1

PetrografiaI minerali indice nella classificazione petrologica

a.a. 2009-2010

Sergio RocchiDipartimento di Scienze della Terra

saturazione in SiO22

moda norma CIPW

rocce sovrasature fasi della silice(quarzo, tridimite, cristobalite)

Q

rocce sature feldspati alcalini, plagioclasi, pirosseni poveri in Ti e Al, olivina fayalitica, titanite, anfiboli, miche, spessartina-almandino, topazio, zircone, tormalina, ilmenite, magnetite, apatite

hy ± ol

rocce sottosature olivina magnesiaca,feldspatoidimeliliteaugite ricca in Ti e Almelaniteperovskitecorindone

olnelckpcspf

rocce sovrasature in SiO2 - fasi della silice• La fasi della silice, dopo i feldspati, sono i minerali più

abbondanti della crosta terrestre• In ambiente igneo cristallizzano dai magmi sovrasaturi in silice• I magmi sovrasaturi in silice si dicono tali proprio per la

presenza di silice libera cristallina

3

rocce sovrasature in SiO2 - fasi della silice• Nelle rocce intrusive cristallizza

generalmente quarzo b, esagonale

• al diminuire di T (sotto 573°C), si trasforma in quarzo a, trigonale, stabile fino a temperatura ambiente

• trasformazione polimorfa di tipo distorsivo, che avviene rapidamente a motivo della bassa energia di attivazione richiesta

• Il quarzo può cristallizzare da liquidi granitici direttamente nella forma a sotto alte pressioni d'acqua (>0.4 GPa), a motivo della depressione delle T di liquidus sotto alte PH2O

4

rocce sottosature in SiO2 - olivina• Olivina ricca in Mg è incompatilbile con eccesso di SiO2 per la

presenza di un composto intermedio (MgSiO3, ortopirosseno enstatitico).

• Questo non è valido per l'olivina fayalica, in quanto il composto intermedio ferrifero corrispondente all'enstatite (FeSiO3, ferrosilite), non è stabile a bassa pressione.

• Così vulcaniti acide sovrasature in SiO2 possono contenere olivina ricca in Fe in equilibrio con una fase della silice

5

rocce sottosature in SiO2 - leucite• Deve il nome al suo caratteristico colore bianco (greco leukos).• Cristallizza dai magmi come fase cubica comunemente in forma

di trapezoedro (o icositetraedro) {211}, così caratteristico della leucite che è talvolta detto leucitoedro; meno frequentemente si presenta in rombododecaedri {110}

• A T<625°C la struttura cubica (impalcatura tridimensionale di anelli di 6 tetraedri normali agli assi ternari e anelli di 4 tetraedri normali agli assi quaternari), tende ad invertirsi ad una tetragonale (pseudocubica: a=13.0 Å, c=13.7 Å).

• Infatti, al diminuire di T, il riequilibrio delle distanze di legame tra ossigeni e cationi K nelle cavità causa rotazione e distorsione dell'impalcatura tetraedrica, che così abbassa la propria simmetria.

• La composizione della leucite naturale è molto vicina alla stechiometria KAlSi2O6.

6

rocce sottosature in SiO2 - leucite• La composizione della leucite naturale è molto vicina alla

stechiometria KAlSi2O6.• Il sistema petrogenetico residuale illustra come la fusione

incongruente di KAlSi3O8 a bassa pressione lasci ad alcuni liquidi sottosaturi la possibilità di evolvere verso liquidi sovrasaturi per frazionamento di leucite.

• Però, la rarità di liquidi con tale composizione e la soppressione della fusione incongruente di KAlSi3O8 ad alta PH2O fa sì che il join Ab-Or costituisca in natura una efficace barriera termica tra liquidi sottosaturi e sovrasaturi.

• La leucite è il foide caratteristico dei magmi alcalino-potassici sottosaturi, ed è uno dei minerali più importanti delle vulcaniti della Provincia Magmatica Romana.

