Eclogite Porto Ottiolu

Eclogite:Roccia metamorfica priva di plagioclasio costituita da >75% di omfacite e granato, entrambi presenti come costituenti principali. Comunemente si ha la presenza di rutilo.Il termine fu coniato da Haüy nel1822.

Le eclogiti si formano da protoliti mafici, a temperature > 600-650°C e pressioni > 1.2 Gpa, durante eventi metamorfici regionali legati in zone di subduzione. Si rinvengono spesso eclogiti anche come xenoliti all’interno di rocce kimberlitiche.
La formazione dell’omfacite è legata alla decomposizione del plagioclasio, che è instabile alle temperature e pressioni tipiche della Facies eglogitica. La reazione che descrive questo fenomeno può essere espressa come:

3CaAl2Si2O8 (labradorite) + 2NaAlSi3O8 (albite) + 3Mg2SiO4 (olivina) + nCaMgSi2O6 (diopside) = 2(Ca,Na)AlSi2O6 (omfacite) + 3CaMg2Al2Si3O12 (granato)

Durante le fasi di retro metamorfismo, omfacite e granato divengono instabili, e tendono a decomporsi nuovamente. I granati presentano corone di Plagioclasio + Ortopirosseno + (Spinello) secondo la reazione:

Ca(Mg,Fe)2Al2Si3O12 (granato) + SiO2 = CaAl2Si2O8 (plagioclasio) + 2(Mg,Fe)SiO3 (ortopirosseno).

L'omfacite è dissociata in simplectiti di diopside + albite, derivanti dalla reazione:

(Ca,Na)AlSi2O6 (omfacite) + SiO2 = CaMgSi2O6 (diopside) + NaAlSi3O8 (albite).

Eclogiti di Porto Ottiolu (Punta de li Tulchi)

La catena metamorfica della Sardegna (Fig.1) appartiene alla parte sud della catana Varisica Europea. Da sud a nord abbiamo le seguenti zone tettono-metamorfiche: Zona Esterna (SW Sardegna), Zona a Falde, suddivisa in Esterna (Centro sud Sardegna) ed interna (Centro nord Sardegna), e il complesso metamorfico di alto grado, o HGMC, nella Sardegna del nord. Il complesso metamorfico di alto grado rappresenta la zona assiale della catena Varisica in Sardegna, ed è separato dalla zona a Falde interna, dalla linea tettonica di Posada-Asinara, interpretata come una paleo sutura tra Gondwana e la placca Armoricana.
Il basamento Sardo è costituito da vari corpi gneissici plurimetamorfici, da migmatiti, ortogneiss, metabasiti con relitti di facies granulitica ed eclogitica, rocce a calc-silicati e rari marmi. L’età della sequenza metasedimentaria è ignota; Si suppone che i granitoidi del basamento si siano messi in posto durante l’Ordoviciano, età che si suppone siano le stesse delle metabasiti eclogitico/granulitiche.

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Fig.1: Schema tettonico semplificato della catena Varisica Sarda. Modificato da Carmignani et al., 2001.


Le metabasiti con relitti di facies eclogitica (Fig.2), generalmente sono corpi di modesto spessore ed estensione, distribuiti parallelamente alla foliazione regionale con andamento E-W. Tra i vari affioramenti di metabasiti, quelli con dimensioni maggiori, sono: Golfo Aranci, Punta Tittinosu e Punta de li Tulchi. A Punta de li Tulchi (Fig.3), le matabasiti eclogitiche formano una lente di circa 100 m di lunghezza, spessa dai 20 ai 30 m, inclusa all’interno di migmatiti nebulitiche. Sono state distinte due litologie principali (Fig.4): livelli ricchi in granato-plagioclasio e livelli ricchi in plagioclasio-anfibolo.

I livelli a granato-plagioclasio contengono porfiroblasti di granato (fino a 5 mm) contenenti inclusioni di pirosseno omfacitico, anfibolo, ilmenite, e quarzo. La matrice della roccia è costituita da simplectiti di plagioclasio-pirosseno.
I livelli di anfibolo-plagioclasio sono costituiti da plagioclasio, anfibolo verde, granato, quarzo, ilmenite, titanite, clorite e rara biotite. I relitti di granato suggeriscono che questi livelli derivino da quelli a granato-plagioclasio, completamente trasformati da processi di retrocessione metamorfica molto avanzati.
Entrambi i livelli presentano caratteristiche geochimiche molto simili (andamento delle REE leggere e pesanti ed anamalie di Europio). I dati tessiturali e geochimici fanno supporre che l’originario protolite fosse un Fe-gabbro; l’età del protolite è molto dubbia ma alcune datazioni U-Pb su zirconi relitti indicano delle età attorno a 410-460 Ma. L’evoluzione metamorfica delle metabasiti di Porto Ottiolu è generalmente riassunta in:

Stadio pre-eclogitico (?): la presenza d’inclusioni euedrali di tschermakite e zoisite al nucleo dei granati, è secondo molti autori, da relazionarsi ad una facies metamorfica (anfibolitica?) pre facies eclogitica.

