Fasi Fondamentali

Minerali Sialici

Feldspati

Feldspatoidi

Quarzo

Minerali femici

Minerali accessori

Minerali rari

Minerali secondari

Tessiture

Alterazioni

Vetro e relative tessiture

Rocce vulcaniche

Komatiiti

Lamprofiri

Natrocarbonatiti

Le natrocarbonatiti dell’Oldoinyo Lengai sono rocce uniche nel loro genere. Sono rocce porfiriche costituite da fenocristalli di nyerereite (Na,K)₂Ca(CO₃)₂ e gregoryite (Na,Ca,K)₂CO₃ (due rari carbonati anidri estremamente solubili in acqua e soggetti a rapida alterazione atmosferica), immersi in una pasta di fondo ricca in silvite e cloruri. Accessori comuni sono fluorite, magnetite, monticellite, cuspidine, niocalite, sellaite, alabandite, sfalerite e galena. L’emissione costante di lave carbonatitiche va avanti dal 1988.

Appena emesse le natrocarbonatiti hanno un colore grigio scuro, ma dopo pochissimo tempo, a causa della forte alterazione si formano minerali secondarie, e le natrocarbonatiti assumono un colore bianco. Poco tempo dopo che si sono solidificate, le natrocarbonatiti sono attraversate da un reticolo di fratture, da cui fuoriescono i gas rimasti intrappolati; lungo i bordi di queste fratture si sviluppano delle incrostazioni (spesse anche alcuni centimetri) di minerali secondari di colore bianco, giallo o marrone dette "dita di sale" o "efflorescenze". Queste efflorescenze sono costituite da minerali secondari che si formano secondo un ordine preciso: 1) 70% termonatrite (Na₂CO₃*H₂O), 2) 10% aftitalite (Na,K)₂SO₄, 3) halite (NaCl) e 4) silvite (KCl). La sequenza con cui si formano è dovuta alla rimozione, da parte dei gas in fuoriuscita, di differenti elementi man mano che la lava si raffredda. L’osservazione diretta della veloce alterazione di queste lave ha permesso di identificare i tre processi principali responsabili della formazione di minerali secondari: 1. Sublimazione da gas vulcanici che fuoriescono dalle colate in raffreddamento, 2. Alterazione atmosferica e interazione con acqua piovana, 3. Reazione nelle zone fumaroliche.

Origine delle natrocarbonatiti

L'origine delle natrocarbonatiti dell'Oldoinyo Lengai è un tema molto dibattuto dalla comunità scientifica, e nel tempo sono state proposte numerose ipotesi. Quella maggiormente accettata prevede che le natrocarbonatiti derivino dall’immiscibilità tra due liquidi, uno silicatico e uno carbonatitico. Nuovi dati sperimentali, unitamente alle temperature di eruzione estremamente basse (544-593°C) e alle caratteristiche composizionali e mineralogiche, indicano che tale ipotesi è improbabile. Inoltre, non esiste nessuno magma silicatico capace di produrre delle natrocarbonatiti tramite immiscibilità tra liquidi. Secondo una recente ipotesi, proposta da Nielsen T. F (2002), la genesi delle natrocarbonatiti sarebbe legata alla formazione di liquidi alcalini, ricchi in CO₂ derivanti da processi di forte metasomatismo al bordo della camera magmatica.

Secondo questi autori l’attività dell’Oldoinyo Lengai può essere divisa in tre stadi principali:

1) Fase quiescente.
2) Fase carbonatitica.
3) Fase pliniana.

Fase quiescente
Durante questa fase (Fig.3) dalla camera magmatica profonda si ha la liberazione di fluidi a seguito della cristallizzazione del magma peralcalino ricco in componente carbonatica. Questi fluidi risalendo reagiscono con le fasi mineralogiche precedentemente formatesi (auto-metasomatismo), e con le rocce incassanti la camera magmatica, permettendo la precipitazione di fluidi carbonatitici. La precipitazione di fluidi carbonatitici è dovuta alla diminuzione della solubilità dei liquidi carbonatitici al diminuire della pressione e della temperatura.

Fig.3: Fase quiescente. Immagine modificata Nielsen, T. F (2002).

Fase carbonatitica
Durante periodi di modesta attività magmatica, come ad esempio durante le fasi di parziale riempimento della camera magmatica, i liquidi carbonatitici formatisi in precedenza possono essere rimobilitati, e accumularsi in piccole sacche. I liquidi carbonatitici possono contenere piccole percentuali di materiale silicatico come dimostrato da piccole gocce silicatiche presenti in molte colate natrocarbonatitiche. I liquidi carbonatitici tendono a risalire e ad accumularsi in sacche nella parte alta dell’edificio vulcanico (Fig.4). La continua perdita di CO₂ e H₂O trasforma questi liquidi carbonatitici in natrocarbonatiti anidre. L’attività carbonatitica è limitata all’emissione di colate laviche e fontanamenti da varie bocce vulcaniche interne al cratere.

