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Rocce vulcaniche

Komatiiti

Lamprofiri

Lamprofiri

Nonostante gli oltre 100 anni di studi, i lamprofiri rimangono un gruppo di rocce molto poco compreso, se non del tutto oscuro. La loro classificazione è spesso molto confusionale, poco chiara, e ricca di termini locali e obsoleti. Inoltre, pur essendo presenti praticamente in ogni ambiente geodinamico, vengono ritenuti poco importanti dal punto di vista petrografico. Il termine lamprofiro, dal Greco lampros e porphyros (letteralmente porfidi luccicanti), venne introdotto per la prima volta da Gumbel nel 1874, che lo utilizzò per descrivere alcune rocce affioranti a Fichtelgebirge (Germania), ricche in fenocristalli di biotite e orneblenda e che erano prive di feldspato. Successivamente il termine venne utilizzato da Rosenbusch (1877) per descrivere un’ampia varietà di rocce subvulcaniche contenente fenocristalli di fasi mafiche. Così, In breve tempo, il termine lamprofiro fu utilizzato per descrivere qualsiasi roccia ignea ricca in fenocristalli di fasi mafiche, e che era difficile da classificare. Oltretutto, la moda tipica del XIX secolo di attribuire nomi locali, ha portato ad un vastissimo numero di "oscuri nomi locali, derivanti da altrettanto oscuri paesi europei" (Rock, 1990, pagina. 1). Questa tipologia di nomenclatura, arcaica e spesso imprecisa, è stata di grande ostacolo agli studi petrogenetici e alla classificazione scientifica dei lamprofiri. In tempi più recenti l’interesse scientifico per quanto riguarda i lamprofiri, è notevolmente aumentato, in quanto queste rocce spesso possono essere diamantifere, e quindi di interesse economico, seppur in minor misura rispetto alle kimberliti.

I principali studi relativi ai lamprofiri si devono essenzialmente a Rock, che ha dedicato numerosi articoli alla petrografia, chimica, petrogenesi e classificazione dei lamprofiri. Rock (1990) fu il primo a proporre per i lamprofiri il termine “clan” (famiglia, gruppo), per indicare un gruppo di rocce apparentemente uguali, comunemente associate tra loro e con numerose caratteristiche petrografiche comuni. I lamprofiri sono rocce decisamente complesse, unite dalla caratteristica comune di cristallizzare dal magmi molto ricchi in volatili. Per questa loro complessità non è possibile elaborare una definizione sintetica e concisa. Una definizione abbastanza esaustiva è stata proposta da Mitchell (1992):

"I lamprofiri sono rocce caratterizzate dalla presenza di fenocristalli euedrali o subedrali, di mica e/o anfiboli con quantità variabili di pirosseni e/o melilite, immersi in una pasta di fondo, spesso vetrosa, costituita essenzialmente dalle stesse fasi, con l’aggiunta di feldspati, feldspatoidi, carbonati, monticellite, perovskite e altre fasi accessorie".

I lamprofiri possono essere suddivisi in quattro grandi gruppi:

• Lamprofiri calcalcalini (shoshonitici).
• Lamprofiri a leucite.
• Lamprofiri alcalini.
• Lamprofiri a melilite (o ultramafici).

Lamprofiri calcalcalini (shoshonitici)

I Lamprofiri calcalcalini, detti anche lamprofiri ordinari, sono rocce moderatamente potassiche (Na < K), al limite della saturazione in silice, talvolta associate a rocce shoshonitiche o intrusioni granitiche post-orogeniche. La loro mineralogia, chimica, relazioni spaziali con altre rocce, tipologia di xenoliti che possono contenere, suggeriscono che la loro origine sia legata all’interazione tra magmi basaltici e magmi granitici o materiale crostale. A questo gruppo appartengono: minette, vosegiti, kersantiti e spessartiti. Queste quattro rocce sono chimicamente molto simili e le loro relazioni genetiche sono poco chiare.

