS, EPMA-WDS, etc)

• Una stima piuttosto precisa del contenuto % di molecola anortitica (su una miscela idealeAlbite-Anortite, senza Ortose) si può effettuare anche al microscopio da petrografia

• La determinazione ottica della composizione dei plagioclasi si basa su:– stato termico del plagioclasio

• si deduce dalla osservazione della tessitura della roccia• Alta Temperatura (AT)

– plagioclasi delle rocce vulcaniche– plagioclasi delle rocce subvulcaniche a grana più fine– plagioclasi detritici da rocce AT nelle rocce sedimentarie

• Bassa Temperatura (BT)– plagioclasi delle rocce intrusive– plagioclasi delle rocce subvulcaniche a grana più grossa– plagioclasi delle rocce metamorfiche– plagioclasi autigeni o detritici da rocce di BT nelle rocce sedimentarie

– orientazione della indicatrice ottica• possibile soltanto per alcune sezioni a orientazione determinabile

– indice di rifrazione– angolo assi ottici (più utile è il segno ottico)

PlagioclasiDeterminazione della composizione


>0 vs <0 (AT)tutti stessa composizmolti cristalli/misure

An < 70

limiti

diagrammadiagramma diagramma diagrammadiagramma

αʼ ∧ (001)>0 (α in ang ottuso)<0 (α in ang acuto)

αʼ ∧ (010)>0 (α in ang acuto)<0 (α in ang ottuso)

αʼ ∧ (010)2 angoli (medi)

αʼ ∧ (010)max

angoloestinzione

simmetricasimmetrica(in ognuno dei dueindividui Karlsbad)

simmetricaestinzione

NO Albite!(Albite)Albite+KarlsbadAlbitegeminazioni

(001)∧(100)=116°(001)∧(010)=86.5°(010)(010)sfaldature

allungatarombo 116°≈ rettangolare≈ rettangolare≈ rettangolareforma(euedrale)

microlitisez // (010)sez ⊥ [100]Albite-Karlsbad

angolo max(Michel-Lévy)metodo

// a// (010)zona simmetrica ⊥ (010)sezione

PlagioclasiDeterminazione della composizione

51


Plagioclasi - Determinazione della composizionemetodo angolo max di estinzione in zona simmetrica

Vai a: Determinazione plagioclasi


Ab 10 20 30 40 50 60 70 80 90 An

0 180

10 170

20 160

30 150

50 130

40 140

90 90

60 120

71 110

80 100

+40

+45

+50

+55

alta Temperatura-15 -5 0 +10 +15 +20 +30 +35+25

sezione ⊥ [100]

sezione // [100]

Angolo max estinzionezona simmetrica

in pasta di fondo diroccia vulcanica.

Angolo max misurato: 35°


composizioneAn58


52



alta temperaturabassa temperatura

αʼ ∧

(010

)

70

60

50

40

30

20

0Ab 10 20 30 40 50 60 70 80 90 An

80

10

Angolo max estinzionezona simmetrica

in pasta di fondo diroccia vulcanica.

Angolo max misurato: 35°

composizioneAn58



T25°25°

35°37°

individuo Karlsbad dx

individuo Karlsbad sx

25°

36°posizione “zero”

Plagioclasi - Determinazione della composizionemetodo Albite - Karlsbad


53


bassa Temperatura Albite-Karlsbadin roccia plutonica

angoli medi determinati:angolo minore: 25°

angolo maggiore: 36°

Ab 10 20 30 40 50 60 70 80 90 An

0 180

10 170

20 160

30 150

50 130

40 140

90 90

60 120

71 110

80 100

sezione ⊥ [100]

sezione // [100]

+40

+45

+50

+55

-10 0 +10 +15 +20 +30 +35+25

Plagioclasi - Determinazione della composizionemetodo Albite - Karlsbad

composizioneAn67



Plagioclasi - Determinazione della composizionemetodo sezione ⊥ [100]


54


Ab 10 20 30 40 50 60 70 80 90 An

0 180

10 170

20 160

30 150

50 130

40 140

90 90

60 120

71 110

80 100

+40

+45

+50

+55

alta Temperatura-15 -5 0 +10 +15 +20 +30 +35+25

sezione ⊥ [100]

sezione // [100]

sezione normale [100]in fenocristallo diroccia vulcanica.

