O. - RRuff

RENDICONTI Soc. Italidna di Mlnnd/ogia
Il:
PUrologid, 32 ( 2) 591-/116 (19'1/1)
FRA NCA CIMM INO· J L UC IANO CoRTESOGNO •• J GABRIELLA L UCCHElTl·
ORNEBLENDE NELLE ANFIBOLITI
DEI MASSI CCI CRISTALLINI LIGURI'"
RIASSUNTO. Le anliboliti dei massicci cristallini liguri mostano carattere polimeUlmamco prealpino e alpino.
Sono stati studiati i caratteri mineralogici e chimici di alcune orneblende assieme ai
C1U"alleri petrogralìci e chimici delle rocce ospiti.
Il chimismo delle rocce, per quanto in alcuni casi possano essere intervcnUli fenomeni
di inquinamenti di materiali sedimentari e/o processi melasomatici, sembra corrispondere essenzialmente a qudlo di ortoderivati.
Secondo la classificazione di b .A KF. (1968), delle orneblende studiate Ire ricadono nel
campo delle magnesio-orneblende con una cerla tendenza verso le orneb1ende tschennakitiche,
una risulta un'orneblenda ucllermakilica ed un campione cade in prossimità del limite tra
magnesio-orneblende e ferfOoOrneblende. Un solo anfibolo, che si discosta abbastanza sensibilmente dagli altri anche per le proprietà fisiche, risulta una orneblenda attinolitica; alcune
anomalie del chimismo di quest'ultimo anfibolo fanno tUllavia sospellare la presenza di
processi di trasformazione legati al carattere polimetamorfico della roccia, ma non rilevabili
all'indagine ouica e roenlgenografiCll.
L'interdipendenza nel contenuto di MgO tra roccia ed omeblenda ~ chiara, mentre
relazioni meno evidenti si hanno nella distribuzione di altri elementi.
Poich~ il granaIO compare con una distribuzione irregolare nelle diverse anfiboliti, vengono esaminati alcuni fattori chimici che possono controllare la presenza d i qu~to accanto
alI'omeblenda.
AUSTlACT. - 1be amphibolites of tbc « Manicci cristallini liguri .. show polimetamorphic
prealpine and alpine overprint.
Mineralogy and chemistry of some homblendes have been studied along with the
pet.rography and chemimy of tbe bast rodu.
1be chemistry seems to indiCllte tbc magmalic nature of tbe parenta! rocks, even if in
some ClI5eS sedimentary and/or metasomatic processes could be presenl.
Acoording IO tbe LEAKE (1968) classification, three of Ihe hornblendes sludied are in
the field of the magnesio-hornblendes wilh a lendency towards tbe tschermaki tic hOlnblendes,
one is a tschermakitic homblende, and one is in betwecn magnesio-hornblende and ferrohornblende. Only one amphibole, who is VCf)' diflerenl from tbc Other ones al.so for tbc
physical properties, is ali actinolilic homblende; some anomalies in tbe chemical characten
of this !ast one may be referred probably to some transformalion processes linked IO the
polimetamorphic character of the rock, but impossible to chek optically or with X_rays .
• Islitulo di Mineralogia dd l'Università di Genova .
.. Istituto di Petrografla dell'Università di Genova.
Lavoro eseguito con il contributo dd CN.R .
...
592
F. CIMMINO, L. COI\T ESOGNO. G. LUCCHETT I
!be distribullon between. MgO in the rock and in 1m: hornblendc: is dear, while less
dear !'elations Ire in the disuibution of other dancnlS.
Since glme! ha, an irregular distribution in different amphibolites, some chemical
l.ctors are 5IUdied that may control ils prnc:nce near 1m: homblende.
Inquadramento geologico
Le anfiboliti dei massicci cristalli ni liguri costituiscono, assieme a rocce gneissiche, lo zoccolo cristallino polimetamorfico di età prewestfaliana della zona brianzonese e sono state indicate nella letteratura geologica come c Anfiboliti di M. Spio
."
LIGURE
_
AHfllOllfl
Fig. I. - Distribul:ione ddle princip~1i maue anfibolitiche nei manitci crillallin; liguri e loalizuzione
dei ca mpioni studiati. Per comodità di rapprcscnlnione i campioni sono SU I; numerati come segue :
l: CAL VIII · 2: SP I . 3: KM 8 • 4: GA L V - 5: CAL IV . 6: MN L
narda , (Carta Geologica, S~ rvizio Geologico d'Italia, scala l: 100.000, fogli 81,
82, 92-93). Esse si presentano in affioram~nti cospicui nei massicci di CalizzanoBardineto e di Savona, m~ntr~ pi ù ridotti affioram~nti sono segnalati nei massIccI
di Pal1ar~ ~ Loano (Fig. 1).
Le anfiboliti pr~se nta no una c~ rta uniformità di ca ratt~ri n~i div~rsi masSICCI
cristallini. Esse sono scmpr~ str~tta m~nt~ associat~ a rocc~ gncissiche; la giacitura
è di ammassi g~neralm~nt~ I ~nticol a ri per 1 ~ masse più cospicue o di intercalazioni
ORNEBLENDE NELLE ANFIBOL ITI DE I MASSICC I CRIST.~ LLl NI L1CURI
593
banchiformi di potenza variabile da alcuni centimetri fi no a qualche decina di
metri. Spesso queste ultime si addensano alla periferia delle masse maggiori.