Minette: termine derivante da un vecchio nome utilizzato dai minatori dei monti Vosgi in Francia. Le minette sono lamprofiri contenenti fenocristalli di biotite con feldspati alcalini, augite e plagioclasio in pasta di fondo.
Vosegiti: termine derivante dai monti Vosgi, nel nord della Francia. Le vosegiti sono lamprofiri contenenti essenzialmente fenocristalli di anfibolo (orneblenda). Feldspati alcalini, spesso associati a clino-pirosseno e plagioclasio sono comuni in pasta di fondo.
Kersantiti: termine derivante da Kersanton, un villaggio francese. Sono lamprofiri contenenti fenocristalli di orneblenda, augite e plagioclasio.
Spessartiti: termine derivante dai monti Spessart, ad est di Aschaffenburg, in Germania. Le spessartiti sono lamprofiri contenenti fenocristalli di orneblenda. Plagioclasio e augite sono presenti in pasta di fondo. Il feldspato alcalino è generalmente assente o presente in piccole quantità.

Lamprofiri a leucite

Sono rocce ultra-potassiche estremamente rare, generalmente vetrose, ricche in anfibolo e mica. Alcune varietà possono essere al limite della saturazione in silice, ma generalmente sono rocce sottosature. La loro genesi è poco studiata e non molto chiara. A questo gruppo appartengono: Cascaditi, Fitzroyditi, Orenditi e Jumiliti.

Cascaditi: termine derivante da Cascade Creek, Montana, USA. Le cascaditi sono lamprofiri sodici melanocratici costituiti da fenocristalli di biotite, olivina e augite immersi in una pasta di fondo ricca in feldspato alcalini, e leucite alterata.
Fitzroyditi: termine derivante da Fitzroy in Australia. Le fitzroyditi sono lamprofiri costituiti da fenocristalli di leucite e flogopite, immersi in una pasta di fondo cloritizzata.
Orenditi: termine derivante da Orenda Butte, nelle Leucite Hills in Wyoming, USA. Le orenditi sono lamprofiri costituiti essenzialmente da leucite e feldspati alcalini, con quantità minori di pirosseno, mica e anfibolo.
Jumiliti: termine derivante da Jumilla, Spagna. Le jumiliti sono lamprofiri a leucite costituiti da leucite e diopside con quantità minori di olivina, feldspati alcalini e flogopite.

Lamprofiri alcalini

I lamprofiri alcalini sono rocce affini alle basaniti e ai basalti alcalini. Sono spesso associati a rocce carbonatitiche. La loro origine è legata, probabilmente, alla differenziazione di magmi basanitici o tefritici, in zone di rifting continentale. A questo gruppo appartengono: camptoniti, monchiquiti, sannaiti, fourchiti e altre rare rocce.

Camptoniti: termine derivante da Campton, New Hampshire, USA. Le camptoniti sono lamprofiri contenenti fenocristalli di anfibolo (kaersutite e/o orneblenda), Ti-augite, olivina e biotite-flogopite, immersi in una pasta di fondo costituita da plagioclasio, anfibolo e talvolta feldspatoidi.
Monchiquiti: termine derivante dalla Sierra de Monchique in Portogallo: Le monchiquiti sono lamprofiri contenenti fenocristalli di olivina, orneblenda e Ti-augite, immersi in una pasta di fondo vetrosa contenente microliti delle fasi presenti in fenocristalli.
Sannaiti: termine derivante da Sannavand, complesso alcalino di Fen, in Svezia. Le sannaiti sono praticamente uguali alle camptoniti, tranne che contengono feldspati alcalini al posto dei plagioclasi.
Fourchiti: termine derivante dalle montagne Fourche in Arkansas, USA. Le fourchiti sono lamprofiri melanocratici ad analcime, contenti abbondante augite con quantità irrilevanti di olivina e feldspati.

