Carbonatite a Monticellite

Il complesso di Oka è parte delle provincia petrografica di Monteregian. Questa provincia è costituita da un insieme di intrusioni alcaline disposte lungo un arco che si estende per 225 km ad ovest di Oka fino alla catena delle Appalachi.

Il complesso magmatico di Oka, intrusosi in gneiss e anortositi della "Grenville structural province", è costituito da una complessa struttura a doppio anello con un contorno ovale (forma di un otto distorto), il complesso misura 7 x 2 km con l’asse maggiore disposto a NW. La zona centrale del complesso è costituita da rocce carbonatitiche (soviti) circondate da numerose intrusioni tabulari ad anello (ring-dyke) di rocce alcaline ultramafiche. Gold (1969) riconobbe almeno sette unità carbonatitiche costituite da carbonatiti a grana medio-grossa composte da calcite con quantità variabili di minerali accessori come: apatite, magnetite, biotite, pirosseni, melilite, monticellite, melanite e niocalite.

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Provincia petrografica di Monteregian e White Mountains. Box rosso = Oka. (modificato da Eby, 1987).



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Carta geologica semplificata del complesso carbonatitico di Oka. Il complesso è allungato in direzione NW-SE.



Le rocce del complesso di Oka possono essere divise in quattro serie principali:

1) Carbonatiti
2) Alnoiti e brecce alnoitiche
3) Melteigiti-Urtiti
4) Okaiti

Carbonatiti

Le carbonatiti di Oka sono costituite per la maggior parte da carbonatiti calcitiche a grana medio-grossa (soviti) con quantità variabili, a seconda della zona e dell’unità, di: Augite sodica, biotite, apatite, nefelina, monticellite, melilite, pirocloro, perovskite, richterite, pirite, pirrotina e niocalite. Possono essere identificate diverse unità carbonatitiche in base alle specifiche caratteristiche petrografiche. Localmente le carbonatiti divengono estremamente ricche in biotite, definite informalmente Glimmeriti. Tra tutte le unità carbonatitiche la più importante dal punto di vista economico è quella ricca in pirocloro. Nella zona NW del complesso sono presenti carbonatiti dolomitiche dette rauhaugiti.

Alnoiti e brecce alnoitiche

Le Alnoite sono rocce ultramafiche costituite da fenocristalli di biotite-flogopite, olivina e augite immersi in una matrice composta da melilite (spesso alterata in calcite), augite, perovskite, granato e calcite. Le alnoiti e più comunemente le brecce alnoitiche di Oka formano dicchi e plugs (intrusioni con forma di "tappo di bottiglia") dispersi in tutto il complesso e negli gneiss incassanti. Le alnoiti di Oka sono caratterizzate dall’assenza di perovskite e melilite e differiscono dalle alnoiti classiche.

Melteigiti e Urtiti

Melteigiti e Urtiti sono le rocce a foidi più diffuse nel complesso. La maggior parte sono ijoliti a grana fine contenenti nefelina (fino al 50%) con quantità variabili di pirosseni e anfiboli alcalini, biotite e melilite. La serie melteigiti-urtiti di Oka varia da vere urtiti (>70% di foidi) a melteigiti ultramafiche (pirosseniti). Alcune varietà contengono accessori inusuali per tali rocce come melanite e wollastonite.

Okaiti

Le okaiti sono rocce ricche in melilite con quantità accessorie di nefeline, hauyna, perovskite, apatite, biotite, magnetite e calcite. Nel complesso di Oka tali rocce variano da vere okaiti a varietà molto particolari come okaiti a nefelina, okaiti a hauyna, okaiti nefelinitiche a titanoaugite e pirosseniti a melilite (jacupirangiti).