Angolo misurato: 35°

Plagioclasi - Determinazione della composizionemetodo sezione ⊥ [100]

composizioneAn63



verifica indice:rotazione 45°dalla posizione diestinzione

verifica indice:inserimento laminai colori “scendono”indice = α’

estinzione di una zonaprescelta:rotazione di 6°

sfaldature (001)in posizione N-S

sfaldature (001) buonesfaldature (100) scarse

(100)(001)

posizione di“uguale illuminazione”:stessa birifrangenza sututto il cristallo

zonatura molto vistosa zonatura molto vistosa

indice in angolo ottuso

α’ in angolo ottuso = angolo di estinzione = +6°

Plagioclasi - Determinazione della composizionemetodo sezione // (010)


55


Plagioclasi - Determinazione della composizionemetodo sezione // (010)

20

10

0

-10

-20

-30

-40Ab 10 20 30 40 50 60 70 80 90 An

alta temperaturabassa temperatura

αʼ ∧

(010

)

sezione // (010)in fenocristallo di roccia vulcanica(curva per Alta temperatura)Angolo misurato: + 6°

Composizione: An15


Vai a: Programma del CorsoVai a: Determinazione plagioclasi Plagioclasi - Determinazione della composizione

metodo microliti

70

60

40

30

20

10

0Ab 10 20 30 40 50 60 70 80 90 An

ango

lo d

i est

inzi

one)

50

indice di rifrazionequarzobalsamo

56

Vai a: Programma del CorsoPlagioclasi

figura di interferenza

2V

Segno Ottico

le composizioni determinate tramite la misura dell’angolo di estinzionedevono essere compatibili con il segno ottico!

sempre moltoalto, nonfornisceinformazionirilevanti

molti cambi disegno: utile!

+–

Vai a: Programma del CorsoPlagioclasi

Osservazioni al microscopio - Note

• controllare lʼomogeneità composizionale dei plagioclasi su tutta la roccia• controllare e descrivere le zonature• determinare le differenze composizionali tra fenocristalli e pasta di fondo

An%

An%

nucleo bordo nucleo bordo nucleo bordo

diretta

inversa

continua discontinua oscillanteZONATURA composizionale

componentealtofondente

componentealtofondente

componentebassofondente

componentebassofondente

57

Vai a: Programma del Corso PlagioclasiOsservazioni al microscopio - Alterazione

• il tipo di alterazione più comune è costituita dalla formazione disericite (mica bianca a grana molto fine) per processi di alterazioneidrotermale; calcite caolino (famiglia di minerali argillosi) possonoformarsi per semplice in condizioni superficiali; zeoliti possonoformarsi dai microliti della pasta di fondo di rocce vulcaniche basiche

• la saussuritizzazione è la tipica trasformazione del plagioclasio inepidoto (zoisite) e albite

• i nuclei (generalmente più calcici) si alterano più facilmente dei bordi

Vai a: Programma del Corsoplagioclasi


• Nicol paralleli



58


Minerali accessori

• Diffusi– (titano)magnetite– (ema)ilmenite– apatite– zircone– monazite

• Specifici– titanite– cromite– tormalina– xenotimo– Perovskite– muscovite– granato

• Minerali particolari– melilite

Vai a: Programma del Corso(titano)magnetite (cubica, spinello)

Fe2+Fe23+O4

• macro– piccoli cristalli equidimensionali neri– fortemente magnetica

• micro– opaca, cristallizza in genere euedrale in

ottaedri, con sezioni triangolari, quadrate,rombiche

– grigia in luce riflessa• dove e come

– la magnetite contiene in genere anche Ti(soluzione solida con lʼulvospinello Fe2TiO4)ed è per questo dettaanchetitanomagnetite; a bassa T sipossono verificare smescolamenti

– è comune in tutte le rocce magmatiche, edè lʼunico ossido nelle alcaline sottosature

– bordi opacitici sui fenocristalli di biotite eanfiboli

59

Vai a: Programma del Corso (ema)ilmenite (trigonale, ossido di Fe e Ti)Fe2O3 - FeTiO3

