Alnöite

Alnöite: Roccia vulcanica ultramafica costituita da fenocristalli di flogopite/biotite, olivina (spesso alterata) e augite immersi in una pasta di fondo contenente melilite (comunemente alterata da calcite), augite, biotite, quantità variabili di perovskite, granato e calcite. (Le Maitre, 2005)

Le Alnöiti (Fig.1-2) sono rare rocce alcaline, ricche in melilite, appartenenti alla famiglia delle kimberliti. Vennero descritte per la prima volta nella località Stornäset (o Näset) sull’isola di Alnö in Svezia, da Rosenbusch nel 1887.

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Fig.1: Fenocristalli di flogopite in una Alnöite di Alnö, Svezia



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Fig.2: Fenocristalli di flogopite in una Alnöite proveniente dalla località tipo di Stornäset, isola di Alnö, Svezia



Il complesso alcalino di Alnö

Il complesso alcalino di Alnö (Sevizia centrale), con i suoi 2.5 Km di raggio, è uno dei più grandi complessi carbonatitici ad anello (ring-complex) del mondo; inoltre è uno dei rari complessi alcalini in cui si ha la stretta associazione tra carbonatiti intrusive ed estrusive (si hanno infatti brecce carbonatitiche con lapilli accrezionali). Il complesso si è intruso all’interno del basamento precambriano (orto-para gneiss e migmatiti). Secondo Brueckner & Rex (1980) l’età d’intrusione è stimata a circa 553±6 Ma.

Il complesso di Alnö (Fig.3) è costituito da cinque distinte intrusioni: l’intrusione di Smedsgården (la più grande delle cinque), Båräng, Hörningsholm, Långarsholmen e quella di Stornäset.
L’intrusione di Smedsgården è costituita da numerose rocce alcaline silicatiche: ijoliti, sieniti a nefelina, pirossenit e da numerose carbonatiti (söviti) e dicchi silico-carbonatitici (silico-söviti) disposti secondo un andamento semicircolare.

Le Alnöiti, un particolare tipo di rocce alcaline mafiche (ricche in melilite) appartenenti alla famiglia delle kimberliti, hanno preso il nome dall’isola di Alnö.

I dicchi carbonatitici possono essere suddivisi in due gruppi principali in base alle dimensioni e al loro andamento. Il primo gruppo comprende dicchi di grande dimensione e spessore; tali dicchi sono comuni nella parte Sud dell’isola e tendono a immergere verso l’esterno dell’intrusione principale. Il secondo gruppo comprende invece dicchi con ridotto spessore e con un andamento che tende a immergere verso l’interno dell’intrusione. Oltre a dicchi carbonatitici sono presenti anche dicchi tardivi a composizione Alnöitica, fonolitica e sienitica.
La parte Sud del complesso è circondata da una spessa aureola di feniti (rocce metasomatiche) formatasi per l’interazione tra rocce incassanti e fluidi metasomatici ricchi in CO2. Il processo di fenitizzazione tende a diminuire man mano che ci si allontana dall’intrusione.

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Fig.3: Carta geologica del complesso di Alnö. La carta del N Europa mostra la localizzazione di Alnö e del coevo complesso di Fen (Norvegia) e le intrusioni alcaline della penisola di Kola (Russia). Modificato da Andersson, M. (2015).



Rocce alcaline del complesso di Alnö

Melilitoliti e rocce a melilite:
Rocce a melilite affiorano sia sulla terraferma, a Nord dell’isola di Alnö, sia nel complesso vero e proprio e sono rappresentate da dicchi Alnöitici e kimberliti Alnöitiche, intrusisi in seguito alla fase magmatica principale (in cui si sono formate le ijoliti, le sieniti a nefelina e le carbonatiti). Le kimberliti Alnöitiche affiorano nella zona a SE di Hörningsholm; sono rocce molto primitive (più primitive delle Alnöiti vere e proprie) e sono caratterizzate da una grande abbondanza di olivina e da xenoliti mantellici composti di olivina, diopside, cromite e flogopite.