Il contatto, parallelo alla foliazione, = molto netto ed (: accompagnato da
spessori più o meno potenti di micascisti biocitico-muscovitici a granato, cianite
e sillimanite.
Le anfiboliti in banchi differiscono da quelle in ammassi più potenti per
presentare generalmente un contenuto in biotite e quarzo più elevato. Talvolta
esse possono costituire anche termini intermedi molto ~rricchi ti in quarzo, miche,
plagioclasio fino a gneiss anfibolici più o meno granatiferi.
Queste anfiboliti sono caratterizzate dalla sovrapposizione, su paragenesi pre·
mesozoiche di alta temperatura, di caratteri metamorfici alpi ni intermedi tra alta
pressione e scisti verdi di bassa temperatura (CoRTESOGN"O, MESSIGA, PEDEMONTE,
1975) e di fasi tardive a prehnite-laumontite (CoRTESOCNO. LUCCHETTI, PENCO, 1974).
Il metamorfismo premesozoico, pur presentando elementi che ne fanno supporre
un'evoluzione polifasica, (: caratterizzato da associazioni paragenetiche di grado
elevato determinate, nelle rocce anfibolitiche, dalla coesistenza di orneblenda,
plagioclasio oligoclasico, granato almandino e clinopirosseno, e, nei micascisti, dalla
coesistenza di sillimanite, cianite e staurolite con biotite e muscovitc!.
Metodi di 8tudio
L'analisi modale eseguita sulle anfiboliti (: stata effettuata mediante Contatore
Automatico per punti Swift & San su sezioni perpendicolari alla fo liazione. Mediamente su ogni roccia sono stati contati da 2000 a 4000 punti a seconda del
grado di variabilità composizionale. La composizione dei plagioclasi (: stata stimata
col metodo dell'angolo massimo di estinzione dei geminati albite nella zona .L (010)
(POU>EJlV.v.T, 1950; TROcER, 1971).
Le analisi chimiche sono state eseguite da A. Mazzucotelli secondo le metodologie indicate in BASSO & MAZZUCOTELLI (1975) e MAZZUCOTRLLI et al. (1976).
Sono stati analizzati per ogni campione sia la roccia totale che l'anfibolo da questa
separato.
Sulle orneblende sono stati eseguiti esami roentgenografici su polveri mediante
diffrauometro Siemens tarato con oro (radiazione CuK•• filtro di Ni). Utilizzando
un programma di minimi quadrati sono state poi calcolate le costanti reticolari.
Gli esami ottici sono stati eseguiti al tavolino universale a cinque assi e gli indici
di rifrazione sono stati misurati in luce gialla del sodio mediante i liquidi ad indice
noto di Cargille.
Car a tte ri pelrografici
Le anfiboliti presentano una grana generalmente ben visibile ad occhio nudo;
la roccia può essere omogenea, di aspetto massiccio con fol iazione peco evidente
dovuta ad un certo grado di orientazione preferenziale de ll'orneb l e nd ~, oppure
594
F. CIMMINO, I.. CORTESOCNO, C. LUCCHETTI
può passare:, spesso sulla scala dell'affioramento, ad un'anfibolite più O meno evidentemente listata.
Questa tessitura a bande è dovuta sia a variazioni delle percentuali relative
dei minerali, con zone arricchite in orneblenda alternate a zone più chiare con
plagioclasio e/o clinopirosseno o talvolta quarzo (Fig. 2), sia a brusche. variazioni
della granulometria. U: bande hanno uno spessore variabile da circa un millimetro
ad alcuni centimetri, sono parallele alla scistosità ed in alcun i casi individuano
la presenza di cernien:: d i pieghe intrafoliari molto serrate,
TABELLA
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Ano/hi moda/e delle Anfiboliti
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CAL VlII
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Attinol1te
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Granato
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Come pbgk.clasì JODO >!:ati conteggiali fia
granuli frrschi CM gli aggregati Sl!unur;tici. L'analisi riportata per il C2mpione 3 (KM 8) è ltal.1 mediata da ll'artalisi modale eseguita fU tu c;ampioni prelevati li circ;a un metro di dutan:uo l'uno dall·altro con di/facnu composizionali molto 5Cf\sibili.
Raramente bande plagioclasiche possono presentare strutture lentlcolari od
occhiadine. In alcuni casi il plagioclasio è accompagnato o sostituito da una dinozoisite mediamente ferrifera,
L'associazione paragenetica ca ratteristica delle anfiboliti è costituita da orneblenda, plagioclasio, clinopirosseno, granato, biotite, quarzo, titanite, apatite, magnetite. Il rutilo è presente in relini conservati al nucleo di titanite e/o magnetite,
oppure inclusi nell'orneblenda (Fig. 3). La c1inozoisite ferrifera, che talvolta può
accompagnare le bande di plagioclasio e clinopirosseno, è probabilmente collegata
a parziale trasformazione e sostituzione dei plagioclasi stessi durante tui di metamorfismo retrogrado.
ORNEBLENDE NELLE ANF I BOLIT I DEI MASSICCI CRISTAL LIN I LICU 'U
595
Fig:. 2. - Anfiboliu. con tessitura listata: da sinistra a destra si alternano banderdle arrÌçchite in
quarzo (limpido) cio plagioclasio (con sottili orli l3ussuritici) C bande costituite quasi eKlusivamente
da orneblenda a Struttura decussata e minerale opaco sparso irregolarmente. Solo polarizzatore. Ingrand.
linC3rc 35x.