• macro– sottili placchette o scaglie da nero a

grigio scuro– non magnetico

• micro– opaca, cristallizza in masse anedrali,

talvolta scheletriche, o cristalli tabulari,con sezioni rettangolari allungate

– grigio-biancastra in luce riflessa• dove e come

– lʼilmenite è in generecomposizionalmente dominante, a bassaT si possono verifiacre smescolamenti diematite in ilmenite

– è comune in tutte le rocce magmatiche,escluse quelle alcaline sottosature

Vai a: Programma del Corso apatite (esagonale )Ca5(PO4)3(F,OH,Cl)

• macro– prismi subesagonali, spesso arrotondati; molto piccoli,

difficili da vedere• micro: nicols paralleli

– sottili cristalli allungati su c con sezioni basali esagonali;cristalli più grandi e tozzi in rocce intrusive basichealcaline

– rifrangenza medio-alta• micro: nicols incrociati

– birifrangenza bassa (grigio 1° ord.)– estinzione retta, allungammento negativo– sezioni basali esagonali sempre esinte

• micro: figura di interferenza– uniassica negativa

• dove e come– è il più importante minerale di P– mai alterata

60

Vai a: Programma del Corso zircone (tetragonale)ZrSiO4

• macro– troppo piccolo

• micro: nicols paralleli– prismi da tozzi a mediamente allungati su c– incolore (aloni pleocroici in biotite)– rifrangenza altissima

• micro: nicols incrociati– birifrangenza altissima– estinzione retta, allungamento positivo

• micro: figura di interferenza– uniassico positivo

• dove e come– comunissimo


zircone

la forma dellozircone nellerocce intrusive èindicativa dellatemperatura difinecristallizzazionee della alcalinitàdel magma

61

Vai a: Programma del Corsomonazite (monoclina)

(Ce,La,Th)PO4

• macro• micro: nicols paralleli

– cristalli piccoli a blocchetto– una sfaldatura buona, una

discreta, a 90°– rifrangenza altissima– incolore-giallo (debolissimo

pleocroismo sul giallo)• micro: nicols incrociati

– birifrangenza altissima, finoal 3°-4° ord.

• micro: figura diinterferenza– biassico positivo, 2V piccolo

• dove e come– accessorio raro delle rocce

intrusive acide

Vai a: Programma del Corso titanite (sfene)CaTiSiO5

• macro– giallo-marrone con sezioni a

cuneo• micro: nicols paralleli

– forme a cuneo/rombo– incolore-marrone chiaro

• micro: nicols incrociati– birifrangenza altissima (colori

di alto ordine)• dove e come

– comune nelle rocce intrusive,in particolare nelle basiche eintermedie

62

Vai a: Programma del Corsocromite (cubica, spinello)

(Fe,Mg)Cr2O4

• macro

• micro– opaca, cristallizza in genere euedrale in

ottaedri, con sezioni triangolari, quadrate,rombiche

– grigio-marrone in luce riflessa– può essere marrone allʼaumentare del

contenuto in Al (picotite)• dove e come

– rocce ultrafemiche– inclusi nelle olivine delle rocce basaltiche

Vai a: Programma del Corso tormalina (trigonale)Na(Mg,Fe,Li,Al)3Al6(Si6O18)(BO3)3(OH,F)4

• macro– prismi neri, con varietà rosa, blu o verdi

• micro: nicols paralleli– prismi allungati, spesso con fratture perpendicolari

allʼallungamento; sezioni basali a sei lati, talvolta abarilotto, con lati curvi

– pleocroismo (blu-marrone/verde) inverso; fortizonature di colore, soprattutto in sezione basale

• micro: nicols incrociati– birifrangenza medio-alta– estinzione retta, allungamento negativo– sezioni basali a sei lati estinte

• micro: figura di interferenza– uniassica negativa (su sezioni basali!)

