Minerali metamorfici

Tessiture e microstrutture

Esempi di rocce

Eclogite

Eclogite: Roccia di alta pressione temperatura costituita da più del 75% di granato (piropo o Mg-almandino) e omfacite (Na-Ca-Al-Mg clinopirosseno). Le eclogiti non contengono mai plagioclasio. Altri minerali accessori comuni sono cianite, rutilo e quarzo.

Breve storia delle eclogiti

Impressionato dalla bellezza di alcune rocce metamorfiche affioranti nella zona di Saualpe in Austria, il geologo René-Just Haüy (padre della moderna cristallografia) coniò il termine "eclogite", termine derivante dalla parola greca εκλογη (scelta, selezione). Il termine eclogite venne utilizzato per la prima volta da Haüy nel 1822 nel suo famoso "Traité de mineralogie". La prima descrizione "scientifica" tuttavia risale alla seconda metà del Settecento, quanto il geologo Horace-Bénédict de Saussure descrisse nel suo libro "Voyages dans les Alpes", delle rocce "mai viste prima" affioranti nella valle del Rodano.

Per tutto il XIX secolo, l'origine delle eclogiti rimase un enigma. Le prime analisi chimiche, effettuate intorno al 1870, dimostrarono che la composizione delle eclogiti era la stessa dei gabbri. In seguito a questa sorprendente scoperta, si suppose che le eclogiti fossero delle rocce ignee o dei gabbri metamorfosati. La seconda ipotesi divenne ben presto la più plausibile in quanto in molte zone, venne osservata sul terreno la transizione tra gabbri ed eclogiti. Nel 1903, il geologo Austriaco Friedrich Becke (inventore del famoso metodo della “linea di Becke” che si usa in ambito ottico), confrontando semplicemente il volume molare dei gabbri e delle eclogiti, dedusse che le eclogiti non sono altro che gli equivalenti di alta pressione dei gabbri. Nel 1920 Eskola introdusse le eclogiti nel concetto di facies metamorfica; tuttavia numerosi geologi rigettarono l’idea che le eclogiti potessero derivare da processi metamorfici di alta pressione e temperatura. Nel XX secolo, grazie ai progressi della petrologia sperimentale e della termodinamica, le eclogiti furono finalmente riconosciute come rocce di alta pressione e temperatura. Negli anni 80 infine, a seguito della scoperta di eclogiti pelitiche contenenti diamanti e coesite, iniziò a svilupparsi l’idea del così detto UHP (metamorfismo di ultra-alta pressione). Queste scoperte rivoluzionarono letteralmente il concetto di facies eclogitica e dei limiti termo barici di tale facies.

Classificazione delle eclogiti

Nel corso degli ultimi due secoli, la continua scoperta di rocce eclogitiche, prima in Europa e poi nel resto del mondo, ha rivelato che ci sono "eclogiti ed eclogiti". Nel corso del tempo sono state proposte numerose classificazioni (Eskola, 1921, 1939; Smulikowski, 1964a; Coleman et al., 1965, Banno, 1970) basate sulla mineralogia, sull’assetto geodinamico e sulla composizione. Tra le varie classificazioni, quelle di Smulikowski (1964a) e Coleman et al. (1965) sono indubbiamente le più utilizzate. Secondo questi due autori le eclogiti, in base all’assetto geodinamico, possono essere suddivise in tre grandi gruppi:

• Gruppo A (eclogiti mantelliche): queste eclogiti sono associate a rocce ultrabasiche come lamprofiri, kimberliti e massicci peridotitici e si rinvengono solitamente come xenoliti. L’origine di queste eclogiti (fusi mantellici o porzioni di crosta subdotta) resta ancora dibattuta.
• Gruppo B (eclogiti orogeniche): queste eclogiti sono direttamente legate al metamorfismo orogenico e si rinvengono comunemente nelle Alpi, in Nuova Zelanda ed Himalaya. Questo tipo di eclogiti forma porzioni, lenti o bande, all’interno di complessi gneissici e migmatitici, e sono solitamente circondate da rocce anfibolitiche e presentano comunemente segni di retrocessione.
• Gruppo C (eclogiti ofiolitiche): queste eclogiti sono associate a rocce ofiolitiche e a scisti blu, e si rinvengono nelle zone di alta pressione di molti orogeni. Si dalla nascita della tettonica a placche, queste eclogiti, si suppone siano i resti di porzioni di crosta oceanica subdotta e successivamente esumata e coinvolta nelle fasi orogeniche.