Fig.4: Fase carbonatitica. Immagine modificata Nielsen, T. F (2002).

Fase pliniana
L’arrivo di magma silicatico alla base della camera magmatica (Fig.5) causa l’espulsione del vecchio magma. Le carbonatiti presenti sia nella zona metasomatica a contatto con la camera magmatica, che nelle parti sommitali del condotto vulcanico, possono essere espulse assieme al materiale silicatico.

Fig.5: Fase pliniana. Immagine modificata Nielsen, T. F (2002).

L'Oldoinyo Lengai visto dal villaggio di Engaro Sero. Immagine tratta da Photovolcanica.

Il cratere dell'Oldoinyo Lengai, Giugno 2004. Immagine tratta da Photovolcanica.

Hornitos all'interno del cratere dell'Oldoinyo Lengai, Giugno 2004. Le lave natrocarbonatitiche scure sono state emesse da poche ore. Immagine tratta da Photovolcanica.

Hornitos all'interno del cratere dell'Oldoinyo Lengai, Giugno 2004. Le lave natrocarbonatitiche scure sono state emesse da poche ore. Immagine tratta da Photovolcanica.

Eruzione natrocarbonatitica vista di notte, Giugno 2004. Immagine tratta da Photovolcanica.

Eruzione natrocarbonatitica dal fianco di un hornito, Giugno 2004. Immagine tratta da Photovolcanica.

Eruzione natrocarbonatitica dal fianco di un hornito, Giugno 2004. Immagine tratta da Photovolcanica.

Depositi secondari derivanti dall'alterazione della lava carbonatitica. Immagine tratta da Photovolcanica.

Depositi secondari derivanti dall'alterazione della lava carbonatitica. Immagine tratta da Photovolcanica.

Depositi secondari derivanti dall'alterazione della lava carbonatitica. Immagine tratta da Photovolcanica.

Bibliografia

Le informazioni contenute in questa pagina sono tratte da:
• A. N. Zaitsev; J. Keller (2006): Mineralogical and chemical transformation of Oldoinyo Lengai natrocarbonatites, Tanzania. Lithos 91 (2006) 191-207.
• A. Simonetti; K.Bell; C. Shrady (1997): Trace and rare earth element geochemistry of the June 1993 natrocarbonatite la vas, Oldoinyo Lengai (Tanzania): Implications for the origin of carbonatite magmas. Journal of Volcanology and Geothermal Research 75 (1997) 89-106.
• J. Klaudius; J. Keller (2006): Peralkaline silicate lavas at Oldoinyo Lengai, Tanzania. Lithos 91 (2006) 173-190.
• Keller, J., Zaitsev, A. N., & Wiedenmann, D. (2006). Primary magmas at Oldoinyo Lengai: the role of olivine melilitites. Lithos, 91(1), 150-172.
• Kervyn, M., Ernst, G. G. J., Klaudius, J., Keller, J., Mbede, E., & Jacobs, P. (2008). Remote sensing study of sector collapses and debris avalanche deposits at Oldoinyo Lengai and Kerimasi volcanoes, Tanzania. International Journal of Remote Sensing, 29(22), 6565-6595.
• Nielsen, T. F., & Veksler, I. V. (2002). Is natrocarbonatite a cognate fluid condensate? Contributions to Mineralogy and Petrology, 142(4), 425-435.
• Roger H. Mitchell (2009): Peralkaline nephelinite–natrocarbonatite immiscibility and carbonatite assimilation at Oldoinyo Lengai, Tanzania. Contrib Mineral Petrol (2009) 158:589-598.
• Vaughan, R. G., Kervyn, M., Realmuto, V., Abrams, M., & Hook, S. J. (2008). Satellite measurements of recent volcanic activity at Oldoinyo Lengai, Tanzania. Journal of Volcanology and Geothermal Research, 173(3), 196-206.