Fig. 3. - Anfibolite massiccia COn piccoli individui di grandto (al centro) ad alto rilievo, omcblenda
a struttura decussata e plagioclasio parzialmente sau5suritico. Piccoli prismi di rutilo, scuri e ad alto
rilievo, sono inclusi ndl'orneb1cnda. Sopra al granato un granulo di rutilo è circondato e parzialmente
sostituito da titanite. Solo poluizzatore. Ingrand. lineare 35x.
596
F . CI MMINO, L. CORTESOGNO, G. LUCCHEITI
Orneblenda c plagioclasio sono i minerali di gra n lunga più abbondami, costi~
tuendo il 70-90 '10 della roccia (T abella l). Granato e clinopirosseno sono generalmente inferiori al 5 %; il primo è più abbondante nelle anfiboliti massicce c
diventa generalmente meno frequente in quelle con tessitura a bande. Nelle anfi·
boliti in intercalazioni banchi formi il granato può essere abbondante o del tutto
assente. II c1inopirosseno per contro compare soprattutto nelle anfiboliti listate.
L1 biotite è frequente soltafllo nelle anfiboliti in banchi o in prossimità dei contatti
con le rocce gneissiche.
Fig_ ~. - Anfiboli[~ massiccia: cri.talli di orncblencla di Jirn~niioni variabili pr~5SOChè privi di
oricmazionc, evidenti fenomen i di sau$iuritizzazione ncl plagiodasio. So1o pobrizzatore. ' ''grand.
line:lre 35~.
Fratture e vene secondarie, sia concordanti che discordanti con la foliazione,
appartenenti a diverse fa si e talvolta intersecantisi, sono costituite da quarzo + albite ± epidoto ± clorite.
L'orneblenda presenta colorazione intensa con pleocroismo marcato da giallo
chiaro a verde oliva o talvolta verde bluastro. L 'isorientazione dei granuli è
generalmente abbastanza sensibile, sia per una prevalente disposizione degli assi a
perpendicolari alla foliazione che per un certo grado di alli neamento degli assi c.
Questo carattere di isorientazione è più marcato nelle anfiboliti con tessitura
a bande che in quelle omogenee; in ogn i caso sono comunque comu ni strutture
decussate (Fig . 4). I caratteri strutturali sembrano indicare una blastesi essenzialmente postcinematica. Frequentemente l'orneblenda include granuli di plagioclasio,
apatite e rutilo più o meno sostituito da titanite.
OIlNEBLf.NOE NELLE ANFIBOLITI OEl MASSICCI CIUSTo\LL INI L1GUlI.I
597
plagioclasi (2V. = 84"-90") costituiscono aggr~gati granoblastici poEgonali a
punti tripli con individui spesso zonati, m~ntre nell~ bande con clinopirosseno si
presentano in grandi individui irregolari sempr~ completam~nte saussulitiz.zati c
più o meno sostituiti da epidoti. L1 composizione varia tra An20 ~ An26; le geminazioni sono di tipo semplice e non molto frequenti.
Il clinopirosseno, pr~scnte quasi ~sdusivam~m~ in bande, è costituito da individui relativamente gra ndi, iso ri~ntati, con tend~nza a divenire pecil(Jblastici sul
plagioclasio. Spesso si hanno inclusioni r~ciproche di clinopirosseno ~d orneblenda
che indicano fe nom~ n i di blastesi cont~mpor3nea. Talvolta il clinopirosseno può
essere parz.ialmente sostituito da un annbolo 3tli nolitico (rc = 13°± l °).
Il clinopirosseno (2V or = 56° ± 2°,
= 42° ± l°, n .~ = 1,684 ± 0,002,
n,(calc.)
1,689, n y 1,710 ± 0,(02), a debolissima colorazione verde, può essere
considerato una sa l it~, con valori di h~d~nbe rgit~ attorno al 15
(HESS, 1949).
Il granato forma porfiroblasti di dimensioni fino a 6-7 mm, pcciloblastici su
q uarzo, plagioclasio, orn~blenda e magnctite. In sezio n ~ sottile presenta d~bo lis
sima colorazione rosata; in base ai dati mineralogici (30 = 11,643 A, D = 3,719,
n = 1,768 ± 0,005) risulta un termine con elevato tenore in almandino e grossularia ~ basso contenuto in spessartina.
=
=
re
ro
La biotite si presenta spesso conc~ntrata in sotti li banderdle sia in lamelle
isolate che con strutt ur~ decussat~; essa presenta sempre un elevato grado di cloritizzazione talvolta accompagnato da $viluppo di epidato ferrifero.
Il quarzo si pr~nta per lo più in aggregati l~nticola r i a struttura granoblastica poligonale, ma talvolta anche in granuli molto appiattiti nastri form i.
Titanite ed apatite sono not~volmente concentrate nelle bande a plagioclasio
~ clinopirosseno.
La magnetite si pre.senta, in percentuali molto variabili, in piccoli gra nuli
appiattiti od in forme ouaedriche talvolta con nucleo di tita n it~ o rutilo.
Concentrazioni di solfuri di ferro, probabilmente legate a fasi m~tamorfiche
tardive, possono essere abbondanti.
Lo zircone appare molto raramente incluso n ell'ornebl~nda.