7

rocce sottosature in SiO2 - nefelina• NaAlSiO4 è il composto sottosaturo che ha relazioni di sostituzione

nei confronti dell'albite al diminuire dell'attività della silice• deve il suo nome all'aspetto torbido, silmile a nube (greco nephele)

che assume se immersa in acido forte• La nefelina contiene comunemente 10-20% di K in sostituzione di

Na; la formula ideale è KNa3[AlSiO4]4, con K e Na distribuiti su posizioni non equivalenti. L'impalcatura tetraedrica è tipo tridimite, con Al/Si≈1.

• La nefelina ha simmetria esagonale; sezioni euedrali di nefelina appaiono frequentemente circa quadrate, in quanto i prismi sono piuttosto tozzi

• A contenuti di K trascurabili e T > 1245°C è stabile il polimorfo cubico carnegieite

• Il composto intermedio tra albite e nefelina (NaAlSi2O6) non è stabile alle stesse condizioni P,T,H2O: infatti cristallizza con la struttura di un pirosseno (jadeite) ad alta P, oppure con struttura tipo leucite (analcime) a PH2O>0.5 GPa

8

rocce sottosature in SiO2 - nefelina• La nefelina è tipica delle serie alcaline.• A differenza della leucite, si ritrova anche in rocce intrusive

relativamente comuni, quali le sieniti nefeliniche.• Nelle rocce vulcaniche la composizione varia da Ne86 a Ne55

• Nelle rocce intrusive la temperatura di cristallizzazione più bassa non permette tali ampie tolleranze e la composizione (Ne73÷Ne75) si avvicina alla stechiometria ideale.

• L'end-member potassico corrispondente alla nefelina (KAlSiO4) ha numerose trasformazioni polimorfe la più comune delle quali - ma anch'essa rara in natura - è la kalsilite esagonale.

• La kalsilite si ritrova nelle lave sottosature ultrapotassiche

9

rocce sottosature in SiO2 - gruppo sodalite• Chimicamente sono caratterizzati dalla presenza di• anioni cloro nella sodalite: Na8[Al6Si6O24]Cl2• gruppi solfato nella noseana: Na8[Al6Si6O24]SO4

• Ca in sostituzione di Na nella haüyna: (Na,Ca)8-4[Al6Si6O24](SO4,S)1-2

• La struttura è caratterizzata da strati di anelli di sei tetraedri, ognuno dei quali è connesso con tre anelli dello strato sottostante e tre anelli dello strato sovrasstante a formare una impalcatura tridimensionale, con grandi cavità dove sono ospitati gli anioni cloro e solfato coordinati tetraedricamente da sodio.

• sodalite si ritrova in sieniti nefeliniche, fonoliti e trachiti sottosature• noseana e haüyna si rinvengono nelle fonoliti e in rocce basiche

correlate• I caratteristici bordi opachi sono determinati dalla instabilità dei

componenti volatili a bassa pressione

10

rocce sottosature in SiO2 - melilite• Devono il loro nome al loro colore giallastro (dal greco meli, miele)• miscele isomorfe di gehlenite (Ca2Al2SiO7) ed åkermanite

(Ca2MgSiO7)• minori incorporazioni di Na al posto di Ca e di Fe2+ al posto di Mg• La struttura, tetragonale, è composta da una impalcatura

tridimensionale da anelli di cinque tetraedri centrati da Si (tre) e da Al o Mg (due) formanti dei fogli corrugati legati tra loro dai legami Ca-O.

• La composizione dei due end-member gehlenite e åkermanite può essere vista rispettivamente come anortite e diopside desilicizzati

• Le meliliti infatti vanno a sostituire la coppia plagioclasio + pirosseno in rocce particolarmente sottosature, dove eventualmente i foidi sostituiscono i feldspati

• Sono costituenti caratterizzanti i filoni basici detti alnöiti

11

rocce sottosature in SiO2 - Ti-augite• a bassi valori di attività di SiO2

• Al può assumere il ruolo di costruttore di struttura• Al sostituisce Si nel sito Z tetraedrico dei cpx, secondo la reazione

• CaAl2Si2O8 = CaAlAlSiO6 + SiO2

• anortite Ca-tschermak (cpx) silice

• Inoltre Ti può occupare parzialmente il sito Y (=M1) ottaedrico• 2 FeTiO3 + 2 CaAl2Si2O8 = CaTiAl2O6 + Fe2SiO4 + 3 SiO2