• dove e come– stadi granitici tardivi– indicativa di contributo di fluidi ricchi in B– frequente in pegmatiti

63

Vai a: Programma del Corsoxenotimo (tetragonale)

YPO4

• macro– troppo piccolo

• micro: nicols paralleli– rifragenza molto alta

• micro: nicols incrociati– birifrangenza estrema

• micro: figura di interferenza– troppo piccolo

• dove e come– chimismo simile alla monazite, ma struttura

uguale allo zircone, acausa degli atomi Y, piùpiccoli delle REE leggere e simili a Zr; può quindiformare soluzione solida con lo zircone

– accessorio relativamente comune, ma spessoidentificabile soltanto al SEM-EDS

Vai a: Programma del Corso perovskite (pseudocubica)CaTiO3

• macro• micro: nicols paralleli

– cristalli equidimensionali (cubi o ottaedri)– rifrangenza mostruosa– colre caratteristico: violetto-marrone

• dove e come– accessorio specifico delle rocce forrtemente

sottosature in silice

64

Vai a: Programma del Corso melilite

• macro• micro: nicols paralleli• micro: nicols incrociati• micro: figura di interferenza• dove e come


I minerali costituenti le rocce metamorfiche

• I minerali che si formano in una roccia metamorficadipendono da:• condizioni P-T• natura della roccia di partenza = PROTOLITE

• I protoliti possibili in natura sono infiniti, ma leprincipali categorie composizionali di roccemetamorfiche sono rappresentabili con sei categorieschematiche, che sono largamente rappresentativedelle comuni composizioni delle rocce ignee esedimentarie (e metamorfiche)

65

Vai a: Programma del CorsoI minerali costituenti le rocce metamorfiche

(secondo la composizione della roccia)

olivineaugitediopsideortopirossenotremoliteantofilliteserpentiniclorititalcoflogopitecromitemagnetite

augiteomfacitegiadeiteortopirossenoglaucofaneorneblendaactinoliteepidotilawsoniteplagioclasibiotitezeolitiquarzocalcitesfenegranatimagmetiteilmenite

calcitedolomitearagoniteolivinediopsidetremolitewollastonitetalcoflogopitepericlasiovesuvianagrafitegranatipiritepirrotina

quarzomiche bianchebiotiticloritiplagioclasifelds. alcalinipirofillitesillimanitecianiteandalusitestaurolitegranaticalcitecloritoidecordieritetormalinacaolinomagnetiteilmenite

quarzoplagioclasifelds. alcalinicloritibiotitemiche bianchesillimanitecianiteandalusitegranaticordieritegiadeitelawsoniteepidotipumpellyitezeolitiglaucofanecalcitemagnetite

quarzoplagioclasifelds. alcalinibiotitemiche bianchecloritigranatisillimanitecianiteandalusitecordieriteegirinacrossitestilpnomelanoematitemagnetite

r. ultrabasiche r. basiche r.carbonatiche r. pelitiche r. acide r. silicee


i principali minerali metamorfici

Al-SILICATI andalusitesillimanitecianite

Nesosilicati

OLIVINE forsteritemonticellite

GRANATI

staurolitecloritoide

ALTRI

Mg2SiO4CaMgSiO4

Al2SiO5Al2SiO5Al2SiO5

(Mg,Fe,Mn)3Al2(SiO4)3Ca3(Cr,Al,Fe)2(SiO4)3

piralspiteugrandite

Fe2Al9O6(SiO4)4(OH)2(Fe,Mg,Mn)2(Al,Fe)Al3O2(SiO4)2(OH)4

66



Sorosilicati

EPIDOTI zoisite

clinozoisite-pistacite

pumpellyite

lawsonite

vesuviana

cordierite

tormalina

ALTRI

2 3 4 2 7Ca Al O [SiO ] [Si O ] OH

Ca2(Al,Fe)3O [SiO4] [Si2O7] OH

Ca2Al2(Mg,Fe,Al) [SiO4] [Si2O7] (OH)2(H2O,O,OH)

CaAl2 [Si2O7] OH)2(H2O)

Ca10(Mg,Fe)2 Al4 [Si2O7]2 [SiO4]5 (OH,F)4

(Mg,Fe)2Al3(Si5Al)O18

Na(Mg,Fe,Li,Al)3Al6(Si6O18)(BO3)3(OH,F)4



ANFIBOLI antofillitecummingtonite-gruneritetremolite-actinoliteorneblendaglaucofane-crossite-riebeckite