Questa paragenesi di alta t~mpcratura mostra varie fasi di trasformazione
dovute alla sovrapposizione di successivi ~v~nt i metamorfici. Una fase caratterizzata
da saussuritizzazione parzial~ dei plagioclasi, neoformazione di clinozoisite mediamente ferrife ra (2V T = 87° ± l ~, fa = 23"_24°) in blasli che accompagnano
o sostituiscono i plagioclasi specialmente nell~ bande con clinopirosseno, sviluppo
di anfibolo tremolitico-auinolitico a spese del clinopirosseno, eloritizzazione della
biotite e parziale sostituzione da parte di clinozoisite ~ clorite del granato, può
essere dubitativamente l~gata ad una .fase di m~tamorfismo retrogrado delle rocce
anfiboli tich~. A qu~sta fase probabilmente sono legate molte delle vene ad albite
e quarzo delle anfiboliti .
Tuttavia i fenomeni di trasformazione più importanti sono legati al metamorfismo alpino che ha acc~ntuato trasformazioni di tipo molto simile a quelle
598
F. CIMMINO, L. CORTESOONO, G. LUCCHETTI
precedentemente descritte ed ha inoltre portato alla blastcsi di albite, miche fengitiche, r.'Ira lawsonite, soprattutlo a s~ dei plagioclasi, mentre si è avuta uralitizzazione con sviluppo di anfiboli allinolitici o glaucofanici a spese di orneblcnda
e dinopirosseno.
Abbastanza tipica di questa fase alpina è la sostituzione della biotite da parte
di pseuclomorfosi con clorite, epidolo piswcitico (2V .. = 76° ± l°) ± pumpellyite
e minerali opachi. A questa fast': sono soprattutto legate frattu re ad albite (An ~.8),
epidolo (a" = 8,893 A, bo = 5,620 A, c" = 10,202 A, f3 = 115"36', D = 3,34,
n. = 1,735 ± 0,002, n, = 1,738 ± 0,002, I1 T = 1,745 ± 0,002, 2V T= 88°.98°), titanite,
quar7..o e calcite.
O.neb'end,
P' · lIloel."iO
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Fig. 5. - Sc.hcm~ dell'evoluzione
nci m~ni(ci (ri$l~1lini liguri.
M e I _ilmo pnalpino
M," .morl iIMO . Ipl no
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p, ln.:lp"e
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-------------------------polimct~motfica
delle
~nfiboliti
e degli gnciu e mia..:i$!i associa, i,
Le successioni paragenetiche corrispondenti all'evoluzione metamorfica delle ano
fiboliti sono schematizzate in figura 5.
Tra i campioni presi in esame, CAL IV, CAL V, MN I e SP I provengono
da masse anfibolitiche molto estese, mentre KM 8 costituisce un'intercalazione
della potenza di poche decine di metri e CAL VIII proviene da un banco della
potenza di qualche metro.
Di questi i campioni CAL V e CAL IV, provenienti dallo stesso affioramento,
rappresentano rispettivamente un litotipo massiccio con porfiroblasti di gra nato ed
ORNEBLENOE NELLE ANFlilOUTI DEI MASSICCI CRISTALLINI LIGURE
599
un litotipo a tessitura nettamente listata, i campioni MN I e SP I rappresentano
facies con tessitura listata non molto pronunciata ed il campione K'M 8 presenta
una listatura estremamente marcata con bande a clinopirosseno e plagioclasio di
spessore fino ad alcuni centimetri. Per quest'ultimo alla scala dell'affioramento si
possono inoltre osservare abbondanti vene a quarzo ed albite o ad epidoti.
La trasformazione del plagioclasio in albite e prodotli saussuritici è piuttosto
avanzata in tutti i campioni e particolarmente in KM 8 che presenta inoltre
tracce di neoformazione di anfibolo glaucofanico altorno all'orneblenda.
Fenomeni di uralitizzazionc dell'orneblenda e del clinopirosseno si hanno in
CAL VIII, CAL IV e KM 8. Nel campione CAL VIII sono presenti abbondanti
pseudomorfosi di clorite ed epidoto su biotite.
Caratteri ch imici delle an fi boliti
Elementi maggIOri
Sul diagramma MgO-CaO-FeO (Fig. 6) proposto da WALKER et al. (1960) per
distinguere chimicamente orto- da para-anfiboliti e riportato da W INTER (1974), i
MgO
A
cao
•
,
''''FeO
Pig. 6. - Diagramma MgO·000· !,~Q(lolak ) l.allO da WALK ~k cl 31. (1960) in w, ...... u. (1974).
A e B indicano rispellivamcnlc il campo delle para· e ddlt orl<ranfibolili. 1 campiooi sono .uri numerati:
l: CAL Vll1 . 2: sr l
3: KM 8 - ~: CA L V . 5: CAL lV _ 6: MN I.
. : ~nfiboliti ~nza
dinopirosscno c granalo;
D: anfiboliti Con solo clinopirosscno; . : anfiboliti ton dinopiros_
""no e gunato.
campioni 4 (CAL V) e 5 (CAL IV) cadono nel campo delle ono-anfiboliti, mentre
i campioni 1 (CAL VIII), 2 (SP I) e 6 (MN I) cadono nella zona di sovrapposizione dei due campi; il campione 3 (KM 8), in ragione del suo basso contenuto
in FcO, ricmrerebbe nel campo delle para-anfiboliti.