• ilmenite anortite cpx fayalite silice

• a bassi valori di attività di SiO2 si deve disimpegnare SiO2

• queste reazioni procedono verso destra• il cpx risulta arricchito in Al e Ti• queste relazioni tra cpx e componenti del magma sono tipiche delle

associazioni alcaline, povere in SiO2 e ricche in TiO2

12

rocce sottosature in SiO2 - perovskite• CaTiO3 cristallizza come fase cubica• Ca in coordinazione 8 nelle cavità tra gli ottaedri centrati da Ti

formanti una impalcatura tricimensionale.• Può accogliere significative sostituzioni di Terre Rare al posto di Ca

e di Nb e Ta al posto di Ti.• E` minerale accessorio di rocce basiche alcaline fortemente

sottosature• si rinviene associata a melilite, leucite, nefelina

13

rocce sottosature in SiO2 - melanite• E` la varietà marrone scuro-nera della andradite (Ca3Fe3+2Si3O12) ricca

in Ti.• Le ricerche strutturali indicano che Ti entra nel sito ottaedrico

(sostituzione Fe3+ = Ti4+) piuttosto che in quello tetraedrico, dove l'ordine di preferenza per la sostituzione di Si è Al≥Fe>Ti

• La compensazione elettrostatica avviene tramite l'introduzione di Al o Fe3+ nel sito tetraedrico (sostituzione Al3+, Fe3+ = Si4+).

• Trascurando la possibilità che Ti entri nella melanite come catione trivalente in posizione ottaedrica, la formula generale della melanite può essere scritta come Ca3(Fe3+,Ti)2[Si,Al,Fe3+]3O12, con il limite melanite - schorlomite posto a Ca3(Fe3+Ti)[Si2(Al,Fe3+)]O12.

• L'ingresso di Al e/o Fe3+ nel sito tetraedrico corrisponde dal punto di vista chimico a una desilicizzazione, e quindi favorisce la cristallizzazione di questo tipo di granato da magmi a bassa attività di SiO2 ricchi in Ti.

• La melanite (e la schorlomite) si ritrovano infatti in rocce alcaline sottosature quali nefelin-sieniti, maligniti, melteigiti, ijoliti e fonoliti.

14

saturazione il Al2O315

moda norma CIPW

rocce peralluminose muscovite, biotite (siderofillite), granati, polimorfi di Al2SiO5, cordierite, tormalina, topazio, spinelli, corindone

C

rocce metalluminose biotiteorneblendafeldspatifeldspatoidimeliliti

an(in misura proporzionale al contenuto in Al2O3)

rocce peralcaline egirina,enigmatiteriebeckitearfvedsonite

acnsks

rocce peralluminose• rapporto Al2O3/(CaO+Na2O+K2O) = A/CNK o ASI (Alumina Saturation

Index• roccia mgmatica con ASI>1 è peralluminosa• presenza di minerali con ASI>1 nella norma CIPW (corindone=C)• minerali con ASI>1 nella paragenesi modale, dove le fasi

peralluminose possibili sono molte, anche se la maggior parte di esse è confinata alle rocce intrusive, a alcune sono molto rare anche in tale ambiente.

• La tabella riassume schematicamente i minerali caratteristici delle rocce peralluminose, con il loro ASI ideale (riferito alla formula stechiometrica) e naturale (riferito alle composizioni che si ritrovano normalmente nelle rocce)

16

rocce peralluminose17

end-members formula ASI ideale

minerale ASI naturale

flogopite-annite K2(Mg,Fe)6[Al2Si6O20](OH)4 1 biotite 1.3÷1.5

siderofillite-eastonite K2(Mg,Fe)5Al[Al2Si6O20](OH)4 2

muscovite-paragonite (K,Na)2Al4[Al2Si6O20](OH)4 3 muscovite 2÷2.5

celadonite K2(Mg,Fe)2Al2[Si8O20](OH)4 1

granati (Mg,Fe,Mn)3Al2Si3O12 ∞ Alm-Sps, Prp

Al-silicati Al2SiO5 ∞

cordierite ∞ cordierite

tormalina ∞

topazio ∞

corindone Al2O3 ∞

rocce peralluminose - biotite• Biotite, orneblenda e titanite possono essere in equilibrio con un

fuso leggermente peralluminoso• possono precipitare anche da un fuso metalluminoso• la biotite in equilibrio con orneblenda nei fusi metalluminosi ha

