Harzburgite di Finero

La zona di ivrea-verbano (Fig.1) è situata nelle Alpi del sud, ed è separata dai terreni alpini da un’importante zona di faglia, la linea insubrica. Indagini geofisiche hanno messo in evidenza che il complesso di ivrea-verbano si estende al di sotto della pianura Padana, dove ha andamento sub-orizzontale; il complesso di ivrea-verbano venne esumato verticalmente durante il mesozoico e tiltato sub-orizzontalmente durante la collisione alpina.
Il complesso mafico è intruso nella formazione kinzigitica e ha uno spessore massimo di 11 km; è formato da numerosi Sill di grandezza variabile e da intrusioni basiche e ultrabasiche. Le caratteristiche magmatiche primarie (layering, contatti intrusivi, tessitura ecc) sono quasi sempre ben conservate poiché le rocce del complesso mafico cristallizzarono in condizioni isobariche.
Secondo nuovi studi, il complesso mafico di Ivrea-verbano rappresenterebbe un’enorme camera magmatica cresciuta durante numerosi e continui impulsi di magma.

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Fig.1: Schema geologico della zona di Ivrea-Verbano. IL = Linae Insubrica; CMBL = Linea cossato-mergozzo-bissago; PL = Linea Pogallo. da G.Rivalenti (1999)



Il Complesso di Ivrea-Verbano è costituito da tre sequenze principali:

1) Complesso Kinzigitico
2) Complesso mafico
3) Peridotiti mantelliche

Complesso Kinzigitico
Il complesso Kinzigitico è costituito da una sequenza vulcano-sedimentaria in facies anfibolitica-granulitica il cui protolite dominate era pelitico. Il componente igneo della sequenza vulcano-sedimentaria è costituito da basalti, attualmente trasformati in anfiboliti e granuliti mafiche. Sulla base di analisi e studi geochimici Tarney (1984) ha ipotizzato che tali basalti avessero affinità tra MORB e Alcalina.

Complesso mafico
Il complesso mafico di Ivrea-Verbano (Fig.2) venne descritto per la prima volta da Rivalenti (1967) come un’intrusione stratificata, messasi in posto nella crosta profonda o al passaggio tra crosta e mantello, in una zona tettonicamente attiva caratterizzata da estensione. Rivalenti divise inoltre il complesso mafico in sei "zone" principali:

• Complesso peridotitico di Balmuccia
• Zona basale
• Zona intermedia
• Zona superiore
• "Main Gabbro"
• Zona delle Dioriti

Il complesso peridotitico di Balmuccia è considerato essere la "base" di tutto il complesso mafico;
la zona basale e quella intermedia sono costituite da rocce mafiche e ultramafiche stratificate, intercalate a "septa" (porzioni) di gneiss e kinzigiti, la presenza di questi "septa" kinzigitici implica il coinvolgimento di materiale crostale, a questi "septa" sono inoltre associate rocce charnokitiche, considerate essersi formate per fusione anatettica. • La zona superiore è formata da noriti stratificate, gabbri a granato, anortositi, gabbri olivinitici e rare rocce ultramafiche. • La zona del "main Gabbro" è costituita da gabbro noriti massive prive di foliazioni magmatiche; questa zona grada man mano alla zona delle Dioriti in cui si ha la comparsa della biotite come minerale principale.

Molto comuni in tutto il complesso mafico di Ivrea-verbano sono le evidenze di fenomeni di Mingling; nella zona delle dioriti sono presenti numerosi enclaves mafici, non foliati, spesso porfirici e con caratteristiche chimico-petrografiche simili alle rocce del "Main gabbro".

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Fig.2: Complesso mafico di Ivrea-Verbano. da Sinigoi (1994).



Massiccio peridotitico di Finero

Il complesso peridotitico di Finero (Fig.3), esteso per 11 Km e largo 1 Km, è situato in prossimità della linea Insubrica, all’interno del complesso mafico di Finero.
Questo complesso, simile a quello presente nella zona di Ivrea-verbano, è caratterizzato dal basso verso l’alto da rocce gabbriche stratificate, da rocce cumulitiche (Peridotiti a Orneblenda) e da gabbri isotropi. Le differenze con il complesso mafico di Ivrea sono la diffusa presenza di anfibolo nelle rocce di Finero e l’assenza di evidenze geochimiche di contaminazione crostale.

Le rocce peridotitiche di Finero sono prevalentemente Harzburgiti contenenti notevoli quantità di Flogopite, Anfibolo e Pirosseni.