600
F. CIMMINO, L. COIITESOCNO, C. LUCCHETTI
TABELLA
Dati chimici
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Secondo gli studi più r~c~nti , ~d in particolar~ dopo i lavori di EVANS &:
distinzion ~ tra orto- ~ para-anfiboliti si basa prlocipa1m~nt~ sul tr~nd ~vol utivo delin~a to dagli eI~m~ nti maggiori ~ minori, m~nt r~
il confronto tra i valori d~i dati chimici in assoluto può ri s ulta r~ m~no significativo.
I campioni studiati risultano dal punto di vista chimico (Tabella 2) relativam~nt~ omog~ n~i ~d i loro punti rapprcS(:ntativi sui diversi diagrammi risultano
pcr lo più add ~nsat i su aree piuttosto ristrcttc. D i con5~gue n za, anch~ in considerazion~ dci limitato numero di analisi, i tr~ nds di variazion ~ risultano non molto
LE"'KE (1960), LEAKE (1964), la
~vid~nti.
Nonostant~ ciò, confrontando i t r~nds di va r iazion~ di al, fm, c, alk ~ rng rispetto a si (Fig. 7) con i mnds di variazione delle dol ~riti del Karroo riportati
in EVANS & LUKE (1960), si osserva una c~rta analogia d~Jl 'an dam~llto con au·
m~nto di al ~ alk e diminu zion~ abbastanza netta di fm.
Alk/mg (Fig. 8) aum~nta in maniera piuttosto netta in contrasto :on il gt:n~
ral~ anda mento della diff~ren7.i azione magmatica; quest'anda m~nto è dovuto so-
ORNEBlENDE NELLE ANFIBOLITI DEI MASSICCI CRIST:\U.. JN I LlCURI
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Fig. 7. -
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Dill.gramma di variazione rng,alk,c,fm,a!jsi,
150
l'~r
200
250
si_
la Simbolegl':ialura ,-eJere b figura 6.
prattulto al sooio in quanto k, che si mantiene sempre su valori piuttosto bassi
« 0,25), decresce regolarmente con l'aumentare di mg.
Le variazj'on i del sodio potrebbero essere quindi legate, piuttosto che a faltori
primari, ad effetti metasomatici secondari. I due campioni con più elevato conte-
602
F. CIMMINO, L. COIITESOONO, C. LUCCHETTI
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mg_
Fig. 8. _
Diagramma di vuiuione k,p,ti,alk,si,w,MnO/mg. Per h simbolcggiarura v.:dere la figura 6.
nuto in sodio si trovano in intercalazioni poco potenti nelle rocce gneissico-micaseistose, e tale giacitura potrebbe aver favorito un arricchimento secondario in
sodio. Non si può tuttavia escludere l'ipotesi che un arricchimento in sodio possa
essere dovuto a processi di spilitizzazione della roccia primaria.
603
ORNI!BLENDE NELLE ANF I80LlTl DEI MASSICC I CRISTALLINI LleUltI
Sul diagramma AFM (Fig. 9) i punti rappresentativi delle anfiboliti corrispondono a stadi con differenziazione poco avanzata r.ei trends evolutivi di rocce
basaltiche; si deve tuttavia osservare come i campioni 1 (CAL VIII) e 3 (KM 8)
si stacchino nettamente dagli altri (per i valori elevati di A e M).
Più significativi, a riguardo dell'origi ne delle anfiboliti studiate, ~ i sultano i
diagrammi in cui si confronta l'andamento di trends magmatici e di trends determinati da miscele di carbonati e peliti.
'F
A
M
!"\g. 9. - Di~gramma AFM. I: Skaergaard; Il : Karroo dolente main trend. Pcr la simboleggi.:n ura
vedere la figura 6.
Nel diagramma c-(al-alk) (:Fig. lO) i pumi rappresentativi, pur cadendo in
parte all'interno delle aree di sovrapposizione delle rocce sedimenta rie ed ignee,
si dispongono secondo una traccia nettamente discorda nte alla linea dolomie-peliti
e risultano invece sensibilmente coincidenti col trend delle doleriti del Karroo.
Questo andamento è confermato dai diagrammi c-mg (Fig. I l ) e 100 mg-c-(al-alk)
(Fig. 12) dove si ha un sensibile ' parallelismo con la curva di differenziazione
magmatica, mentre la linea dolomie-peliti risulta pressochè ad angolo retto.
II confronto con i tipi di magmi basaltici sul diagramma alcali-allumi nio (Fig.
14) indicherebbe una tendenza toleitica delle rocce analizzate (K ONo, 1968).
La. natura orto delle anfiboliti studiate sembra anche confermata utilizzando
la funzione discriminante (X3) proposta da SHAW & K uoo (1965) basata sul contenuto in elementi maggiori. l valori ottenuti sono:
Campione
X,
1 (G~L V111)
2 (SP 1)
3 (KM 8)
-0,47
+ 2,54
+ 0,73
Campione
4 (GAL V)
5 (GA L IV)
6 (MN 1)
x,
+0,27
+ 0,04
+ 2,18
604
F. CI MMINO, L. CORTESOCNO, C. LUCCHETTI
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D;~)(r~mm3
c-(a l·alk} trallo da NIQCLI (19H). Per la .imbolcggia'ura yc:de.c la figura 6.
Soltanto il campione 1 (CAL VIII), presentando un valore negativo, avrebbe
carattere para, per quanto il valore sia in realtà assai vicino allo zero.