Facies eclogitica

Come per le altre facies metamorfiche, anche la facies eclogitica (Fig.1), fu definita basandosi unicamente su rocce di composizione basica (gabbri, basalti). La facies eclogitica è definita dalla comparsa della paragenesi anidra data da omfacite e granato. Il passaggio da gabbri (o altre rocce basiche) a eclogiti può essere descritto in maniera semplificata secondo la reazione:

[3CaAl₂Si₂O₈ + 2NaAlSi₃O₈] (plagioclasio labradoritico) + 3Mg₂SiO₄ (olivina) + nCaMgSi₂O₆ (diopside) = [2NaAlSi₂O₆ + nCaMgSi₂O₆] (omfacite) + 3CaMg₂Al₂Si₃O₁₂ (granato) + 2SiO₂ (quarzo)

Nonostante inizialmente la facies eclogitica fosse inizialmente riconosciuta solo nelle rocce di composizione basaltica, oggi è noto che anche altri protoliti possono essere metamorfosati alle temperature e pressioni tipiche di tale facies, e che esistono varie associazioni mineralogiche stabili che comprendono anche minerali idrati.

Protoliti pelitici: I minerali che si sviluppano in protoliti pelitici comprendono Mg-cloritoide, staurolite, cianite, granato, fengite (muscovite con alto contenuto in Mg e basso contenuto in Al), clorite, yoderite e talco. Rocce pelitiche in facies eclogitica sono generalmente definite con il termine "whiteschists". Studi sperimentali hanno mostrato che tali rocce possono essere stabili in un range di pressione che varia da 6 Kbar fino a 30 Kbar.

Protoliti carbonatici: I minerali che si sviluppano in protoliti carbonatici comprendono magnesite, dolomite, zoisite e omfacite.

A seguito dei primi lavori sperimentali sulle eclogiti derivanti da protoliti basaltici, si supponeva che le eclogiti potessero essere stabili solo in condizioni anidre, e che queste rocce rappresentassero il metamorfismo anidro di rocce basaltiche in condizioni di alta pressione. La successiva scoperta di rocce eclogitiche derivanti da protoliti pelitici e carbonatici ha rivelato, tuttavia, che la facies eclogitica è stabile anche in condizioni di alte pressioni di fluidi e che la composizione dei fluidi in equilibrio con le paragenesi eclogitiche varia grandemente. Il metamorfismo eclogitico non è quindi limitato a condizioni anidre ma si sviluppa in un ampio range di pressione (> 10 Kbar) e temperatura (400-1000°C), e può coinvolgere protoliti di varia natura.

Fig.1: Diagramma P-T delle facies metamorfiche. P-P = facies Prehnite-Pumpellyite.

Eclogite con omfacite (verde), granato (rosso) e quarzo (bianco). Nordfjord, Norvegia. Immagine tratta da Sand atlas.

Eclogite con omfacite (verde), granato (rosso) e quarzo (bianco). Nordfjord, Norvegia. Immagine tratta da Sand atlas.

Eclogite con omfacite (verde), granato (rosso), quarzo (bianco) e fangite (cristalli marrone-giallo pallido). Nordfjord, Norvegia. Immagine tratta da Sand atlas.

Eclogite con omfacite (verde), granato (rosso), quarzo (bianco) e cianite (blu). Norvegia. Immagine tratta da Virtual microscope.

Eclogite con omfacite (verde), granato (rosso), quarzo (bianco) e cianite (blu). Norvegia. Immagine tratta da Virtual microscope.

Alternanza di livelli di scisti blu e livelli eclogitici (verdi). California, USA. Immagine tratta da Down to Earth Questions.

Bibliografia

Le informazioni contenute in questa pagina sono tratte da:
• Coleman, R. G., Lee, D. E., Beatty, L. B., & Brannock, W. W. (1965). Eclogites and eclogites: their differences and similarities. Geological Society of America Bulletin, 76(5), 483-508.
• Godard, G. (2001). Eclogites and their geodynamic interpretation: a history. Journal of Geodynamics, 32(1-2), 165-203.
• Jacob, D. E., Viljoen, K. S., & Grassineau, N. (2008, October). Eclogite xenoliths from Kimberley, South Africa–a case study of extensive mantle metasomatism. In International Kimberlite Conference: Extended Abstracts (Vol. 9).
• Kuethe, J.R. (2016). The classification of eclogites and how the role of fluids, mineralogy and chemistry helps to determine their processes of formation.