InosilicatiPIROSSENI iperstene

diopsidehedembergitegiadeiteomfacite

carpholitewollastoniteALTRI CaSiO3

(Mg,Fe)Al2Si2O6

(Mg,Fe)Si2O6CaMgSi2O6CaFeSi2O6NaAlSi2O6(Ca,Na)MgSi2O6

(Mg,Fe)7 (Si4O11)2 (OH)2(Mg,Fe)7 (Si4O11)2 (OH)2Ca (Mg,Fe) (Si O ) (OH)2 5 4 11 2 2Ca2 (Mg,Fe)4 (Al,Fe) (Si7Al)O22 (OH)2Na2 (Mg,Fe)3 (Al,Fe)2 (Si7Al)O22 (OH)2

67



Fillosilicati

MICHE biotitemuscovitefengiteparagonite

CLORITI clorite

MIN. GR. ARGILLE

ALTRI serpentinotalcostilpnomelanoprehnite

caolinosmectitiilliti

Al2Si2O5 (OH)4(1/2 Ca,Na)2/3(Al,Mg,Fe)4-6 (Si,Al)8O20 (OH)4 .n(H2O)(K,Na,H3O)1-2Al4(Si7-6Al1-2) O20 (OH)4

K2 (Fe,Mg)6-5 Al0-1 (Si6-5Al2-3) O20 (OH,F)4K2 Al4 Si6 Al2 O20 (OH,F)4K2 Al3 (Fe,Mg) Si7 Al O20 (OH,F)4Na2 Al4 Si6 Al2 O20 (OH,F)4

(Mg,Al)6(Si,Al)4O10(OH)8

Mg3Si2O5 (OH)4Mg3Si4O10 (OH)2

Ca2 Al (AlSi3) O10 (OH)2



FELDSPATI albiteplagioclasiomicroclino(sanidino)

calcitedolomite

QUARZO

ZEOLITI

CaCO3CaMg(CO3)2

Tettosilicati

Non Silicati

NaAlSi3O8NaAlSi3O8 - CaAl2Si2O8KAlSi3O8KAlSi3O8

SiO2

CARBONATI

68


I minerali metamorfici importanti

• presenti anche nelle rocceignee come fondamentali

• quarzo• feldspati

– plagioclasi BT– microclino

• olivina• pirosseni

– opx– cpx

• anfiboli– orneblenda

• miche– biotite

• presenti anche nelle rocceignee come accessori

• cordierite• granati• muscovite

• presenti soltanto nelle roccemetamorfiche– albite– staurolite– cloritoide– andalusite, sillimanite, cianite– lawsonite

• pirosseni– omfacite (giadeite)

• anfiboli– glaucofane– tremolite-actinolite– antofillite

• miche– fengite, paragonite

• presenti anche nelle rocceignee come secondari

• clorite• epidoti• calcite


altri minerali metamorfici

• serpentino• talco• zeoliti• prehnite• pumpellyite• stilpnomelano• carpholite• rutilo• vesuviana• wollastonite

69


• macro– comunmente rosso (granato), senza sfaldature– cristalli equidimensionali

• micro: nicols paralleli– cristalli euedrali o subedrali equidimensinali, spesso

con fratture, senza sfaldaure– incolore-rosa/rosso pallido, senza pleocroismo

• micro: nicols incrociati– ugrandite talvolta debolmente birifrangente, con

geminazione a spicchi di torta• dove e come

– almandino in mica scisti e gneiss (metamorfismoregionale di grado medio e alto)

– grossularia/andradite in metamorfismo di contatttosu calcari impuri; almandino in alcune cornubianiti

– almandino-piropo tipico delle eclogiti– spessartina negli skarn; andradite negli skarn

metasomatici– piropo nelle rocce ultramafiche (xenoliti di mantello

molto profondo)– almandino nei graniti peralluminosi– melanite-schorlomite (andradite scura) nelle rocce

alcaline fortemente sottosature

granati (cubici)



piralspite

ugrandite

Vai a: Minerali metamorfici

Vai a: Programma del CorsoAl-silicati: andalusite

Al2SiO5 (rombica)

• micro: nicols paralleli– cristalli poco allungati su c,

sezioni subquadrate orettangolari poco allungate

– sfaldature: un sistema in sez(hk0), due sistemi a 90° in sezbasale (tipo px)