Stadio eclogitico: lo stadio eclogitico è testimoniato dalla presenza di inclusioni di pirosseno omfacitico all’interno dei granati. Una probabile paragenesi di questa fase potrebbe essere data da granato, omfacite, rutilo, zoisite e quarzo.

Stadio granulitico: La destabilizzazione dei minerali della facies eclogitica è documentata dallo sviluppo di simplectiti a plagioclasio (andesina-oligoclasio) e Ca-pirosseno, e dalla formazione di plagioclasio e ortopirosseno. Una probabile paragenesi di questa fase potrebbe essere data da granato, Ca-clinopirosseno, ortopirosseno, plagiclasio ricco in Ca e povero in Ca, ilmenite, zoisite e quarzo.

Stadio anfibolitico: in questa fase si ha lo sviluppo di anfiboli verdi e bordi kelifitici di anfibolo e plagioclasio attorno ai granati.

Stadio scisti verdi: in questa fase si ha lo sviluppo di actinolite, epidoti, REE-epidoti, clorite e titanite.

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Fig.2: Zonazione metamorfica delle rocce metapelitiche e metapsammitiche del basamento Varisico della Sardegna del nord. Le stelle nere indicano gli affioramenti di metabasiti in facies eclogitica e il box rosso indica la zona di Punta de li Tulchi. Modificato da Franceschelli et al., 1982.


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Fig.3: Carta geologica schematica di Porto Ottiolu e Punta de li Tulchi e sezione geologica AB.


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Fig.4: Eclogiti di Punta de li Tulchi. AP = Livelli a anfibolo-plagioclasio; GP = Livelli a Granato-pirosseno.




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Campione di eclogite di Porto Ottiolu. Si notano granati circondati da un sottile bordo scuro (bordo di reazione), circondati da omfacite verde. Immagine tratta da "The Hunterian Museum and Art Gallery, University of Glasgow"


Bibliografia



Le informazioni contenute in questa pagina sono tratte da:
• Carosi, R., Frassi, C., & Montomoli, C. The Variscan basement on Northern Sardinia (Italy): Field guide to the excursion in the Baronie region.
• Cruciani, G., Franceschelli, M., Loi, M., & Elter, F. (2001): Migmatites, eclogitic, and granulitic rocks in NE Sardinia. Geology and mineral deposits of Northern Sardinia, WRI-10 Pre-Session Field Trip Guide, 12.

