Dacite a Granato e Cordierite

La provincia magmatica neogenica (NVP) è situata nella cordigliera Betica, nel Sud della Spagna. La cordigliera Betica costituisce, assieme alla regione del Rif (Marocco), la terminazione occidentale della catena Alpina nel Mediterraneo (Fig.1). L’area della NVP è caratterizzata da una litosfera assottigliata a causa dell’apertura del bacino Alborano durante il Terziario. La risalita del mantello astenosferico ha causato un’anomalia termica, ancora presente in tutta l’area, e la fusione parziale della crosta inferiore. Questo ha favorito, tra 15 e 2 Ma, la formazione di numerosi centri vulcanici e la massa in posto di magmi con composizione variabile da andesiti basaltiche a rioliti.
Nella stessa area è presente un sistema di faglie, la CMP, o sistema di Carboncras-Palomares-Alhame de Murcia, che fu attivo almeno dal tardo Miocene e che ha favorito la giustapposizione di vari segmenti crostali. A Est del sistema di faglie della CMP si ha una litosfera più sottile (circa 22 Km), con un flusso di calore maggiore, e più densa di quella che si ha a Ovest della CMP.
Lungo l’intera lunghezza dalla CMP (dal Mar Menor a NE fino a Nijar a SW) si hanno numerosi affioramenti di rocce che variano da calcoalcaline a shoshonitiche. I pochi dati geocronologici disponibili per i vari centri vulcanici della zona, indicano un età approssimativa di circa 6.5-8.5 Ma.

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Fig.1: Localizzazione dei principali centri vulcanici della NVP (provincia magmatica Noegenica). Modificato da Lòpez-Ruiz & Rodrìguez Badiola, 1980.



Centro vulcanico di El Hoyazo

Il centro vulcanico di El Hoyazo di Nijar (Fig.2, Fig.3) è quello che resta di un edificio vulcanico oramai estinto, sormontato da un Reef corallino, e rappresenta un classico esempio di un atollo corallino fossile (Fig.4). Attualmente, la struttura vulcanica è fortemente erosa, con una depressione centrale (Fig.3) a forma di cratere (formata per azione dell’erosione). Le rocce di El Hoyazo sono rappresentate da daciti costituite da plagioclasio, biotite, quarzo, cordierite, ilmenite e rara sillimanite. Si hanno poi abbondanti xenocristalli di granato almandino (Fig.5, Fig.7), cordierite, orneblenda, ortopirosseno, quarzo, plagioclasio e spinello. I vari xenocristalli rappresentano xenoliti frammentati e dispersi nel magma dacitico.

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Fig. 2: Visione generale dell’edificio vulcanico di El Hoyazo e della Rambla de las granatillas (al centro), una zona in cui si ha la presenza di sabbia ricca in granato.



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Fig.3: Il "cratere" erosionale di El Hoyazo sormontato dai resti dalla barriera corallina.



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Fig.4: Genesi schematica del vulcano di El Hoyazo. 1) Fase vulcanica sottomarina e formazione dell’edificio vulcanico. 2) fase vulcanica subaerea. 3) fine dell’attività vulcanica e formazione di un reef corallino (in rosso). 4) sviluppo di un atollo corallino, 5) fase erosionale e formazione di una depressione simile ad un cratere.



I frammenti cristallini (Fig.6, Fig.8) presenti nelle daciti di El Hoyazo sono costituiti da rocce metamorfosate in facies delle granuliti, con una grana medio grossa, e dimensioni che variano da diverse decine di centimetri, fino alla dimensione di un singolo cristallo. I vari xenoliti sono stati descritti e discriminati nel dettaglio da Zeck (1968, 1970) che ha riconosciuto i seguenti tipi:

• Gneiss a Granato-Biotite-Sillimanite (i più abbondanti).
• Cornubainiti a Spinello-Cordierite.
• Rocce a Quarzo-Cordierite.
• Scisti e quarziti.
• Inclusioni mafiche (basalti, gabbri).

Gli xeoliti mafici presentano dei contatti netti con la dacite e sono caratterizzati da una mineralogia molto variabile data da plagioclasio+biotite±ortopirosseno±clinopirosseno±cummingdonite±quarzo±vetro. Le caratteristiche tessiturali di molti degli xenoliti suggeriscono che essi si siano messi in posto nella dacite, sotto forma di liquidi, a seguito di ripetuti impulsi di magma basico all’interno di una camera magmatica dacitica parzialmente cristallizzata. È stato ipotizzato che i vari impulsi magmatici abbiano favorito il ringiovanimento, la mobilitazione, la rifusione e l’innesco di fenomeni convettivi all’interno della camera magmatica con conseguente disgregamento e riassorbimento di molti xenoliti (i cui unici resti sono rappresentati da xenocristalli).

Gli xenoliti a Granato-Biotite-Sillimanite e quelli a Spinello-Cordierite sono estremamente impoveriti in Si e arricchiti in Al e Fe rispetto agli xenoliti metapelitici che si rinvengono nella cordigliera Betica. Questo è, secondo molti autori, dovuto al fatto che essi rappresenterebbero dei residui derivanti della fusione parziale (35-60%) di originari xenoliti metapelitici.