Messa in posto del complesso di Oka

La messa in posto del complesso di oka (Gold at al. 1986) può essere schematizzata come:

1) Processi di Fenitizzazione (alterazione metasomatica) delle rocce incassanti ad opera di fluidi precursori, seguita dalla messa in posto di dicchi e intrusioni tabulari ad anello carbonatitici. Parte delle rocce incassanti potrebbe essere stata trasformata in ijoliti a opera di forti fenomeni metasomatici (metasmoatismo con aggiunta di Na, Fe3+ e P).
2) Intrusione di söviti a monticellite.
3) Intrusione di dicchi ad anello di okaiti e jacupirangiti.
4) Intrusione di söviti a pirocloro seguite da una seconda unità di söviti a monticellite.
5) Intusione di dicchi ijolitici.
6) Attività idrotermale con biotitizzazione (formazione delle glimmeriti) e metasomatismo con fluidi ricchi in torio.
7) Messa in posto delle ultime unità carbonatitche e di carbonatiti dolomitiche (rauhaugiti) ricche in minerali contenenti REE.
8) Intrusione di dicchi diabasici e Lamprofirici (minette).
9) Messa in posto delle alnoiti e delle brecce alnoitiche.

Secondo Gold le rocce del complesso di Oka si sarebbero formate a partire da un magma peridotitico alcalino, all’interno di camera magmatica con forma cilindrica, in cui si sarebbero accumulati grandi quantità di volatili nella parte sommitale (con formazione di fluidi carbonatitici) e liquidi kimberlitici nella parte basale. Watkinson e Wyllie (1971) invece, sulla base di studi sperimentali, hanno suggerito che le varie roccie di Oka potrebbero essersi formate a seguito di processi di differenziazione magmatica, a partire da un liquido carbonatato ricco in nefelina, secondo la sequenza:

rocce ijolitiche + okaiti a nefelina + okaiti + carbonatiti.

I fluidi acquosi ricchi in sodio formatisi negli esperimenti di Watkinson e Wyllie potrebbero corrispondere ai fluidi metasomatici responsabili dei processi di fenitizzazione.


Bibliografia



Le informazioni contenute in questa pagina sono tratte da:
• Gold, D.P. (1969): The diatreme breccia pipes and dykes and the related alnoite, kimberlite and carbonatite intrusions occurring in the Montreal and Oka areas, Quebec, Part II, The Oka carbonatite and alkaline complex ; In Geology of Monteregian Hills, Cuidebook, Gaol. Assoc. Canada-Min. Assoc. Canada field trips.
•Gold, D.P.; Eby, G.N.; Bell, K.; Vallée, M. (1986): Carbonatites, diatremes and ultra-alkaline rocks in the Oka area, Quebec. In Geological Association of Canada Guidebook; Geological Association of Canada: St. John’s, NL, Canada, 1986.
•Shafiqullah, M., Tupper, W.M., & Cole, T.J.S. (1970): K-Ar age of the carbonatite complex, Oka, Quebec. Canadian Mineralogist, 10, pp. 541-552. Eby, G.N. (1987): The Monteregian Hills and White Mountain alkaline igneous provinces, eastern North America. In Alkaline igneous rocks. Edited by J.G. Fitton and B.G.J. Upton.Geological Society Special Publication No. 30, pp. 433-447.