Cristalli di granato e omfacite in una Eclogite. immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli di granato e omfacite in una Eclogite. immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli di granato e omfacite in una Eclogite. immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)
Cristalli di granato e omfacite in una Eclogite. immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli di granato e omfacite in una Eclogite. immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli di granato e omfacite in una Eclogite. immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)
Cristalli di granato, glaucofane e omfacite. immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)	Cristalli di granato e omfacite. immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)	Cristalli di granato e omfacite. immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)
Cristalli di granato, glaucofane, rutilo e omfacite. immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli di granato, glaucofane e omfacite. immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli di granato, glaucofane e omfacite. immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)
Cristalli di granato, glaucofane e omfacite. immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli di granato, glaucofane e omfacite. immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli di granato (estinto), glaucofane e omfacite. immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)
Cristalli di granato, glaucofane e omfacite. immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli di granato, glaucofane e omfacite. immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli di granato, glaucofane e omfacite. immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)
Cristalli di granato, glaucofane eomfacite. immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)	Cristalli di granato, glaucofane e omfacite. immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli di granato, glaucofane e omfacite. immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)
Cristalli di granato, rutilo e omfacite. immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli di granato (estinto), rutilo e omfacite. immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli di granato (estinto), glaucofane e omfacite. immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)
Cristalli di granato, glaucofane e omfacite. immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli di rutilo. immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)	Cristalli di rutilo. immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)
Cristalli euedrali di granato e omfacite. immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)	Cristalli euedrali di granato e omfacite. immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)	Cristalli euedrali di granato e omfacite. immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)
Cristalli di omfacite, granato e glaucofane in una eclogite di retrometamorfismo. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli di omfacite, granato e glaucofane in una eclogite di retrometamorfismo. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)	Glaucofane in una eclogite in retrocessione. immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm). immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)
Cristalli di omfacite, granato e muscivite (incolore). Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli di omfacite, granato e muscivite (incolore). Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli di omfacite, granato e muscivite (incolore). Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)
Cristalli di omfacite, granato e muscivite (incolore). Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli di omfacite, granato e muscivite (incolore). Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli di omfacite, granato e muscivite (incolore). Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)
Cristalli di omfacite, granato e glaucofane in una eclogite di retrometamorfismo. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli di omfacite, granato, rutilo e glaucofane in una eclogite di retrometamorfismo. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli di omfacite, granato, rutilo e glaucofane in una eclogite di retrometamorfismo. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)
Cristallo di omfacite aggredito da glaucofane. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristallo di glaucofane in sezione basale con evidente zonatura composizionale. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)	Cristallo di glaucofane in sezione basale con evidente zonatura composizionale. immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)
Cristallo di glaucofane in sezione basale con evidente zonatura composizionale. immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)	Cristallo di glaucofane in sezione basale con evidente zonatura composizionale. immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)	Granati, omfacite e rutilo. immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)
Cristallo di granato e cristalli prismatici di omfacite. immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristallo di granato e cristalli prismatici di omfacite. immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli di granato e cristalli prismatici di omfacite. immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)
Cristalli di granato e cristalli prismatici di omfacite. immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli di granato e cristalli prismatici di omfacite. immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli di granato e cristalli prismatici di omfacite. immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)
Cristallo di granato, cristalli incolore di muscovite e cristalli prismatici di omfacite. immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli di granato, cristalli prismatici di omfacite e cristalli di muscovite (alti colori di interferenza). immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli di granato e cristalli prismatici di omfacite. immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)
Vena di granato e glaucofane in una eclogite in retrocessione. immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)	Vena di granato e glaucofane in una eclogite in retrocessione. immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)	Glaucofane in una eclogite in retrocessione. immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)
Glaucofane in una eclogite in retrocessione. immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)	Vena di granato e glaucofane in una eclogite in retrocessione. immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)	Glaucofane in una eclogite in retrocessione. immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)
Glaucofane in una eclogite in retrocessione. immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)	Glaucofane in una eclogite in retrocessione. immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)	Cristalli verde pallido di Omfacite, cristalli rosa di granato, rutilo (marrone) e quarzo incolore. Eclogite della Boemia. immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)