ASI=1.3÷1.4• la biotite in equilibrio con minerali decisamente peralluminosi ha

ASI>1.4

18

rocce peralluminose - muscovite• L'uso della muscovite come indicatore di peralluminosità è limitato

dal fatto che non sempre i cristalli che si rinvengono in una roccia di origine magmatica è precipitata dal magma stesso, ma possono essere dovuti a reazioni subsolidus e/o ad alterazione secondaria.

• E`possibile distinguere la muscovite primaria da quella secondaria, grazie alla combinazione di evidenze tessiturali e chimiche

• la muscovite magmatica è più ricca in Ti della secondaria• La descrizione della muscovite naturale richiede quindi un end-

member titanifero, che risulta diverso secondo il tipo di sostituzione invocata per Ti; la più comune è [(Mg,Fe)+Ti]VI=2AlVI, e l'end-member risulta: K2(Mg,Fe)2Ti2[Al2Si6O20](OH)4

19

rocce peralluminose - muscovite• evidenze sperimentali indicano che la cristallizzazione di muscovite dal magma è

possibile soltanto a P>0.3-0.4 GPa (=profondità >10 km). Questo è in accordo con la presenza di muscovite in rocce intrusive messe in posto a profondità relativamente elevate. La muscovite si ritrova però anche in molte intrusioni più superficiali (<5 km) e inoltre recenti indagini indicano la possibilità di una pur rara presenza di muscovite in rocce vulcaniche. Tre spiegazioni spossibili:1.Abbassamento delle temperature di solidus da parte di componenti non considerati

negli esperimenti, principalmente B e F. La fugacità del boro nei graniti peralluminosi è tamponata dalla reazione [ biotite + muscovite + albite + quarzo + boro = Kfeldspato + tormalina + ossigeno ]. Quindi un certo abbassamento della Tsolidus si può avere soltanto in assenza degli elementi femici necessari alla tormalina oppure in assenza o dopo la consunzione della biotite (con formazione dei concrescimenti tardivi tra megacristalli di K-feldspato e tormalina). Alti contenuti in F possono abbassare la Tsolidus; l'eventuale tamponamento di F da parte del topazio può d'altra parte innalzare di ≈50°C il limite termico superiore di stabilità della muscovite. Infine il fluoro è in grado di mobilizzare gli alcali, contribuendo all'innalzamento dell'ASI.

2.Innalzamento del limite termico superiore di stabilità della muscovite da parte di componenti nella muscovite naturale non considerati negli esperimenti classici. I nuovi dati puntano nella direzione opposta: detti extra componenti tendono a diminuire la stabilità della muscovite.

3.Muscovite metastabile relitta. Spesso le evidenze tessiturali indicano che la muscovite non è cristallizzata tardivamente; altri silicati idrati quali biotite e orneblenda persistono metastabilmente a basse pressioni; cristalli di muscovite senza segni di breakdown si ritrovano in ignimbriti, in rocce riolitiche e dicchi di provenienza profonda raffreddati rapidamente

20

rocce peralluminose - granati• derivano il loro nome dal latino, melograno.• La formula generale è X3Y2Si3O12.• I granati sono descrivibili come miscele di sei termini puri• piropo Mg 3 Al2 Si3O12

• almandino Fe 3 Al2 Si3O12

• spessartina Mn3 Al2 Si3O12

• grossularia Ca 3 Al2 Si3O12

• andradite Ca3 (Fe3+,Ti)2 Si3O12

• uvarovite Ca3 Cr2 Si3O12

• isomorfismo completo tra piropo, almandino, spessartina (serie della piralspite)

• isomorfismo completo tra grossularia, andradite, uvarovite (serie della ugrandite)

• isomorfismo incompleto tra i due gruppi• La struttura si compone di tetraedri SiO4 alternati a ottaedri YO6

interconnessi con dodecaedri triangolari XO8.