A questo gruppo appartengono anche rare rocce alcaline quali:

Mondhaldeiti: termine derivante da Mondhalde, Kaiserstuhl, Germania. Varietà di sannaiti costituite da quantità equivalenti di plagioclasio e feldspato alcalini, con minori quantità di pirosseno, anfibolo e laucite, immersi in una pasta di fondo vetrosa.
Espichelliti: termine derivante da Capo Espichel, Lisbona, Portogallo. Varietà di camptoniti contenenti analcime.
Eustratiti: termine derivante da Haghios Eustratios, (attualmente Ayios Evstra´tios), Grecia. Varietà vetrosa da sannaite costituita da fenocristalli di olivina, orneblenda riassorbita, e rara augite. In pasta di fondo si hanno augite, magnetite e feldspati.
Heptoriti: temine poco chiaro, derivante dal greco "hepta" = sette. Varietà di monchiquiti ad haüyna, costitute da fenocristalli di augite, barkevikite (Fe-edenite), olivina e haüyna immersi in una pasta di fondo vetrosa contente plagioclasi labradoritici.
Heumiti: temine derivante da Heum, Oslo, Norvegia. Varietà di sannaiti a sodalite, costitute da biotite, orneblenda, sanidino e foidi.
Giumarriti: temine derivante da Giumarra in Sicilia. Sono varietà di monchiquiti a orneblenda.

Lamprofiri a melilite (o ultramafici).

I lamprofiri ultramafici sono rocce molto rare ma presenti in numerose località in tutto il mondo. Sono rocce ricche in K, Mg, Cr, Ni, Sr, Ba, REE e volatili, contenenti quantità di silice (SiO₂ < 35%) e calcio, minori di qualsiasi altra roccia ignea silicatica. Sono strettamente legati alle carbonatiti e sono comuni, seppur volumetricamente poco significativi, nei complessi alcalini e carbonatitici. Formano comunemente sciami di dicchi, o diatremi. Viste loro caratteristiche petrografiche, geochimiche (alto contenuto in Mg, Cr e Ni) e le loro relazioni con altre rocce, si suppone che la loro origine sia legata alla fusione parziale del mantello profondo (100-150 km). A questo gruppo appartengono: aillikiti, alnöiti, bergaliti, damkjerniti, ouachititi, polzeniti.

Aillikiti: termine derivante dalla baia di Aillik, Canada. Sono lamprofiri ultramafici ricchi in carbonato, costituiti da fenocristalli di olivina, pirosseno, anfibolo e flogopite immersi in una pasta di fondo contenente gli stessi minerali e carbonato primario, e quantità minori di perovskite e melilite.
Alnöiti: termine derivante dall’isola di Alnö, Svezia. Sono lamprofiri contenenti fenocristalli di olivina, biotite e pirosseno immersi in una pasta di fondo ricca in melilite (spesso alterata da calcite), perovskite, granato e calcite.
Bergaliti: termine poco chiaro, coniato da Soellner (1913), derivante dalla località di Oberbergen, Kaiserstuhl, Germania. Sono lamprofiri simili alle alnoiti, fatta eccezione per il fatto che nella pasta di fondo contengono feldspatoidi e melilite.
Damkjerniti: termine derivante da Damtjern, complesso di Fen, Norvegia. Sono lamprofiri melanocratici costituiti da fenocristalli di biotite e augite, immersi in una pasta di fondo contenente le stesse fasi, con quantità variabili di nefelina, calcite e ortoclasio.
Ouachititi: termine derivante da Ouachitas, Arkansas, USA. Sono lamprofiri costituti da fenocristalli di olivina, diopside, anfiboli e flogopite immersi in una matrice contenete le stesse fasi, con abbondanti quantità di carbonato primario e feldspatoidi.
Polenziti: termine derivante dalla località di Polenz nel massiccio Boemo, in Cecoslovacchia. Sono lamprofiri costituiti da circa 10-30% di feldspatoidi (nefelina e haüyna).

I lamprofiri, così come molte rocce alcaline, sono molto comuni nelle zone di rift continentale, zone di rift falliti, e alcune isole oceaniche. Tuttavia, si rinvengono anche in zone orogeniche (Himalaya, Alpi, Pirenei ecc.), negli archi vulcanici (Giappone, Solomon), nei margini continentali passivi e attivi, in zone di uplift continentale e in prossimità di grandi faglie trascorrenti. Dato l’alto contenuto in fenocristalli, secondo Bowen (1928), i lamprofiri non corrisponderebbero a nessun tipi di magma parentale; sebbene i fenocristalli non debbano necessariamente rappresentare le fasi del liquidus, ma cristalli cresciuti molto rapidamente in un magma molto ricco in volatili, il fatto che non si rinvengano lamprofiri olocristallini sembra favorire l’ipotesi avanzata da Bowen.