Tessituralmente le Harzburgiti di Finero mostrano evidenti segni di ricristallizzazione, ciò si riscontra nella grana molto grossa e da tessiture porfiroclastiche molto comuni; la tessitura prevalente è granoblastica foliata con foliazione data dall’allungamento dei cristalli di olivina (con dimensioni fino a 10 cm) e dalla disposizione planare di Flogopite e Anfibolo.

Chimicamente le peridotiti di Finero risultano estremamente diverse da quelle degli altri corpi peridotitici della zona di Ivrea-Verbano; esse mostrano forti arricchimenti in elementi incompatibili, soprattutto in K, Rb, Ba (LILE), Sr e LREE. le peridotiti di Finero inoltre mostrano rapporti del 207Pb/204Pb simili a quelli degli OIB, e simili a sorgenti mantelli che di tipo EMII (sorgente arricchita) (Hofmann 1997); tale sorgente è considerata essere indice di materiale crostale riciclato.

In base alle caratteristiche chimiche e isotopiche, Hartmann e Wedepohl (1993) hanno ipotizzato che la sorgente della componente metasomatica, derivi da fluidi rilasciati da uno slab in subduzione.

Secondo molti autori, lo slab in subduzione ha prodotto fluidi ricchi in H2O e un fuso ricco in CO2 che si sarebbero infiltrati nelle harzuburgiti sovrastanti, e a causa dell’alta temperatura delle rocce mantelliche, a contatto con lo slab, questi fluidi si sarebbero riscaldati durante la risalita. Man mano la viscosità di questi fluidi è diminuita a causa della decompressione e questo avrebbe favorito una più ampia infiltrazione di una vasta regione di mantello.

Se la temperatura dei fluidi è maggiore di quella richiesta per la fusione incipiente delle peridotiti, come possibile un ambiente di soprasubduzione, allora tali fluidi tenderanno a riequilibrarsi con le peridotiti, producendo un sistema composto da peridotiti residuali e fuso.
Durante il raffreddamento, il fuso che "impregna" le peridotiti inizierà a cristallizzare inizialmente spinello e ortopirosseno, questo causa man mano un aumento della pressione parziale di H2O nel liquido residuale, che intersecherà la curva di stabilità dell’anfibolo e della flogopite. Questo causerà la cristallizzazione di fasi idrate, che causa un aumento del rapporto CO2/H2O del liquido residuale che tenderà a reagire con le fasi precedentemente formate per dare diopside, apatite e carbonati.

Le rocce peridotitiche del complesso di Finero hanno subito forti fenomeni di arricchimento ad opera di fluidi meta somatizzanti; questo ha permesso la crescita pervasiva di anfibolo e flogopite e la presenza sporadica di apatite e carbonati. Si hanno inoltre arricchimenti in K, Rb, Ba, Sr, LREE e impoverimenti in Nb.
Le caratteristiche chimiche e petrografiche delle peridotiti di Finero sono considerate essere legate ad una zona di subduzione; secondo molti autori la subduzione sarebbe avvenuta durante l’orogenesi Varisica.

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Fig.3: Schema della zona di Ivrea-Verbano e Finero (riquadro in basso); BD = Baldissero, BM = Balmuccia, FI = Finero. da A.Zanetti (1999).



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Foliazione nelle Harzburgiti di Finero.



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Harzburgite di Finero, Olivina (verde chiaro), Cr-diopside (verde smeraldo), flogopite.



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Vena di Cr-diopside nelle harzburgiti di Finero.



Bibliografia



Le informazioni contenute in questa pagina sono tratte da:
• Chemical evolution of a large mafinc intrusion in the lower crust, Ivrea-verbano zone, Northen Italy. S.Sinigoi, James. E. Quick, Diane clemens-knott, Adriano Mayer, Gabriella Demarchi, Maurizio mazzucchelli, Luisa negrini and Giorgio Rivalenti. Journal of gophysical research, vol. 99 (1994)
• The Finero Phlogopite-peridotite massif: an exemple of subduction-relataed metasomatism. Alberto Zanetti, Maurizio Mazzucchelli, Giorgio Rivalenti, Riccardo Vannucci. Contrib.minerl.petrol. (1999)

Foto
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Cristalli di olivina (incolori) e flogopite (marrone chiaro). Harzburgite di Finero, Ivrea Verbano. Immagine a N//, 1x (lato lungo = 9mm)
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