21

rocce peralluminose - granati• I granati peralluminosi (serie della piralspite) possono cristallizzare

dal magma sia quando questo è peralluminoso nella sua totalità, sia quando lo diventa localmente per contatto e inclusione di materiali di tipo pelitico ricchi in Al e, in misura minore, in Mn.

• Nelle rocce granitiche peralluminose i granati hanno composizione variabile tra almandino e spessartina a bassa pressione e tra almandino e grossularia a pressioni alte (NB: se grossularia ≥ 1/3 il granato non è peralluminoso).

• Il granato che si può ritrovare in ambiente vulcanico è l'almandino.• In alcune peridotiti si può trovare piropo.

22

rocce peralluminose - polimorfi Al2SiO5

• La informazioni sulla possibiltà di cristallizzazione dal magma dei vari polimorfi di Al2SiO5 variano molto al variare delle condizioni di saturazione del magma nelle varie specie volatili e al variare delle curve di stabilità secondo i diversi studi sperimentali.

• Mentre la cristallizzazione di sillimanite appare possibile, la cristallizzazione di andalusite richiede l'abbassamento delle T di solidus. La cristallizzazione di cianite dal magma appare possibile ad alta P (>6 kb), ma la cianite in ambiente magmatico si ritrova soltanto in vene e pegmatiti, estranee a una franca cristallizzazione magmatica

23

rocce peralluminose - cordierite• La formula ideale è (Mg,Fe)2[Al4Si5O18], ma sono possibili ingressi di vari

extra componenti in quantità limitate• La struttura è composta da anelli di 6 tetraedri ortogonali a z e collegati

tra loro da catene di anelli di quattro tetraedri parallele a z: si formano così lunghe cavità parallele a z in grado di ospitare alcali e ossidrili. I tetraedri contengono Si o Al in disposizione casuale nel polimorfo di alta temperatura (indialite, esagonale) e ordinata nella cordierite di bassa temperatura, rombica pseudoesagonale.

• Si ritrova cordierite primaria in rocce granitoidi, spesso insieme a xenocristalli, indicanti il contributo dell'incorporazione di materiale metamorfico all'aumento dell'alluminosità del magma.

• Riguardo alla presenza di cordierite in rocce vulcaniche permangono dubbi sulla eventuale cristallizzazione magmatica; talvolta ha nuclei ricchi in Fe (xenocristalli) e bordi ricchi in Mg cristallizzati dal magma. La possibilità di equilibrio col magma è ulteriormente supportata da studi sulle cordieriti ricche in K cristallizzate ad alta T e P molto bassa e dalla presenza di fenocristalli in rocce vulcaniche vetrose (Roccastrada), dove la cordierite ha Mg/(Mg+Fe+Mn)≈0.5; scisti e gneiss contengono cordierite con Mg/(Mg+Fe+Mn)≈0.7÷0.8.

24

rocce peralluminose - tormalina• E` un gruppo di minerali che consiste sostanzialmente di miscele dei tre

termini:• dravite Na Mg3 Al6B3Si6(O,OH)30(OH,F)• schorlite Na (Fe,Mn)3 Al6B3Si6(O,OH)30(OH,F)• elbaite Na (Li,Al)3 Al6B3Si6(O,OH)30(OH,F)• La struttura comprende anelli di sei tetraedri (occupati da Si) sottostanti

gruppi di tre ottaedri (occupati da Mg, Fe, Mn, Li, Al) circondati da sei ottadri più piccoli (Al) e dagli atomi di B in coordinazione 3 planare (o in coordinazione 4 tetraedrica). La simmetria di questa struttura è dunque trigonale

• Il nome tormalina deriva probabilmente dal cingalese turamali, una volta usato per indicare lo zircone

• La tormalina si trova principalmente in pegmatiti e vene pneumatolitiche, ma anche in alcuni graniti, dove è principalmente un termine della serie schorlite - elbaite