Cristalli rettangolari di Nyerereite e cristalli rotondeggianti di Gregorite in una Natrocarbonatite. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli rettangolari di Nyerereite e cristalli rotondeggianti di Gregorite in una Natrocarbonatite. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli rettangolari di Nyerereite e cristalli rotondeggianti di Gregorite in una Natrocarbonatite. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)
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Cristalli rettangolari di Nyerereite e cristalli rotondeggianti di Gregorite in una Natrocarbonatite. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli rettangolari di Nyerereite e cristalli rotondeggianti di Gregorite in una Natrocarbonatite. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli rettangolari di Nyerereite e cristalli rotondeggianti di Gregorite in una Natrocarbonatite. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)
Cristalli rettangolari di Nyerereite e cristalli rotondeggianti di Gregorite in una Natrocarbonatite. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli rettangolari di Nyerereite e cristalli rotondeggianti di Gregorite in una Natrocarbonatite. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli rettangolari di Nyerereite e cristalli rotondeggianti di Gregorite in una Natrocarbonatite. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)
Cristalli rettangolari di Nyerereite e cristalli rotondeggianti di Gregorite in una Natrocarbonatite. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli rettangolari di Nyerereite e cristalli rotondeggianti di Gregorite in una Natrocarbonatite. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli rettangolari di Nyerereite e cristalli rotondeggianti di Gregorite in una Natrocarbonatite. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)
Cristallo rotondeggiante di Gregorite in una Natrocarbonatite. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)	Cristalli rotondeggianti di Gregorite in una Natrocarbonatite. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)	Cristalli rotondeggianti di Gregorite in una Natrocarbonatite. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)
Cristalli rotondeggianti di Gregorite in una Natrocarbonatite. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)	Cristalli rettangolari di Nyerereite in una Natrocarbonatite. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)	Cristalli rettangolari di Nyerereite in una Natrocarbonatite. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)
Cristalli rettangolari di Nyerereite in una Natrocarbonatite. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)	Cristalli rettangolari di Nyerereite in una Natrocarbonatite. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)	Cristalli rettangolari di Nyerereite in una Natrocarbonatite. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)
Cristalli rettangolari di Nyerereite in una Natrocarbonatite. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)	Cristalli rettangolari di Nyerereite alterata in una Natrocarbonatite. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)	Cristalli rotondeggianti di Gregorite in una Natrocarbonatite. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)
Cristalli rettangolari di Nyerereite in una Natrocarbonatite. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)	Cristalli rettangolari di Nyerereite in una Natrocarbonatite. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)	Cristalli rettangolari di Nyerereite e cristalli rotondeggianti di Gregorite in una Natrocarbonatite. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)
Lava natrocarbonatica. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)	Lava natrocarbonatica. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)	Lava natrocarbonatica in cui si notano cristalli di Nyerereite di colore giallo/arancione e cristalli arrotondati di Gregorite. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)
Lava natrocarbonatica in cui si notano cristalli allungati di Nyerereite. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)	Lava natrocarbonatica in cui si notano cristalli allungati di Nyerereite. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)	Lava natrocarbonatica in cui si notano cristalli allungati di Nyerereite. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)
Lava natrocarbonatica in cui si notano cristalli allungati di Nyerereite. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)	Cristallo di Gregorite. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)	Lava natrocarbonatica in cui si notano cristalli allungati di Nyerereite e cristalli arrotondati di Gregorite. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)
Lava natrocarbonatica in cui si notano cristalli allungati di Nyerereite e cristalli arrotondati di Gregorite. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)	Lava natrocarbonatica in cui si notano cristalli allungati di Nyerereite e cristalli arrotondati di Gregorite. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)	Lava natrocarbonatica in cui si notano cristalli allungati di Nyerereite e cristalli arrotondati di Gregorite. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)
Lava natrocarbonatica in cui si notano cristalli allungati di Nyerereite e cristalli arrotondati di Gregorite. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)	Lava natrocarbonatica in cui si notano cristalli allungati di Nyerereite e cristalli arrotondati di Gregorite. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)	Lava natrocarbonatica in cui si notano cristalli allungati di Nyerereite e cristalli arrotondati di Gregorite. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)
Lava natrocarbonatica in cui si notano cristalli allungati di Nyerereite e cristalli arrotondati di Gregorite. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)	Lava natrocarbonatica in cui si notano cristalli allungati di Nyerereite e cristalli arrotondati di Gregorite. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)	Lava natrocarbonatica in cui si notano cristalli allungati di Nyerereite e cristalli arrotondati di Gregorite. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)
Cristallo alterato di Nyerereite. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)	Cristallo alterato di Nyerereite. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)	Cristalli alterati di Nyerereite e cristalli arrotondati di Gregorite. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)
Cristallo alterato di Nyerereite. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)	Cristalli alterati di Nyerereite. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)	Cristalli alterati di Nyerereite. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)
Cristallo alterato di Nyerereite. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)	Cristalli alterati di Nyerereite. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)	Cristalli allungati di Nyerereite e cristallo rotondeggiante di gregorite. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)
Cristalli allungati di Nyerereite e cristalli rotondeggianti di gregorite. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)	Lava natrocarbonatica in cui si notano cristalli allungati di Nyerereite e cristalli arrotondati di Gregorite. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)	Lava natrocarbonatica in cui si notano cristalli allungati di Nyerereite e cristalli arrotondati di Gregorite. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)
Cristalli alterati di Nyerereite. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)	Cristalli alterati di Nyerereite. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli alterati di Nyerereite e cristalli rotondeggianti di gregorite. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)