Forsterite-Enstatite-Silice
Il diagramma Forsterite-Enstatite-Silice è caratterizzato da un Eutettico tra Enstatite e Cristobalite alla temperatura di 1543°C e a 38% di Silice.La curva di liquidus dell’Enstatite e della Forsterite si uniscono inoltre nel Punto P, detto punto Peritettico, o punto di reazione; Riscaldando il pirosseno, a 1557°C esso si scomporrà secondo la reazione En= Fo + Lq.
Il liquido sarà sovrassaturo in silice avendo la composizione corrispondente al punto Peritettico P, che costituisce un punto di reazione.
Durante il riscaldamento, T aumenterà solo dopo che tutta l’Enstatite si è consumata; successivamente l'olivina fonderà ed il liquido cambierà progressivamente la sua composizione seguendo la curva del liquidus fino a che l'ultimo cristallo di Fo non sarà fuso.
Consideriamo ora le storie di cristallizzazione di tre liquidi, X1, X2 e X3. (vedi immagine 1)
X1) Il liquido X1, comincerà a cristallizzare Forsterite alla T = 1600°C, man mano che la cristallizzazione procede il liquido residuale si arricchisce progressivamente in Silice.
Quando il liquido raggiunge la composizione del punto Peritettico P esso comincia a reagire con i cristalli di Forsterite secondo la reazione Fo + Lq (ricco in silice) = En;
questo avviene poiché durante la cristallizzazione la composizione del liquido residuale supera ad un certo punto (punto 1 nel diagramma) la composizione dell’Enstatie, entrando nella parte ricca in silice del diagramma.
Alla fine si ottiene una roccia composta da Fo e da En.
X2) Il liquido X2 ha una storia inizialmente simile al liquido X1; in questo caso giunti al punto Peritettico si ha la reazione tra la Forsterite e il liquido ricco in silice con formazione di Enstatite; rispetto al liquido X1 in questo caso si ha la completa scomparsa della Fo per reazione e la cristallizzazione procederà nel campo En + Lq.
A questo punto il liquido si arricchisce ulteriormente in Silice fino a che non raggiungerà la composizione del punto Eutettico in cui avremo la simultanea cristallizzazione di Enstatite e Cristobalite.
X3) Il liquido X3 sta completamente nella porzione ricca in silice del diagramma, all’abbassarsi della temperatura la prima fase a cristallizzare sarà l’Enstatite mentre il liquido si arricchirà man mano in silice; la cristallizzazione si concluderà nel punto Eutettico con la formazione di Enstatite e Cristobalite.
In condizioni di totale equilibrio la cristallizzazione terminerà o nel punto Peritettico, con la formazione di una roccia fatta da Fo + En, o nel punto eutettico con la formazione di una roccia fatta da En + Cr. Se però avvengono processi di cristallizzazione frazionata, liquidi inizialmente sottosaturi potranno evolvere fino a composizioni sovrassature;
così per esempio se da un liquido ricco in olivina (Es. X1) verranno sottratti i cristalli di Fo, esso cristallizzerà direttamente En, fino a raggiungere il punto Eutettico e quindi cristallizzare fasi della Silice
Immagine 1 Diagramma Fo-En-SiO2. Immagine tratta da Philpotts And Ague.
Bibliografia
Le informazioni contenute in questa pagina sono tratte da:
• Anthony. R. Philpotts And Jay. J. Ague: Principles of Igneous and Metamorphic Petrology.