• La tormalina è un prodotto della rezione che tampona il boro disciolto nel magma

• I caratteristici "soli di tormalina" sono derivati da sostituzione in fase pneumatolitica su biotite e feldspati, in conseguenza di introduzione di B

25

rocce peralluminose - corindone• La formula è Al2O3 con composizione naturale praticamente

stechiometrica.• La struttura si compone di fogli di ottaedri riempiti da Al per 2/3, e

disposti a dare una simmetria trigonale.• Si trova principalmente in pegmatiti.• E` dubbio che i cristalli di corindone dei graniti siano mai stati in

equilibrio con un liquido silicatico, in quanto lavori sperimentali indicano che anche modeste quantità di Al2O3 aggiunte alla composizione dell'eutettico granitico fanno aumentare di molto la Tliquidus

• altri lavori indicano però che il campo primario di fase del corindone è raggiungibile anche in presenza di eccessi di allumina molto bassi.

• Nella norma CIPW il corindone è l'unico minerale che testimonia l'eventuale eccesso di Al2O3 nella roccia, che però può essere anche dovuto ad allontanamento secondario di alcali.

26

rocce peralluminose - altre fasi• Gli spinelli Mg2AlO4 (spinello s.s.) e Mg2AlO4 (hercynite) sono le fasi

che testimoniano la eventuale peralluminosità in magmi basici e ultrabasici, essendo stabili a bassa attività di SiO2.

• La gahnite (ZnAl2O4) si rinviene soltanto in pegmatiti.• Mullite e staurolite presentano sovrapposizione tra il proprio campo

di stabilità e quello liquido + solido dei magmi granitici. Tuttavia non si conoscono segnalazioni di cristalli di queste fasi nelle rocce granitoidi. Questo evidenzia due problematiche distinte.• La mullite rischia di essere trascurata per la sua somiglianza con

la sillimanite (tipica dello stesso tipo di rocce).• E` possibile che non esista sovrapposizione tra il campo di

stabilità della staurolite naturale e quello liquido + solido dei magmi naturali nello spazio PTX, dove biotite e granati risultano invariabilmente favoriti sulla staurolite.

27

rocce metalluminose• assenza delle fasi peculiari delle rocce peralluminose e peralcaline• presenza di fasi con [Na2O+K2O] < Al2O3 < [CaO+Na2O+K2O]• I più comuni testimoni di metalluminosità sono quindi i feldspati

alcalini, i plagioclasi, i feldspatoidi, la biotite (flogopite-annite) e l'orneblenda.

• Nella norma CIPW l'abbondanza di An è proporzionale all'alluminosità della roccia.

28

rocce peralcaline • Le fasi con [Na2O+K2O] > Al2O3, tipiche e caratterizzanti le rocce

peralcaline, sono essenzialmente pirosseni e anfiboli ferromagnesiaci alcalini

29

rocce peralcaline - egirina• I termini egirina e acmite sono usati frequentemente come sinonimi, ma

si possono fare alcune distinzioni.• Acmite è la molecola NaFe3+Si2O6, che nelle norma CIPW costituisce il

principale testimone della peralcalinità della roccia.• Una distinzione può essere fatta anche in termini strettamente

petrografici: i cristalli di colore da verde a nero terminati da facce della forma {111} sono detti egirina, da Aegir, dio marino scandinavo, essendo il primo ritrovamento avvenuto in Norvegia;

• i cristalli marroni terminati dalle forme {221} e {661}, quindi più appuntiti, prendono invece il nome di acmite con evidente riferimento al loro abito (in greco akme = punta).

• nomenclatura IMA dei pirosseni pirosseni naturali• egirina: NaFe3+Si2O6 - [Na0.8(Ca,Fe,Mg)0.2][Fe3+Al]Si2O6

• egirinaugite: [Na0.8(Ca,Fe,Mg)0.2][Fe3+Al]Si2O6 – [Na0.2(Ca,Fe,Mg)0.8][Fe3+Al]Si2O6

30

rocce peralcaline - egirina• L'egirina cristallizza dai magmi peralcalini, sia sovrasaturi che

sottosaturi.• Si ritrova comunemente in alcali graniti, quarzo sieniti, sieniti e

nefelin sieniti, dove cristallizza tardivamente, mantellando i pirosseni precoci senza rapporti di reazione con essi.