Pirosseniti, Ijoliti e Nefelin sieniti:
Il complesso di Alnö è caratterizzato da quattro serie di rocce alcaline silicatiche e carbonatitiche. In base alle osservazioni di terreno l’ordine di messa in posto presunto è: Pirosseniti/ijoliti → nefelin sieniti → carbonatiti.
Le relazioni tra pirosseniti ed ijoliti non è del tutto chiara e spesso è molto ambigua, tuttavia la maggior parte delle pirosseniti rappresenta dei cumulati derivanti dal magma da cui poi sono cristallizzate le ijoliti. In molte zone del complesso è possibile osservare il progressivo passaggio da pirosseniti a ijoliti. In altre zone al contempo si nota che le pirosseniti sono tagliate da dicchi ijolitici e che spesso le ijoliti contengono xenoliti pirossenitici al loro interno. Le rocce di tipo Ijolitico presentano spesso una variazione tessiturale molto marcata, e ciò potrebbe indicare che la loro origine è legata a più impulsi magmatici successivi.
Le sieniti a nefelina si rinvengono in piccole e grandi intrusioni e sotto forma di dicchi che tagliano le rocce della serie ijolitica. Tessituralmente le sieniti a nefelina possono essere suddivise in tre gruppi: 1) Sieniti a nefelina ("normali"), 2) Sieniti pegmatitiche e 3) Micro Sieniti. Le sieniti a nefelina del gruppo 1) hanno una tessitura omogenea e si sono intruse prima della varietà dei gruppi 2) e 3) e sono inoltre la varietà di sieniti più abbondante. Le micro sieniti sono state osservate in poche località mentre le sieniti pegmatitiche affiorano solo nella parte Sud dell’intrusione di Smedsgården.

Carbonatiti:
Le carbonatiti di Alnö sono per la maggior parte Ca-carbonatiti con subordinate Mg-carbonatiti. Affiorano in dicchi, con uno spessore variabile da alcune decine di metri a pochi centimetri, che tagliano tutte le altre litologie (pirosseniti, ijoliti, sieniti ecc.). Non è chiaro se i dicchi Ca-carbonatitici si siano formati in un unico evento o rappresentino diversi eventi magmatici; è stato osservato tuttavia, che le Mg-carbonatiti (che si rinvengono unicamente in dicchi con spessore < 50 cm), in generale tagliano i dicchi Ca-carbonatitici.
Le Ca-carbonatiti sono costituite da Clinopirosseno (diopside-aegirina), flogopite e titanite. Possono essere presenti quantità accessorie di olivina, feldspati alcalini, wollastonite e quarzo. Alcuni minerali tuttavia non sono di origine magmatica, ma derivano dal disfacimento delle rocce incassanti durante l’intrusione delle carbonatiti.

Modello di Messa in posto
Sulla base dei dati disponibili e su dettagliati studi geologici di terreno è stato proposto un modello di messa in posto del complesso di Alnö (Fig. 4):

Fase 1: risalita di un magma silicatico a bassa viscosità ricco in CaCO3 fino a 4-5 Km di profondità. Sviluppo di una camera magmatica con una morfologia tipo sill. Doming crostale (causato dall’intrusione magmatica) e formazione di un sistema di fratture radiali superficiale (Fig. 4a).
Fase 2: Accentuazione del Doming crostale a causa della crescita della camera magmatica. Formazione di un sistema di dicchi a cono (cone-sheet complex) con immersione convergente verso la camera magmatica (Fig. 4b).
Fase 3: Risalita del magma carbonatitico lungo i sistemi di fratture radiali generati dal doming crostale. Decompressione della camera magmatica a seguito della risalita dal magma carbonatitico e conseguente collasso del tetto della camera magmatica (Fig. 4c).
Fase 4: Formazione di un sistema di dicchi ad anello durante il progressivo collasso della camera magmatica (Fig. 4d).

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Fig.4: Rappresentazione schematica della genesi del complesso di Alnö. Tratto da Andersson, M. (2015).



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Fig.5: Carbonatite (sövite) pegmatitica. Isola di Alnö. Immagine tratta dall'Hunterian Museum Geology collections.



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Fig.6: Carbonatite (sövite). Isola di Alnö. Lunghezza campione 8cm.



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Fig.7: Carbonatite (sövite). Isola di Alnö. Lunghezza campione 13cm.



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Fig.8: Carbonatite impura (ricca di minerali alcalini). Isola di Alnö. Lunghezza campione 13cm.



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Fig.9: Ijolite: Rosso = nefelina, nero = aegirine-augite. Isola di Alnö. Lunghezza campione 5cm.