Cristalli verde pallido di Omfacite, cristalli rosa di granato, rutilo (marrone) e quarzo incolore. Eclogite della Boemia. immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli di Omfacite, cristalli di granato (estinto), rutilo e quarzo. Eclogite della Boemia. immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli verde pallido di Omfacite, cristalli rosa di granato, rutilo (marrone) e quarzo incolore. Eclogite della Boemia. immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)
Cristalli verde pallido di Omfacite, cristalli rosa di granato, rutilo (marrone) e quarzo incolore. Eclogite della Boemia. immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli verde pallido di Omfacite, cristalli rosa di granato, rutilo (marrone) e quarzo incolore. Eclogite della Boemia. immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli verde pallido di Omfacite, cristalli rosa di granato, rutilo (marrone) e quarzo incolore. Eclogite della Boemia. immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)
Cristalli di Omfacite, cristalli di granato (estinto), rutilo e quarzo. Eclogite della Boemia. immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli verde pallido di Omfacite, cristalli rosa di granato, rutilo (marrone) e quarzo incolore. Eclogite della Boemia. immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli verde pallido di Omfacite, cristalli rosa di granato, rutilo (marrone) e quarzo incolore. Eclogite della Boemia. immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)
Cristalli di Omfacite, cristalli di granato (estinto), rutilo e quarzo. Eclogite della Boemia. immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli verde pallido di Omfacite, cristalli rosa di granato, rutilo (marrone) e quarzo incolore. Eclogite della Boemia. immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli verde pallido di Omfacite, cristalli rosa di granato, rutilo (marrone) e quarzo incolore. Eclogite della Boemia. immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)
Cristalli verde pallido di Omfacite, cristalli rosa di granato, rutilo (marrone) e quarzo incolore. Eclogite della Boemia. immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli di Omfacite, cristalli di granato (estinto), rutilo e quarzo. Eclogite della Boemia. immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli verde pallido di Omfacite, cristalli rosa di granato, rutilo (marrone) e quarzo incolore. Eclogite della Boemia. immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)
Cristalli verde pallido di Omfacite, cristalli rosa di granato, rutilo (marrone) e quarzo incolore. Eclogite della Boemia. immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli verde pallido di Omfacite, cristalli rosa di granato, rutilo (marrone) e quarzo incolore. Eclogite della Boemia. immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli verde pallido di Omfacite, cristalli rosa di granato, rutilo (marrone) e quarzo incolore. Eclogite della Boemia. immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)
Cristalli di Omfacite e granato in una eclogite. Piani di praglia. Liguria. immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli di Omfacite e granato in una eclogite. Piani di praglia. Liguria. immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli di Omfacite e granato in una eclogite. Piani di praglia. Liguria. immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)
Cristalli di Omfacite e granato in una eclogite. Piani di praglia. Liguria. immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli di Omfacite e granato in una eclogite. Piani di praglia. Liguria. immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli di Omfacite e granato in una eclogite. Piani di praglia. Liguria. immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)
Cristalli di Omfacite e granato in una eclogite. Piani di praglia. Liguria. immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli di Omfacite e granato in una eclogite. Piani di praglia. Liguria. immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli di Omfacite, ossidi opachi e granato in una eclogite. Lago ortiglieto (Liguria-Piemonte). immagine a NX//, 2x (lato lungo = 7mm)
Cristalli di Omfacite, ossidi opachi e granato in una eclogite. Lago ortiglieto (Liguria-Piemonte). immagine a NX//, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli di Omfacite, ossidi opachi e granato in una eclogite. Lago ortiglieto (Liguria-Piemonte). immagine a NX//, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli di Omfacite, glaucofane e granato in una eclogite. Lago ortiglieto (Liguria-Piemonte). immagine a NX//, 2x (lato lungo = 7mm)
Cristalli di Omfacite, ossidi opachi e granato in una eclogite. Lago ortiglieto (Liguria-Piemonte). immagine a NX//, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli di Omfacite, ossidi opachi e granato in una eclogite. Lago ortiglieto (Liguria-Piemonte). immagine a NX//, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli di Omfacite e granato in una eclogite. Lago ortiglieto (Liguria-Piemonte). immagine a NX//, 2x (lato lungo = 7mm)
Cristalli di Omfacite, glaucofane e granato in una eclogite. Lago ortiglieto (Liguria-Piemonte). immagine a NX//, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli di actinolite (verde) e cristalli di granato con corone di reazione (plagioclasio+clorite) in una eclogite. Lago ortiglieto (Liguria-Piemonte). immagine a NX//, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli di actinolite (verde) e cristalli di granato con corone di reazione (plagioclasio+clorite) in una eclogite. Lago ortiglieto (Liguria-Piemonte). immagine a NX//, 2x (lato lungo = 7mm)
Cristalli di actinolite (verde) e cristalli di granato con corone di reazione (plagioclasio+clorite) in una eclogite. Lago ortiglieto (Liguria-Piemonte). immagine a NX//, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristallo di omfacite alterato da cristalli aciculari di actinolite (verde) e cristalli di granato con corone di reazione (plagioclasio+clorite) in una eclogite. Lago ortiglieto (Liguria-Piemonte). immagine a NX//, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristallo di omfacite alterato da cristalli aciculari di actinolite (verde) in una eclogite. Lago ortiglieto (Liguria-Piemonte). immagine a NX//, 2x (lato lungo = 7mm)
Cristalli di actinolite (verde) e cristalli di granato con corone di reazione (plagioclasio+clorite) in una eclogite. Lago ortiglieto (Liguria-Piemonte). immagine a NX//, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli di actinolite (verde) e cristalli di granato con corone di reazione (plagioclasio+clorite) in una eclogite. Lago ortiglieto (Liguria-Piemonte). immagine a NX//, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli di actinolite (verde) e cristalli di granato con corone di reazione (plagioclasio+clorite) in una eclogite. Lago ortiglieto (Liguria-Piemonte). immagine a NX//, 2x (lato lungo = 7mm)