– incolore, talvolta pleocroicorosa-verde chiaro

– talvolta inclusioni carboniose acroce (chiastolite)

• micro: nicols incrociati– birifrangenza debole (≈

feldspati, < opx)– estinzione retta, allungamento

negativo sez (hk0) (opxallungamento positivo);estinzione secondo le bisettricidelle sfaldature nelle sez basali(vedi px)

• micro: figura di interferenza– biassica negativa, 2V molto alto

(bisettrice acuta su sezioni basali)• dove e come

– tipico minerale antistress: in cornubianiti– in graniti peralluminosi (per anatessi di

metasedimenti o assimilazione dimateriale argilloso)



70

Vai a: Programma del CorsoAl-silicati: sillimanite

Al2SiO5 (rombica)

• micro: nicols paralleli– prismi molto allungati su c, o

tipici aggregati fibrosi (fibrolite);sezioni basali subquadrate-rombiche)

– sfaldature: un sistema quasi maivisibile in sez (hk0), per lepiccole dimensioni, visibile insez. basale come diagonalecorta del rombo

– incolore– rilievo relativamente alto

• micro: nicols incrociati– birifrangenza massima su giallo-

arancio (2° ord.) (≈ feldspati, <opx)

– estinzione retta, allungamentopositivo sez (hk0)

• micro: figura di interferenza– biassica positiva, 2V basso

(bisettrice acuta su sezionibasali, subquadrate-rombiche,ma spesso troppo piccole)

• dove e come– metamorfismo di grado relativamente

elevato di rocce alluminose (peliti): scisti,gneiss, granuliti

– molto rara, in graniti peralluminosi



Vai a: Programma del CorsoAl-silicati: cianite

Al2SiO5 (triclina)

• micro: nicols paralleli– cristalli colonnari allungati

secondo c– sfaldature: buone {010}, distinte

{010}, divisibilità su {001}– incolore, talvolta pleocroico sul

blu cobalto molto chiaro– rilievo alto

• micro: nicols incrociati– birifrangenza piuttosto bassa,

fino a giallo-rosso 1° ord.– estinzione: quasi retta su sez.

normali a {100; angolo max ≈30° su sez. {100}

• micro: figura di interferenza– biassica negativa, 2V molto alto

• dove e come– metamorfismo regionale di

pressione alta (relativamentealla T) su protoliti ricchi in Al(peliti)



71

Vai a: Programma del Corso stauroliteFe2+

2Al~9O6(SiO4)4(OH)2 (monoclina pseudorombica)

• micro: nicols paralleli– grandi cristalli eudrali

(porfiroblasti); sezioniprismatiche rettangolari,sez. basali a sei lati (tipoanfibolo)

– rifrangenza alta– tipico pleocroismo giallo oro

- incolore• micro: nicols incrociati

– birifrangenza 1° ord.– estinzione retta,

allungamento positivo• micro: figura di

interferenza– 2V vicino a 90°; segno

ottico positivo, talvoltanegativo

• dove e come– metamorfismo di medio

grado su protoliti pelitici



Vai a: Programma del Corso cloritoide(Fe2+,Mg,Mn)2(Al,Fe3+)Al3O2(SiO4)2(OH)4 (monoclino)

• micro: nicols paralleli– euedrali, con sezioni

rettangolari, talvolta inaggregati a papillon

– rilievo alto– sfaldatura basale– pleocroismo (blu inchiostro-

/verde) atremamentecaratteristico

• micro: nicols incrociati– birifrangenza generalmente

del primo ordine– basso angolo di estinzione,

allungamento negativo• micro: figura di interferenza

– 2V variabile, segno variabile• dove e come

– metamorfismo regionale dibasso e medio grado suprotoliti sedimentari o ignei



72


epidoti: zoisite, clinozoisite-pistacite




prehnite, pumpellyite

da Phillips & Griffen (1981) da Phillips & Griffen (1981)


73

Vai a: Programma del Corsolawsonite

CaAl2Si2O7(OH)2.H2O (ortorombica)