Elementi in tracce
l punti rapprc$l:ntativi degli dementi in tracce si mostrano piuttosto dispersi,
per quanto sia possibile osservare una tendenza ad un aumento di N i e. meno evidentemente, Cr con l'aumentare di mg, ad eccezione del campione 3 (KM 8). l valori di Cr e Ni sono inoltre piutlosto elevati ed alcuni valori massimi sembrano
al di sopra del contenuto massimo possibile per rocce sedimentarie (E"ANS &
LUKE, 1960).
In base alle osservazioni sopra viste sembra possibile confermare un carattere
orto per le annboliti dd cristallino ligurej alcune caratteristiche anomale possono
essere riscontrate nei campioni I (CAL VIII) e 3 (KM 8) che si di scoslano dagli
altri per più devati valori di mg, w, si, alk (Fig. 8).
605
OIlNEBL I!NDE NELLE ANFIBOLITI DEI MASSICCI CR IST ... LLIN I L1CURI
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Semipeliti
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Fig. 12. -
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Diagramma 100 Illg-c-(a l·al k) lraU" <.la
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L ~ .. ",f.
" a l_ a l k
(1 9M). l'" la
~im bol~ggiallua
vedere b fig. 6.
Pcr quanto riguarda il campione 3 (KM 8) lo slUdio pc:trografico e l'analisi
modalc cseguita su diversi campioni prelevati dall'affioramento, dimostrano una
forte variabilità composizionale legata alla marcata tessitura a bande. Ciò è dovuto
non solo al contenuto variabile in plagioclasio, quarzo, c1inopirosseno ed orneblenda
nelle diverse bande, ma in maniera molto sensibile anche alla percentuale di magneti te che risulta fortemente ed irregolarmente concentrata a zone dove può raggiungere il 3,7 % della composizione totale ed essere fort emente impoverita rn altre.
606
F. CIMMINO, L. CORTESOGNO, C. LUCC HETTI
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~~o_---->----C---'>,
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Fig. 13. - Diagramma ACI'. [ dali chi mici sono riportati in WI1< .. LI!a (1965): I: campo delle rOCce
uluab,a,ic.hc; Il : ClmJl'O' dd le rocce I».s.altiehc c andcsitic.hc; Hl: campo delle grovacchc. Pcr la
simbo1eggialura vedere figura 6.
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4
Nap + KaO
Fig. 14. -
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Diagramma alcali-alluminio. l'eT la simbokggi:l.lura ,·,ch're b figura 6.
Il tenore in fe rro molto basso del campione su cui è stata eseguita l'analisi
chi mica conferma che questo proveniva da una zona a basso contenuto di magnctite.
Rispetto alla composizione media della roccia il campione analiz.zato risulta
inoltre arricchito in quarzo e plagioclasio. Di conseguenza si può ritenere che le
caratteristiche chimiche di questa roccia possano in gran pane dipe:ndere dagli
effetti della differenziazione metamorfica che ha prodotto la tessitura a bande.
Per quanto riguarda il campione l (CAL VIII), anche in considerazione della
particolare giacitura in sottili inte:rcalazioni nelle: metapeliti, il chimismo potrebbe
essere: stato inAuenzato da: I) inquinamento da parte di materiale: sedimentario
nel caso di una derivazione da materiale piroclastico, 2) effetti di mctasomatosi
607
ORNEBLENDE NELLE ... NFlBOLITi DEI M ... SSICC I CRI ST...1.L INI LlGUIl I
che: possono essersi svi luppati ~r un eventuale processo di spilitizzazione della
roccia primaria, ma soprattutto per fenomen i di sca mbio con le rocce circostanti
du rante le diverse fas i meta morfiche.
Caratte ri chimici delle orneblende
T ... BEU.A. 3
Dati chimici
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Tutte le analisi (Tabella 3) rientrano nd campo degli anfiboli calcici (Ca> 1,50)
+ K)A< 0,50 e Ti < 0,50.
Tutte le orneblende studiate sono comprese (Fig. 15) nell'intervallo 6,25 < Si <
< 7,50: i campioni 4 (CAL V), 5 (CAL IV) e 6 (MN I), provenienti da rocce con
clinopirosseno e granato, ricadono nel ca mpo delle magnesio-orneblende, mentre
gli anfiboli 2 (SP I) e 3 (KoM 8), provenienti da un'anfibolite a solo dinopirosseno,
(LEAKE, 1968); in tutti i casi si hanno valori di (Na
(,(l8
F. CIMMINO, L. COIlTESOCNO, G. LU CCHETTI
rientra no rispettivamente nel campo del\e fcrro-orncblcndc e delle orncblende atti·
nolitiche; il campione l (CAL V III) infine, provenient(: da un'anfibolite con biotite
c priva di plrosS(:no e granato, corrisponde ad un'orncblenda tschermakitica.
Cont~ntlto
in Ti
Si tende a restringere l'elevato contenuto in Ti delle orneblende, a cui è in
gran parte dovuta \a linta bruna (DEER, 1938), benchè anche altri cationi come
c. -Na • K ( 2.50j TI (0.50
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SI
Fes • possono dare effetti simili ( H ENDERSON, 1968 in BARD, 1970), alle facics di più
alta ' temperatura (TURNER, 1948; M1 YAS HIRO, 1958; EVANS & LEAKE. 1960; ENGEL
& B-;CEL, 1962; BARD, 1970; RAASE, 1974). Molti di questi autori ammettono anzI
che l'aumento di temperatura favorisca l'introduzione di T i ndl'orneblenda .