Foto
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Cristalli di calcite, piccoli cristalli di apatite (incolore) e monticellite (alto rilievo, fratturata e incolore) in una carbonatite plutonica (sövite) di Oka. Quebec, Canada. Immagine a N//, 1x (lato lungo = 9mm)
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Cristalli di calcite, piccoli cristalli di apatite (grigio I ordine) e monticellite (colori di interferenza sul giallo-arancione) in una carbonatite plutonica (sövite) di Oka. Quebec, Canada. Immagine a NX, 1x (lato lungo = 9mm)
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Cristalli di calcite, piccoli cristalli di apatite (incolore) e monticellite (alto rilievo, fratturata e incolore) in una carbonatite plutonica (sövite) di Oka. Quebec, Canada. Immagine a N//, 1x (lato lungo = 9mm)
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Cristalli di calcite, piccoli cristalli di apatite (grigio I ordine) e monticellite (colori di interferenza sul giallo-arancione) in una carbonatite plutonica (sövite) di Oka. Quebec, Canada. Immagine a NX, 1x (lato lungo = 9mm)
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Cristalli di calcite, piccoli cristalli di apatite (incolore) e monticellite (alto rilievo, fratturata e incolore) in una carbonatite plutonica (sövite) di Oka. Quebec, Canada. Immagine a N//, 1x (lato lungo = 9mm)
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Cristalli di calcite, piccoli cristalli di apatite (grigio I ordine) e monticellite (colori di interferenza sul giallo-arancione) in una carbonatite plutonica (sövite) di Oka. Quebec, Canada. Immagine a NX, 1x (lato lungo = 9mm)
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Cristalli di calcite, flogopite, piccoli cristalli di apatite (incolore) e monticellite (alto rilievo, fratturata e incolore) in una carbonatite plutonica (sövite) di Oka. Quebec, Canada. Immagine a N//, 1x (lato lungo = 9mm)
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Cristalli di calcite, flogopite, piccoli cristalli di apatite (grigio I ordine) e monticellite (colori di interferenza sul giallo-arancione) in una carbonatite plutonica (sövite) di Oka. Quebec, Canada. Immagine a NX, 1x (lato lungo = 9mm)
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Cristalli di calcite, piccoli cristalli di apatite (incolore) e monticellite (alto rilievo, fratturata e incolore) in una carbonatite plutonica (sövite) di Oka. Quebec, Canada. Immagine a N//, 1x (lato lungo = 9mm)
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Cristalli di calcite, flogopite, piccoli cristalli di apatite (grigio I ordine) e monticellite (colori di interferenza sul giallo) in una carbonatite plutonica (sövite) di Oka. Quebec, Canada. Immagine a NX, 1x (lato lungo = 9mm)
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Cristalli di calcite, flogopite, piccoli cristalli di apatite (grigio I ordine) e monticellite (colori di interferenza sul giallo) in una carbonatite plutonica (sövite) di Oka. Quebec, Canada. Immagine a NX, 1x (lato lungo = 9mm)
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Cristalli di calcite, flogopite, piccoli cristalli di apatite (grigio I ordine) e monticellite (colori di interferenza sul giallo) in una carbonatite plutonica (sövite) di Oka. Quebec, Canada. Immagine a NX, 1x (lato lungo = 9mm)
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Cristalli di calcite, piccoli cristalli di apatite (grigio I ordine) e monticellite (alto rilievo, fratturata e incolore) in una carbonatite plutonica (sövite) di Oka. Quebec, Canada. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)
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Cristalli di calcite, piccoli cristalli di apatite (grigio I ordine) e monticellite (colori di interferenza sul giallo) in una carbonatite plutonica (sövite) di Oka. Quebec, Canada. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)
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Cristalli di calcite, piccoli cristalli di apatite (grigio I ordine) e monticellite (alto rilievo, fratturata e incolore) in una carbonatite plutonica (sövite) di Oka. Quebec, Canada. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)
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Cristalli di calcite, piccoli cristalli di apatite (grigio I ordine) e monticellite (alto rilievo, fratturata e incolore) in una carbonatite plutonica (sövite) di Oka. Quebec, Canada. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)
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Cristalli di calcite, piccoli cristalli di apatite (grigio I ordine) e monticellite (colori di interferenza sul giallo) in una carbonatite plutonica (sövite) di Oka. Quebec, Canada. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)
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Cristalli di calcite, piccoli cristalli di apatite (grigio I ordine) e monticellite (colori di interferenza sul giallo) in una carbonatite plutonica (sövite) di Oka. Quebec, Canada. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)
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Cristalli di calcite, piccoli cristalli di apatite (grigio I ordine) e monticellite (alto rilievo, fratturata e incolore) in una carbonatite plutonica (sövite) di Oka. Quebec, Canada. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)