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Fig.10: Fenite (roccia metasomatica): Vena carbonatitica (marrone scuro) intrusa in uno gneiss metasomatizzato (composto da pirosseni alcalini, anfiboli alcalini, calcite, nefelina, feldspati alcalini, titanite e fluorite. Aureola metasomatica del complesso di Alnö. Lunghezza campione 10cm.





Bibliografia



Le informazioni contenute in questa pagina sono tratte da:
• Andersson, M. (2015). 3D Structure and Emplacement of the Alnö Alkaline and Carbonatite Complex, Sweden: Integrated Geophysical and Physical Property Investigations.
• Kresten P (1980): The Alnö complex: tectonics of dyke emplacement. Lithos 13:153–158.
• Brueckner H.K, Rex DC (1980): K-A and Rb-Sr geochronology and Sr isotopic study of the Alnö alkaline complex , northeastern Sweden. Lithos 13:111–119.


Foto
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Cristalli di flogopite (marrone), olivina alterata (giallo-verde) e apatite (incolore) immersi in una pasta di fondo ricca a grana fine. Alnöite, Isola di Alnö, Svezia. Immagine a N//, 1x (lato lungo = 9mm)
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Cristalli di flogopite (marrone), olivina alterata (giallo-verde) e apatite (incolore) immersi in una pasta di fondo ricca a grana fine. Alnöite, Isola di Alnö, Svezia. Immagine a N//, 1x (lato lungo = 9mm)
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Cristalli di flogopite (marrone) e apatite (incolore) immersi in una pasta di fondo ricca a grana fine. Alnöite, Isola di Alnö, Svezia. Immagine a N//, 1x (lato lungo = 9mm)
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Cristalli di flogopite e apatite (Grigio I ordine) immersi in una pasta di fondo ricca a grana fine. Alnöite, Isola di Alnö, Svezia. Immagine a NX, 1x (lato lungo = 9mm)
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Cristalli di flogopite (marrone) e apatite (incolore) immersi in una pasta di fondo ricca a grana fine. Alnöite, Isola di Alnö, Svezia. Immagine a N//, 1x (lato lungo = 9mm)
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Cristalli di flogopite (marrone) e apatite (incolore) immersi in una pasta di fondo ricca a grana fine. Alnöite, Isola di Alnö, Svezia. Immagine a N//, 1x (lato lungo = 9mm)
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Cristalli di flogopite (marrone) e apatite (incolore) immersi in una pasta di fondo ricca a grana fine. Alnöite, Isola di Alnö, Svezia. Immagine a N//, 1x (lato lungo = 9mm)
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Cristalli di flogopite e apatite (Grigio I ordine) immersi in una pasta di fondo ricca a grana fine. Alnöite, Isola di Alnö, Svezia. Immagine a NX, 1x (lato lungo = 9mm)
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Cristalli di flogopite (marrone) e apatite (incolore) immersi in una pasta di fondo ricca a grana fine. Alnöite, Isola di Alnö, Svezia. Immagine a N//, 1x (lato lungo = 9mm)
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Cristalli di flogopite e apatite (Grigio I ordine) immersi in una pasta di fondo ricca a grana fine. Alnöite, Isola di Alnö, Svezia. Immagine a NX, 1x (lato lungo = 9mm)
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Cristalli di flogopite (marrone), olivina alterata (giallo-verde) e apatite (incolore) immersi in una pasta di fondo ricca a grana fine. Alnöite, Isola di Alnö, Svezia. Immagine a N//, 1x (lato lungo = 9mm)
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Cristalli di flogopite (marrone), olivina alterata (giallo-verde) e apatite (incolore) immersi in una pasta di fondo ricca a grana fine. Alnöite, Isola di Alnö, Svezia. Immagine a N//, 1x (lato lungo = 9mm)
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Cristalli di flogopite, olivina alterata e apatite (Grigio I ordine) immersi in una pasta di fondo ricca a grana fine. Alnöite, Isola di Alnö, Svezia. Immagine a NX, 1x (lato lungo = 9mm)
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Cristalli di flogopite (marrone), olivina alterata (giallo-verde) e apatite (incolore) immersi in una pasta di fondo ricca a grana fine. Alnöite, Isola di Alnö, Svezia. Immagine a N//, 1x (lato lungo = 9mm)
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Cristalli di flogopite (marrone) e apatite (incolore) immersi in una pasta di fondo ricca a grana fine. Alnöite, Isola di Alnö, Svezia. Immagine a N//, 1x (lato lungo = 9mm)
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Cristalli di flogopite (marrone) e apatite (incolore) immersi in una pasta di fondo ricca a grana fine. Alnöite, Isola di Alnö, Svezia. Immagine a N//, 1x (lato lungo = 9mm)
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Cristalli di flogopite (marrone), olivina alterata (giallo-verde) e apatite (incolore) immersi in una pasta di fondo ricca a grana fine. Alnöite, Isola di Alnö, Svezia. Immagine a N//, 1x (lato lungo = 9mm)
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Cristalli di flogopite (marrone), olivina alterata (giallo-verde) e apatite (incolore) immersi in una pasta di fondo ricca a grana fine. Alnöite, Isola di Alnö, Svezia. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)