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Fig. 16. - Rapl'o r!" In! alcali in A c
Per la &i.mbo!eggU.lura ~cdcrc la fig. 6.
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~lIumml" nl.l~cdrl~"
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tctrA<:tln~"
(In O;,SC
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24 D,OH).
In contrasto con queste osservazioni le orneblende dd cristallino ligure, bt:nchè
formatesi in una roccia con contenuto in Ti rdativamente devato e pur coesistendo
con paragenesi di devata temperatura, presentano colorazione su tinte prevalentemente verdi e contenuto in Ti rdativamente basso (0,06 < T i < 0,11). T ale basso
ORNEBLENDE NELLE AN FI BOLITI DEI MASS ICCI CR I ST ALLIN I L1CURI
609
cont~nuto potr~bbe ~~r~
dovuto allo sviluppo dci rutilo, ch~ avrebbe di con~
gu~nza sottratto titanio al sist~ma in una fa~ precoc~ d~lIa cristallizzazion~, all~
condizioni di alt~ pr~ssioni indicat~ dalla pr~s~nza di cianit~ ~ al mandino. La
succ~ssiva tra sformaz ion~ dci rutilo in titanit~ s~mbra t~gata, in massima parte,
an~ fasi m~tamol'fich~ a t~m pera tura dec resc~nt~, ~ favorita anche dalla diminuzion~ dci cont~nuto in anorti t~ dei p!agioclasi; in misura minor~ la cristallizzazione d~lIa titanite è dovuta alle fasi m~tamorfiche a l pin~. Non è inohr~ da ~sclu
der~ che il contt:nuto in titanio d~ll~ ornebl~ nd e possa es~r~ variato a causa di
fenomen i di exsoluzione post-cristallizzazione durant~ i succ~ssivi proc~ssi m~ta
morfici in funzione della cristallizz.1Zion~ della titanite, Ciò potrebbe essere in
accordo con la presenza di piccol~ inclusioni di titanite ncll'orneblenda di alcun~
anfiboliti.
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Fig. 17. Rapporto tra cationi triulcnti ouacd rici c alca!i in 1\ (in base a 24 O,OH). Per la
limbolcggiarura vedere la figura 6.
ConUnuto in (Na + K)
Si amm~tte gen~ ralment~ che l'introduzion~ di (Na + K) in A sia compensata
da diminuzione di AlVI. Tale assunto t~orico risulta ben confermato in figura 16.
Come osservato da BARD (1970), ciò può essere ~vid~nziato confrontando (Na + K)A
con la somma AlVI + F~s" (Fig. 17).
L'aumento dci cont~ nuto in alcali n~lIe ornebl~ndt è stato posto in relazion~
col progressivo aum~nto d~ll~ condizioni metamorfich~; in particolar~ BARD (1970)
ha posto in relazione (Na + K)tutf (Na + K)tot + Ca con l'aum~nto d~lI~ condizioni di temperatura e pression~. Tale rapporto n~gli .anfiboli studiati, pur mostrando
una notevol~ variabilità, essendo compreso tra 0,15 ~ 0,32, può esser~ considerato
in accordo con le elevate condizioni di grado m~[amorfico.
610
f. CIMM INO, L. COIlTESOGNO, G. LUCCHETTI
ConUrltllo jn Al ~ Si
Il contenuto in AI Yl è generalmente considerato funzione del grad iente di
pressione (FABRtES, 1968 ; L EAK E. 1971) pur es~n do influenzato da altri fattori quali
la composizione della roccia (LE.AKE, 1971) cd il contenuto in Fc:" e Ti dell'anfi-
bolo (BARD. 1970) .
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Fig. 18. - D i"gr~m m;l A1Vl·Si(AI1V). La linea tratteggiata rappresenta il contenuto massi mv possibi le di
AlVI (LIiA KI , 1971). Per la $i mbokggt...tura vedere la figura 6.
Benchè la presenza di cianite negli scisti pelitici associati indichi condizio ni
di pressione piuttosto elevate, il contenuto in AlV'l della maggior parte ddle orncblende studiate (Fig. 18) risulta reiativamUlte basso; ciò è probabilmente da porre
in relazione al fatto che l'alluminio della roccia sia espresSù in gran parte come
plagioclasio. Fa eccezione l'anfibolo 3 (KM 8) il cui contenuto in AI'" risulta sensibilmente al di sopra del massimo contenuto possibile di Al'" nelle orneblendc
6 11
ORNEBLENDE N ELL E ANf l BOUTI DEI MASSICCI CR ISTALLI NI UG UR I
(LUKE., 1971). Questo contenuto così elevato è soprattutto da porre in relazione
all'alto valore di Si02 ncU'analisi.
Poichè non sembra che ciò sia da imputare ad errori di separazione o analitici,
la composizione di questo anfibolo risulta problematicaj è dubbio se ciò possa
dipendere da fe nomeni di trasformazione o sostituzione, onicamente e roentgenograficamente non rilevabi li, da parte di altri anfiboli, in relazione anche alla
comparsa nella roccia di rarissimo glaucofane.