Secondo moti autori l’origine dei lamprofiri è legata a fusi ricchi in cristalli e volatili, contenenti piccole quantità di componenti magmatiche silicatiche. Tali fusi potrebbero derivare da processi di metasomatismo mantellico (Bailey 1984, 1987). Tuttavia, l’associazione di pasta di fondo + fenocristalli + abbondante mica e carbonato, potrebbe rappresentare un vero e proprio sistema magmatico (fuso + cristalli sospesi + volatili) congelato dal rapido raffreddamento. I lamprofiri sarebbero quindi più simili a magmi intratellurici, che a magmi mafici estrusivi, Hughes 1982. In definitiva, quindi, se si assume a priori che i magmi primari, alla loro origine siano totalmente fusi, e privi di cristalli, allora i lamprofiri non possono rappresentare rocce derivanti da magmi primari. Se invece si suppone che i magmi intratellurici, possano essere ricchi in cristalli, allora i lamprofiri rappresentano rocce derivanti da magmi primari.

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Sciame di dicchi lamprofirici. Aiguablava, Catalogna, Spagna. Immagine tratta da Jordi Carreras Planells

Dicco lamprofirico, La Grève au Lanchon, Jersey. Immagine tratta da Jersey Geology Trail

Dicco lamprofirico in una granodiorite, Oberlausitz, Germania. Immagine tratta da Wikipedia.

Cristalli di flogpiote in una Alnoöite. Näset, isola di Alnoö Svezia. Immagine tratta da Hildegard Wilske

Minette (afanitica). New Mexico, USA. Immagine tratta da James St. John.

Minette diamantifera. Canada. Immagine tratta da James St. John.

Spessartite con xenoliti mantellici. Wawa, Ontario, Canada. Immagine tratta da James St. John.

Monchiquite con xenoliti mantellici. Wawa, Ontario, Canada. Immagine tratta da James St. John.

Camptonite. Campton Falls, Grafton, USA. Immagine tratta da Geology Science.

Lamprofiro. Torpa, Svezia. Immagine tratta da Hildegard Wilske.

Lamprofiro con anfibolo (scuro) e olivina alterata (marrone). Svezia. Immagine tratta da Hildegard Wilske.

Lamprofiro con anfibolo (scuro) e olivina alterata (marrone). Svezia. Immagine tratta da Hildegard Wilske.

Mondhaldeite con anfibolo (scuro) feldspato (chiaro). Kaiserstuhl, Germania. Immagine tratta da lgrb-wissen.

Mondhaldeite (afanitica). Kaiserstuhl, Germania.. Immagine tratta da Universität Hamburg.

Camptonite con cristalli di anfibolo. Diga di Hoover, Arizona, USA. Immagine tratta da Stan Celestian.

Camptonite con cristalli di anfibolo. Diga di Hoover, Arizona, USA. Immagine tratta da Stan Celestian.

Kersantite con plagioclasio (bianco) e ornblenda (scuro). Kersanton, Brittannia, Francia. Immagine tratta da Wikipedia.

Bibliografia

Le informazioni contenute in questa pagina sono tratte da:
• Mitchell, R. H. (1994). The lamprophyre facies. Mineralogy and Petrology, 51(2), 137-146.
• Rock, N. S. (1977). The nature and origin of lamprophyres: some definitions, distinctions, and derivations. Earth-Science Reviews, 13(2), 123-169.
• Rock, N. M. S. (1986). The nature and origin of ultramafic lamprophyres: alnöites and allied rocks. Journal of Petrology, 27(1), 155-196.
• Rock, N. M. (1987). The nature and origin of lamprophyres: an overview. Geological Society, London, Special Publications, 30(1), 191-226.