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Cristalli di calcite, piccoli cristalli di apatite (grigio I ordine) e monticellite (colori di interferenza sul giallo) in una carbonatite plutonica (sövite) di Oka. Quebec, Canada. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)
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Cristalli di calcite, piccoli cristalli di apatite (grigio I ordine) e monticellite (alto rilievo, fratturata e incolore) in una carbonatite plutonica (sövite) di Oka. Quebec, Canada. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)
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Cristalli di calcite, piccoli cristalli di apatite (grigio I ordine) e monticellite (colori di interferenza sul giallo) in una carbonatite plutonica (sövite) di Oka. Quebec, Canada. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)
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Cristalli di calcite, piccoli cristalli di apatite (grigio I ordine) e monticellite (alto rilievo, fratturata e incolore) in una carbonatite plutonica (sövite) di Oka. Quebec, Canada. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)
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Cristalli di calcite, piccoli cristalli di apatite (grigio I ordine) e monticellite (colori di interferenza sul giallo) in una carbonatite plutonica (sövite) di Oka. Quebec, Canada. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)
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Cristalli di calcite, piccoli cristalli di apatite (grigio I ordine) e monticellite (colori di interferenza sul giallo) in una carbonatite plutonica (sövite) di Oka. Quebec, Canada. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)
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Cristalli di calcite, piccoli cristalli di apatite (grigio I ordine) e monticellite (colori di interferenza sul giallo) in una carbonatite plutonica (sövite) di Oka. Quebec, Canada. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)
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Cristalli di calcite, piccoli cristalli di apatite (grigio I ordine) e monticellite (alto rilievo, fratturata e incolore) in una carbonatite plutonica (sövite) di Oka. Quebec, Canada. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)
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Cristalli di calcite, piccoli cristalli di apatite (grigio I ordine) e monticellite (colori di interferenza sul giallo) in una carbonatite plutonica (sövite) di Oka. Quebec, Canada. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)
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Cristalli di calcite, piccoli cristalli di apatite e monticellite (alto rilievo, fratturata e incolore) in una carbonatite plutonica (sövite) di Oka. Quebec, Canada. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)
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Cristalli di calcite, piccoli cristalli di apatite (grigio I ordine) e monticellite (colori di interferenza sul giallo) in una carbonatite plutonica (sövite) di Oka. Quebec, Canada. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)
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Cristalli di calcite, magnetite (nera), piccoli cristalli di apatite e monticellite (alto rilievo, fratturata e incolore) in una carbonatite plutonica (sövite) di Oka. Quebec, Canada. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)
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Cristalli di calcite, piccoli cristalli di apatite e monticellite (alto rilievo, fratturata e incolore) in una carbonatite plutonica (sövite) di Oka. Quebec, Canada. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)
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Cristalli di calcite, piccoli cristalli di apatite (grigio I ordine) e monticellite (colori di interferenza sul giallo) in una carbonatite plutonica (sövite) di Oka. Quebec, Canada. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)
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Cristalli di calcite e monticellite (alto rilievo, fratturata e incolore) in una carbonatite plutonica (sövite) di Oka. Quebec, Canada. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)
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Cristalli di calcite, piccoli cristalli di apatite (grigio I ordine) e monticellite (colori di interferenza sul giallo) in una carbonatite plutonica (sövite) di Oka. Quebec, Canada. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)
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Cristalli di calcite, piccoli cristalli di apatite e monticellite (alto rilievo, fratturata e incolore) in una carbonatite plutonica (sövite) di Oka. Quebec, Canada. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)
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Cristalli di calcite, piccoli cristalli di apatite (grigio I ordine) e monticellite (colori di interferenza sul giallo) in una carbonatite plutonica (sövite) di Oka. Quebec, Canada. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)
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Cristalli di calcite, piccoli cristalli di apatite (grigio I ordine) e monticellite (colori di interferenza sul giallo) in una carbonatite plutonica (sövite) di Oka. Quebec, Canada. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)