C(),.uJazion~
tra dati chimici t! lùici
I n figura 19 vengono posti in relazione la densità ed i parametri ottiCI (Tabella 4) con il valore di mg. Pcr tutte le orneblcnde studiate, ad eccezione del cam-
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1. 671.0 , 002
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1.57 9· 0 . 002
verde-
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1. 67).·0 . 002
v,, "",,-
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1, 567.0. 002
v .,.d. -
0 . 018
0 . 012
0 . 013
0 .0 ' 8
0 , 018
74" . 20
18.:;10
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f>
76° .1"
22"!:2·
pione 3 (K.M 8), si può osserva re una netta diminuzione di n., n T' D ed un
aumento di 2V. con l'aumentare di mg, 11 campione 3 (Km 8) preSt:nta costantemente un comportamento anomalo rispetto agli altri anfiboli esaminati; ciò può
essere poSto in relazione con le anomalie del chimismo sopra discusse,
Distribuzione d egli e le m ent i tra r occia ed o rneble nda
Il diagramma 20 mostra molto bene la diretta relazione tra il valore di mg
della roccia ed mg dell'anfibolo. In particolare (Fig. 21) la correlazione è abbastanza evidente per il conten uto in MgO, mentre i valori per FeO appaiono
più dispersi.
612
F. CIMMINO, L. CORTESOCNO, C . LUCCHETTI
n
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n.
1.690
'o
.
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1. 640
D
3.20
3.00
"
"
,l '
"
s•
. 20
. 60
mg
Fig. 19. - Correlazione tra den,itl, plrametri oll;ci e valore di mg. Per la
la figura 6.
~imboleggiatuta
vedere
Per q uel che riguarda gli elementi in tracce (Fig. 22), mentre non sembra
esistere alcuna correlazione tra roccia ed anfibolo per Ni e Ba, ~embra esistere un
rapporto diretto nella distribuzione di Cf e Sr ad eccezione del ca mpione 6 (MN I).
Consider a zioni pa r agene liche
LEAKE (1972) ha constatato, per le anfiboliti di Connemara, che un rapporto
mg relativamente basso corrisponde alla presenza di granato nelle anfiboliti. Tale
oSs(:fvazione sembra avere una certa validità anche per quanto riguarda la presenza
di granato nelle anfiboliti del cristalli no ligure (Fig. 8), per q uanto il basso numero
di analisi non permetta un'indagine di tipo statistico.
Dato il bassissimo contenuto in andraditc dci granato e per contro il suo
ORNEBLENDE NELLE AN FIBOLITI DEI MASS ICCI CRISTA LLINI L1CU Rl
.80
613
mg
Roccia
, 'D
..:.'
.60
,~
. 40
.20
mg
.00
Fig. 20. -
R~pporlo
Orneblenda
.20
.40
.60
.80
Ir a mg dell'orncbknda e mg della roccia. Per 13 5,mbolcggiatura vedere la figura 6.
Ro c:cie
'MI M"O
'MI f eO
"
Ro<;c:l.
"
.
.
4
,
.y'
~d'Cl.
",,"
,
1
"
,o
,
....0
.0
Orneblende
Fig. 21. -
"
o
,
o,
.
O,n , blend a
' ''0
"
Distribul;ionc: d i Mg0 cd F& Ua or ncblcnda c rocei>.. l'cr la .. mboleggialura vedere la fig. 6.
elevato tenore in almandino, ne risulta che un elevato rapporto di ossidazione w,
favorendo la formazione di magnetite e sottraendo ferro al sistema, può favorire
lo sviluppo di anfibolo rispetto al granato. In accordo con ciò le anfiboliti con
granato presentano un w relativamente meno elevato rispetto a quelle prive di
granato.
Il contenuto in MnO non influisce invece sensibilmente sulla presenza di granato in considerazione del basso contenuto in spessartina di questo.
LUKE (1972) ha osservato come un elevato contenuto in titanio, favorendo la
for mazione di ilmenite e sottraendo quindi FeO al sistema, possa influi re negativamente sulla formazione del granato. Nelle anfiboliti del cristallino ligure, dove
614
F. CIM M INO, L. CORTESQGNO, G. LUCCHETTI
--..
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Fig. 22. -
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...,
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•
...
C.
....
...
.~
0. .... _ .
Distribuzione: di Sr, fur., Nì, Cr tra «n.:blenda c rocn:.. Per la limboleggiatura vedere lo. hg. 6.
non compare mai ilmenite, mentre la fa~ stabile assieme al granato è costituita
dal rutilo, non esiste alcu na correlazione tra contenuto in titania e presenza di
,g ranato.
Per contro sembra esistere un rapporto inverso tra i contenuti in magnetite
e granato.
La tiunite è dovuta In massima parte a fenomeni di reazione attorno a precedenti granuli di ruulo; la sua genesi, in gran parte contemporanea a quella della
c1inozoisite, sembra quindi legata ad una notevole disponibilità di calcio ceduto
dai plagioclasi in condizioni di temperatura decrescente.
Ciò può essere in accordo sia col massimo sviluppo di titanite ed epidoto nelle
ORNElLI!NDE NELLE ANPI80LlTI DI! I MASSI CCI CRISTALLINI LlGUJ. 1
615
bande arricchite in plagiodasio, sia con la presenza di zonatura a più hlSSO contenuto in anortite nella parte periferica dei plagioclasi.
h inoltre da osservare che si assiste ad un ulteriore sviluppo della titanite, in
concomitanza con la saussuritizzazione dei plagioclasi, durante le fasi metamorfiche alpine.
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