Cordierite - (Mg,Fe)2[Si5Al4O18]* nH2O
La cordierite si rinviene generalmente come minerale accessorio in numerose rocce ignee peralluminose; in queste rocce la cordierite presenta un'ampia variabilità tessiturale ( dimensioni, forma, inclusioni, concrescimenti).La presenza di cordierite nelle rocce ignee può essere dovuta a numerosi processi, spesso molto simili tra loro, e di difficile interpretazione. Come altri minerali accessori, la cordierite fornisce informazioni su T-P-X del magma.
Il campo di stabilità della Cordierite è molto ampio e va a sovrapporsi per buona parte con quello dei magmi sialici. Per questo motivo, numerosi autori, hanno sollevato un importante dilemma: cioè se tutti i cristalli di cordierite che si rinvengono nelle rocce ignee siano di origine propriamente ignea, o se siano invece di origine metamorfica. Questo dilemma è inoltre complicato dal fatto che la cordierite può avere entrambe le genesi.
Condizioni favorevoli alla crescita della cordierite in ambiente magmatico sono ∑(Mg + Fe2+), Mg/Fe2+, aAl2O3 (Attività dell’allumina), alta fO2 e il valore della saturazione in Allumina (ASI) (Clemens e Wall, 1988).
In accordo con Clarke 1995, la genesi della cordierite nelle rocce ignee può essere suddivisa in tre gruppi principali:
- metamorfica
- Ignea
- Metasomatica
Origine Metamorfica
L’ipotesi che tutte le cordieriti presenti nelle rocce ignee, siano di origine estranea, è stata supposta per un lungo periodo di tempo. Comunemente i magmi granitici intrudono, durante la loro messa in posto, rocce di medio-basso grado metamorfico di composizione pelitica contenenti cordierite. In questo caso la presenza di cordierite è spesso limitata alle porzioni esterne del plutone o in zone dove si ha un’alta percentuale di xenoliti metamorfici.
Il processo per cui le cordieriti presenti all’interno degli xenoliti, diventino degli xenocristalli è dovuto alla combinazione di riscaldamento ed espansione termica differenziale dei minerali dello xenolite. Il riscaldamento causa la fusione parziale delle zone esterne degli xenoliti e lungo i margini tra i cristalli, mentre l’espansione termica differenziale dei vari minerali ne causa il disgregamento; le cordieriti liberate vengono cosi a trovarsi all’interno del magma e, generalmente, saranno in disequilibrio con il liquido.
In base alle caratteristiche chimico-fisiche del magma queste cordieriti avranno storie diverse, verranno assorbite rapidamente se il magma ha alte temperature e una composizione metal luminosa, mentre potranno rimanere se il magma avrà basse temperature e una composizione peralluminosa. Molto comunemente gli xenocristalli metamorfici vengono bordati da crescite di cordierite magmatica, tramite la reazione:
Crd1 + L = Crd2
Dove crd1 è la cordierite di origine metamorfica e crd2 è la cordierite di origine ignea, che è generalmente chimicamente e tessituralmente differente dalla crd1.
Origine Ignea
La cordierite magmatica è si forma durante la rapida ascesa di magmi peralluminosi, a seguito dell’abbassamento della temperatura e/o della pressione.
L’abbassamento della pressione, durante la risalita dei magmi, permette attraverso numerose reazioni (vedi reazioni riportate sotto), la formazione di cordierite; generalmente la crescita di cordierite è confinata a corone di reazione attorno a fasi preesistenti (granati e alluminosilicati).
L + Kfd + Grt = Crd + Bt + Qtz
L + Grt + = Crd + Bt + Qtz + Vapore
L + Grt + Qtz + Als = Crd + Bt
L + Als = Crd + Kfd + Qtz + Vapore
La sovrapposizione del campo di stabilità della Cordierite con quello dei magmi granitici suggerisce che la cordierite possa nucleare direttamente dal magma in condizioni cotettiche; il problema maggiore è distinguere la cordierite propriamente magmatica da altri tipi di cordierite.
Origine metasomatica
La cordierite di origine metasomatica non è molto comune ma, dato che è di origine secondaria, essa può formarsi in qualsiasi zona del sistema igneo; tutto ciò che occorre è una fase fluida, la presenza di feldspati e una sorgente ricca in Fe-Mg. Secondo Cerny e Povondra (1967) questo tipo di cordierite è dovuta alla reazione:
4Ab + 2MgO = Crd + 7Qtz + 2Na2O
In cui la sorgente di MgO può derivare da processi autometasomatici (sistema chiuso) o provenire da rocce serpentinitiche o basiche ricche in Mg (sistema aperto). Le cordieriti metasomatiche si rinvengono spesso in concrescimenti pseudografici con quarzo.
Caratteristiche ottiche:
• Abito: Generalmente si presenta anedrale o con forme pseudoesagonali.
• Rilievo: Moderato.
• Colore: Per la maggior parte dei casi è incolore.
• Colori di interferenza: Normalmente i colori di interferenza non superano il I° ordine (bianco-grigio), solo cordieriti ferrifere possono mostrare colori più alti.
• Geminazioni: La cordierite può essere non geminata o può presentare geminazioni polisintetiche, per cui spesso è confusa col plagioclasio, lamellari e cicliche. In quest'ultimo caso i piani si irradiano da un centro comune ad intervalli di 30°, 60° o 120° dando luogo a figure a "stella" o a "torta" con 3, 6 o 12 settori.
In linea generale le geminazioni più semplici sono caratteristiche di cordieriti di bassa temperatura, mentre quelle più complesse di cordieriti di alta temperatura.
• Alterazione: La cordierite è spesso alterata in un aggregato microcristallino di clorite, muscovite, serpentino e ossidi opachi detto Pinite
Bibliografia
Le informazioni contenute in questa pagina sono tratte da:
• Cox et al. (1979): The Interpretation of Igneous Rocks, George Allen and Unwin, London.
• Howie, R. A., Zussman, J., & Deer, W. (1992). An introduction to the rock-forming minerals (p. 696). Longman.
• Le Maitre, R. W., Streckeisen, A., Zanettin, B., Le Bas, M. J., Bonin, B., Bateman, P., & Lameyre, J. (2002). Igneous rocks. A classification and glossary of terms, 2. Cambridge University Press.
• Middlemost, E. A. (1986). Magmas and magmatic rocks: an introduction to igneous petrology.
• Shelley, D. (1993). Igneous and metamorphic rocks under the microscope: classification, textures, microstructures and mineral preferred-orientations.
• Vernon, R. H. & Clarke, G. L. (2008): Principles of Metamorphic Petrology. Cambridge University Press.
.jpg) Cristallo di cordierite alterato in un granito di porto azzurro (Elba). Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm). |
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.jpg) Cristallo di cordierite con geminazione a settori in un granito di porto azzurro (Elba). Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm). |
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