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Cristalli di flogopite (marrone) e apatite (incolore) immersi in una pasta di fondo ricca a grana fine. Alnöite, Isola di Alnö, Svezia. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)
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Cristalli di flogopite (marrone), olivina alterata (giallo-verde) e apatite (incolore) immersi in una pasta di fondo ricca a grana fine. Alnöite, Isola di Alnö, Svezia. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)
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Cristalli di flogopite (marrone), olivina alterata (giallo-verde) e apatite (incolore) immersi in una pasta di fondo ricca a grana fine. Alnöite, Isola di Alnö, Svezia. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)
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Aggregato di cristalli di flogopite (marrone) e apatite (incolore). Alnöite, Isola di Alnö, Svezia. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)
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Cristalli di flogopite (marrone), olivina alterata (giallo-verde) e apatite (incolore) immersi in una pasta di fondo ricca a grana fine. Alnöite, Isola di Alnö, Svezia. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)
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Aggregato di cristalli di flogopite (marrone) e apatite (incolore). Alnöite, Isola di Alnö, Svezia. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)
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Cristalli di flogopite (marrone) e apatite (incolore) immersi in una pasta di fondo ricca a grana fine. Alnöite, Isola di Alnö, Svezia. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)
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Cristalli di flogopite e apatite (Grigio I ordine) immersi in una pasta di fondo ricca a grana fine. Alnöite, Isola di Alnö, Svezia. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)
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Aggregato di cristalli di flogopite (marrone) e apatite (incolore). Alnöite, Isola di Alnö, Svezia. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)
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Cristalli di flogopite (marrone) e apatite (incolore) immersi in una pasta di fondo ricca a grana fine. Alnöite, Isola di Alnö, Svezia. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)
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Cristalli di flogopite (marrone) e apatite (incolore) immersi in una pasta di fondo ricca a grana fine. Alnöite, Isola di Alnö, Svezia. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)
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Cristalli di flogopite (marrone) e apatite (incolore) immersi in una pasta di fondo ricca a grana fine. Alnöite, Isola di Alnö, Svezia. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)
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Cristalli di flogopite (marrone), olivina alterata (giallo-verde) e apatite (incolore) immersi in una pasta di fondo ricca a grana fine. Alnöite, Isola di Alnö, Svezia. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)
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Cristalli di flogopite, olivina alterata e apatite immersi in una pasta di fondo ricca a grana fine. Alnöite, Isola di Alnö, Svezia. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)
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Cristallo di olivina alterata (giallo-verde) immerso in una pasta di fondo ricca a grana fine. Alnöite, Isola di Alnö, Svezia. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)
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Cristalli di olivina alterata (giallo-verde), flogopite (marrone) e apatite (incolore) immersi in una pasta di fondo ricca a grana fine. Alnöite, Isola di Alnö, Svezia. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)
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Cristalli di flogopite e calcite (melilite alterata) immersi in una pasta di fondo ricca a grana fine. Alnöite, Isola di Alnö, Svezia. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)
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Cristalli di flogopite e calcite (melilite alterata) immersi in una pasta di fondo ricca a grana fine. Alnöite, Isola di Alnö, Svezia. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)
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Cristalli di flogopite, apatite (incolore) e calcite (melilite alterata) immersi in una pasta di fondo ricca a grana fine. Alnöite, Isola di Alnö, Svezia. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)
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Cristalli di flogopite, apatite (Grigio I ordine) e calcite (melilite alterata) immersi in una pasta di fondo ricca a grana fine. Alnöite, Isola di Alnö, Svezia. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)
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Cristalli di flogopite (marrone) immersi in una pasta di fondo ricca a grana fine. Alnöite, Isola di Alnö, Svezia. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)