• micro: nicols paralleli– euedrali schiacciati su

{001} con sezioniprismatiche rettangolarie sezioni basali alosanga

– rifrangenza medio-alta– incolore, talvolta giallo

molto pallido– sfaldature {001} e {010}

• micro: nicols incrociati– birifrangenza bianco-giallo-arancio 1° ord.– estinzione retta e allungamento negativo sulle sezioni prismatiche se il prisma è

tozzo (caso più probabile); estinzione nelle diagonali delle sezioni basali, conallungamento secondo la diagonale lunga (normale alle eventuali faldature) positivoe allungamento secondo le sfaldature positivo

• micro: figura di interferenza– biassica negativa, 2V alto

• dove e come– tipicamente associato a glaucofane nel metamorfismo di bassa temperatura e alta

pressione di rocce ignee basiche: deriva dai plagioclasi, la cui parte sodica va arifornire la crescita di glaucofane e albite




vesuviana (idocrasio)



74

Vai a: Programma del Corso cordierite(Mg,Fe)2Al3(Si5Al)O18 (rombica pseudoesagonale)

• macro– blu violetto se fresca

• micro: nicols paralleli– prismi tozzi con sezioni subquadrate e

pseudoesagonali– rifrangenza bassa (tipo K-feldspato)– incolore– sfaldatura {010} scarsa; possibile

divisibilità basale secondo {001}• micro: nicols incrociati

– birifrangenza grigio-bianco 1° ord.– estinzione retta; sfaldatura {010}

allungamento negativo; divisibilitàbasale ha allungamento positivo

– geminazioni semplice o polisintetica(tipo plagioclasio) in sezioni (hk0); insezione basale appare a settoricircolari (tipo spicchi di torta)

• micro: figura di interferenza– variabile 2V e segno, più comune 2V

alto, segno ottico negativo

• dove e come– spesso alterata in aggregati a grana

fine verdastri-giallastri di clorite emuscovite o biotite (pinite)

– metamorfismo regionale ditemperatura alta relativamente allapressione (lʼopposto del granato) suprotoliti pelitici: gneiss, granuliti,migmatiti

– graniti e rioliti peralluminosi




omfacite, giadeite



omfacite

giadeite


75


wollastoniteVai a: Minerali metamorfici


antofillite (rombica)Vai a: Minerali metamorfici

76


cummingtonite-gruneriteVai a: Minerali metamorfici


tremolite-actinoliteVai a: Minerali metamorfici

77

Vai a: Programma del Corsoglaucofane-crossite-riebeckite

Na2(Mg,Fe2+)3(Al,Fe3+)2(Si4O11)2(OH)2 (monoclini)

• macro– prismi tipicamente blu lavanda scuro

• micro: nicols paralleli– forme, sfaldatura, rilievo da anfibolo– estinzione retta, allungamento negativo– pleocroismo (blulavanda - incolore) tipico

• micro: nicols incrociati– variazione P.A.O.

• micro: figura di interferenza– variazione segno ottico

• dove e come– tipico del metamorfismo di bassa temperatura e alta

pressione di rocce ignee basiche

Vai a: Programma del Corso glaucofane-crossite-riebeckiteNa2(Mg,Fe2+)3(Al,Fe3+)2(Si4O11)2(OH)2 (monoclini)

PAO//(010)

PAO (010)

T


78

Vai a: Programma del Corso muscovite K2 Al4 (Si6Al2) O20 (OH,F)4fengite K2 Al3 (Mg,Fe2+) (Si6Al2) O20 (OH,F)4paragonite Na2 Al4 (Si6Al2) O20 (OH,F)4

• micro: nicols incrociati– birifrangenza alta, bassissima in sezione basale

• micro: figura di interferenza– biassica negativa (su sezioni basali!); muscovite: 2V medio; paragonite: 2V basso-

medio• dove e come

– muscovite: metamorfismo di basso e medio grado su protiliti pelitici– fengite: con glaucofane e lawsonite negli scisti blu di alta P e bassa T (HP-LT)– muscovite: graniti e apliti (e non rioliti!) peralluminosi; pegmatiti

• macro– scaglie grigio-

madreperlacee• micro: nicols paralleli

– prismi schiacciati consezioni (hk0)rettangolari e sezionibasali subesagonali-subcircolari

– incolore– forte rilievo



stilpnomelano



79


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