• L'egirina è anche un costituente comune delle rocce sottoposte a processi di fenitizzazione in prossimità di complessi plutonici e ipoabissali alcalini.

• Nelle rocce vulcaniche l'egirina è più rara, probabilmente a causa della bassa fugacità di ossigeno in tale ambiente, che favorisce fayalite.

• Occorre anche considerare che, in presenza di S, una bassa attività di SiO2 stabilizza noseana piuttosto che egirina; inoltre in questo caso una fugacità di O2 eventualmente alta aiuterebbe la stabilizzazione del gruppo solfato (noseana) piuttosto che un solfuro.

31

rocce peralcaline - enigmatite• La formula di riferimento è Na2(Fe,Ti)6Si6O20.• Il nome deriva dalle iniziali incertezze sulla sua composizione, dovute

anche a errate interpretazioni strutturali, che volevano l'enigmatite assimilabile a un anfibolo triclino.

• La definizione attuale della struttura indica invece la presenza di catene tetraedriche tipo pirosseno con appendici laterali e fogli di ottaedri (Fe e Ti) e poliedri di coordinazione 8 (Na).

• La formula dell'enigmatite in accordo con questa struttura risulta quindi Na2Fe5TiO2[Si6O18].

• Le variazioni chimiche sono piuttosto limitate, nonostante l'enigmatite si ritrovi in una ampia varietà di rocce plutoniche e vulcaniche e riguardano soprattutto la sostituzione Fe2+ + Ti4+ = 2 Fe3+.

• La varietà più ricca in Fe3+ è talvolta detta cossyrite, dall'antico nome di Pantelleria (Cossyra), ma enigmatite e cossyrite sono generalmente usati come sinonimi, con il primo molto più diffuso del secondo.

• L'enigmatite è comune costituente di sieniti a foidi, sieniti e plutoniti acide, in quantità da accessorie a >10%.

• Nelle vulcaniti peralcaline (comenditi-pantelleriti, trachiti, fonoliti) si trova come comune costituente della pasta di fondo e, meno frequentemente, come fenocristalli

32

rocce peralcaline - riebeckite• Tra gli anfiboli sodici a posizione W vacante (riebeckite,

magnesioriebekite, glaucofane , ferroglaucofane) esiste miscibilità completa.

• La formula dell'end-member riebeckite è Na2Fe2+3Fe3+2Si8O22(OH)2.• E` costituente comune delle rocce sovrasature peralcaline quali

graniti, quarzo sieniti e vulcaniti acide. Si rinviene anche in sieniti e nefelin sieniti.

33

rocce peralcaline - arfvedsonite• E` un anfibolo sodico con posizione W totalmente occupata. La

formula di riferimento è NaNa2Fe2+4Fe3+Si8O22(OH)2.• Può contenere un po' di Ca nella posizione X.• E` omunemente associato, talvolta in concrescimento parallelo, a

egirina nelle sieniti peralcaline, sia quarzifere che a nefelina.

34

rocce peralcaline - richterite• La formula contiene tre cationi a grande raggio (2 Na e 1 Ca), per

cui un Na è accomodato nella posizione W. Nei siti Y sono presenti Mg, Fe2+, Mn, Fe3+ e Al.

• La formula è: NaNaCa2(Mg,Fe2+,Mn,Fe3+,Al)[Si8O22](OH)2• Talvolta la sostituzione Fe2+=Fe3+ determina una occupanza dei siti

Y da parte di 2(Mg, Fe2+>Mn) e 2(Fe3+>Al), con bilancio di carica realizzato dalla sostituzione di due cationi divalenti con due trivalenti; la posizione Y contiene quindi soltanto quattro atomi.

• Richterite con elevato tenore in K (~1 atomo pfu) è tipica del clan delle rocce lamprofiriche, e in particolare del ramo delle lamproiti, dove cristallizza tardivamente nella pasta di fondo.

35