Foto
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Granati con corone di Plg+Spinello; anfiboli verdi e matrice costituita da Simplectiti di diopside+albite derivanti dal disfacimento dell'Omfacite. Immagine a N//, 1x (lato lungo = 9mm)
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Granati con corone di Plg+Spinello; anfiboli verdi e matrice costituita da Simplectiti di diopside+albite derivanti dal disfacimento dell'Omfacite. Immagine a N//, 1x (lato lungo = 9mm)
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Granati con corone di Plg+Spinello; anfiboli verdi e matrice costituita da Simplectiti di diopside+albite derivanti dal disfacimento dell'Omfacite. Immagine a NX, 1x (lato lungo = 9mm)
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Granati con corone di Plg+Spinello; anfiboli verdi e matrice costituita da Simplectiti di diopside+albite derivanti dal disfacimento dell'Omfacite. Immagine a N//, 1x (lato lungo = 9mm)
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Granati con corone di Plg+Spinello; anfiboli verdi e matrice costituita da Simplectiti di diopside+albite derivanti dal disfacimento dell'Omfacite. Immagine a N//, 1x (lato lungo = 9mm)
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Granati con corone di Plg+Spinello; anfiboli verdi e matrice costituita da Simplectiti di diopside+albite derivanti dal disfacimento dell'Omfacite. Immagine a N//, 1x (lato lungo = 9mm)
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Granati con corone di Plg+Spinello; anfiboli verdi e matrice costituita da Simplectiti di diopside+albite derivanti dal disfacimento dell'Omfacite. Immagine a N//, 1x (lato lungo = 9mm)
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Granati con corone di Plg+Spinello; anfiboli verdi e matrice costituita da Simplectiti di diopside+albite derivanti dal disfacimento dell'Omfacite. Immagine a N//, 1x (lato lungo = 9mm)
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Granati con corone di Plg+Spinello; anfiboli verdi e matrice costituita da Simplectiti di diopside+albite derivanti dal disfacimento dell'Omfacite. Immagine a N//, 1x (lato lungo = 9mm)
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Granati con corone di Plg+Spinello; anfiboli verdi e matrice costituita da Simplectiti di diopside+albite derivanti dal disfacimento dell'Omfacite. Immagine a N//, 1x (lato lungo = 9mm)
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Granati con corone di Plg+Spinello; anfiboli verdi e matrice costituita da Simplectiti di diopside+albite derivanti dal disfacimento dell'Omfacite. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)
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Granato con corona di Plg+Spinello; anfiboli verdi e matrice costituita da Simplectiti di diopside+albite derivanti dal disfacimento dell'Omfacite. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)
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Granato con corona di Plg+Spinello; anfiboli verdi e matrice costituita da Simplectiti di diopside+albite derivanti dal disfacimento dell'Omfacite. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)
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Granato con corona di Plg+Spinello; anfiboli verdi e matrice costituita da Simplectiti di diopside+albite derivanti dal disfacimento dell'Omfacite. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)
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Granato con corona di Plg+Spinello; anfiboli verdi e matrice costituita da Simplectiti di diopside+albite derivanti dal disfacimento dell'Omfacite. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)
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Granato con corona di Plg+Spinello; anfiboli verdi e matrice costituita da Simplectiti di diopside+albite derivanti dal disfacimento dell'Omfacite. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)
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Struttura generale della roccia. Immagine a N//, 1,5x (lato lungo = 14mm)
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Struttura generale della roccia. Immagine a NX, 1,5x (lato lungo = 14mm)
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cristalli di granati con corone kelifitiche immersi in una matrice di simplectiti derivanti dal disfacimento dell'omfacite. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)
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immagine precedente a NX, 2x (lato lungo = 7mm)
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cristalli di granati con corone kelifitiche immersi in una matrice di simplectiti derivanti dal disfacimento dell'omfacite. Sono presenti numerosi cristalli di orneblenda. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)
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immagine precedente a NX, 2x (lato lungo = 7mm)
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cristalli di granati con corone kelifitiche immersi in una matrice di simplectiti derivanti dal disfacimento dell'omfacite. Sono presenti numerosi cristalli di orneblenda. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)
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immagine precedente a NX, 2x (lato lungo = 7mm)
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Granato con corona di Plg+Spinello. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)
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Cristalli di orneblenda che bordano un cristallo di Granato con corona di Plg+Spinello. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)
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Cristalli di orneblenda che bordano un cristallo di Granato con corona di Plg+Spinello. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)
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Granato con corona di Plg+Spinello. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)
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Simplectiti di diopside+albite derivanti dal disfacimento dell'Omfacite. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)
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Simplectiti di diopside+albite derivanti dal disfacimento dell'Omfacite. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)
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Simplectiti di diopside+albite derivanti dal disfacimento dell'Omfacite. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)
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Simplectiti di diopside+albite derivanti dal disfacimento dell'Omfacite. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)
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Simplectiti di diopside+albite derivanti dal disfacimento dell'Omfacite. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)
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Simplectiti di diopside+albite derivanti dal disfacimento dell'Omfacite. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)
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Simplectiti di diopside+albite derivanti dal disfacimento dell'Omfacite. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)
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Simplectiti di diopside+albite derivanti dal disfacimento dell'Omfacite. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)
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Simplectiti di diopside+albite derivanti dal disfacimento dell'Omfacite. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)
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Simplectiti di diopside+albite derivanti dal disfacimento dell'Omfacite. Immagine a N//, 20x (lato lungo = 1mm)
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Simplectiti di diopside+albite derivanti dal disfacimento dell'Omfacite. Immagine a N//, 20x (lato lungo = 1mm)
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Cristallo di rutilo con corona di Titanite (Incluso in un granato). Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)
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Cristallo di rutilo con corona di Titanite (Incluso in un granato). Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)
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Cristallo di rutilo con corona di Titanite (Incluso in un granato). Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)
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Cristallo di rutilo con corona di Titanite (Incluso in un granato). Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)
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Cristallo di rutilo con corona di Titanite (Incluso in un granato). Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)
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Cristallo di rutilo con corona di Titanite (Incluso in un granato). Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)