I dati geotermometrici disponibili indicano che gli xenoliti di El Hoyazo si sono formati a circa 850 ± 50 °C e 5.5-7 kbar con un probabile evento di alta temperatura (>900°C). Le età ottenute da zirconi e monaziti all'interno degli xenoliti e all'interno della dacite, indicano che l'anatessi si verificò circa 9.7Ma mentre l'eruzione circa 6.3Ma.

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Fig. 5: Xenocristalli di granato (rosso) e xenolite (nero) metapelitico nella dacite di El Hoyazo.



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Fig. 6: Xenolite (nero) metapelitico ricco in granato nella dacite di El Hoyazo.



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Fig. 7: Xenocristalli di granato (rosso) nella dacite di El Hoyazo.



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Fig.8: Xenolite metapelitico costituito da plagioclasio-cordierite-granato-sillimanite, nella dacite di El Hoyazo.



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Fig.9: Sabbia ricca in granati del deposito "Rambla de las Granatillas"



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Fig.10: Sabbia ricca in granati del deposito "Rambla de las Granatillas"



Bibliografia



Le informazioni contenute in questa pagina sono tratte da:
• Alvarez-Valero, A.M., Cesare, B., & Kriegsman, L. M. (2005). Formation of elliptical garnet in a metapelitic enclave by melt assisted dissolution and reprecipitation. Journal of Metamorphic Geology, 23(2), 65-74.
• Alvarez-Valero, A. M., & Kriegsman, L. M. (2007). Crustal thinning and mafic underplating beneath the Neogene Volcanic Province (Betic Cordillera, SE Spain): evidence from crustal xenoliths. Terra Nova, 19(4), 266-271.
• Alvarez-Valero, A. M., & Waters, D. J. (2010). Partially melted crustal xenoliths as a window into sub-volcanic processes: evidence from the Neogene Magmatic Province of the Betic Cordillera, SE Spain. Journal of Petrology.
• Jose Miguel Alonso., Jose Maria Calaforra., J. Gisbert., Angela Vallejos (2015): EL HOYAZO DE NÍJAR: ARRECIFES Y VOLCANES. Guía Geológica de Campo. Editor: Sociedad Geológica de Espana.

Foto
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Cristallo di granato circondato da una pasta di fondo contenente biotite (marrone), quarzo e feldspati (incolori) e vetro. Dacite di El Hoyazo, Niar, Spagna. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)
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Cristallo di granato circondato da una pasta di fondo contenente biotite (marrone), quarzo e feldspati (incolori) e vetro. Dacite di El Hoyazo, Niar, Spagna. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)
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Cristallo di granato (estinto) circondato da una pasta di fondo contenente biotite, quarzo e feldspati (grigio I ordine) e vetro. Dacite di El Hoyazo, Niar, Spagna. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)
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Cristallo di granato e cristalli di cordierite (incolori) circondati da una pasta di fondo contenente biotite (marrone), quarzo e feldspati (incolori) e vetro. Dacite di El Hoyazo, Niar, Spagna. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)
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Cristallo di granato e cristalli di cordierite (geminati, grigio I ordine) circondati da una pasta di fondo contenente biotite, quarzo, feldspati e vetro. Dacite di El Hoyazo, Niar, Spagna. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)
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Cristallo di granato circondato da una pasta di fondo contenente biotite (marrone), quarzo e feldspati (incolori) e vetro. Dacite di El Hoyazo, Niar, Spagna. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)
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Cristallo di granato cordierite (incolore) circondati da una pasta di fondo contenente biotite (marrone), quarzo e feldspati (incolori) e vetro. Dacite di El Hoyazo, Niar, Spagna. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)
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Cristallo di granato e cordierite (geminato, grigio I ordine) circondati da una pasta di fondo contenente biotite, quarzo, feldspati e vetro. Dacite di El Hoyazo, Niar, Spagna. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)
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Cristallo di granato circondato da una pasta di fondo contenente biotite (marrone), quarzo e feldspati (incolori) e vetro. Dacite di El Hoyazo, Niar, Spagna. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)
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Cristallo di granato circondato da una pasta di fondo contenente biotite (marrone), quarzo e feldspati (incolori) e vetro. Dacite di El Hoyazo, Niar, Spagna. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)
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Cristallo di granato circondato da una pasta di fondo contenente biotite, quarzo e feldspati (grigio I ordine) e vetro. Dacite di El Hoyazo, Niar, Spagna. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)
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Cristalli di biotite (marrone), quarzo e feldspati (incolori), granato e vetro. Dacite di El Hoyazo, Niar, Spagna. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)
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Cristallo di granato circondato da una pasta di fondo contenente biotite (marrone), quarzo e feldspati (incolori) e vetro. Dacite di El Hoyazo, Niar, Spagna. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)
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Cristallo di granato circondato da una pasta di fondo contenente biotite (marrone), quarzo e feldspati (incolori) e vetro. Dacite di El Hoyazo, Niar, Spagna. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)
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Cristallo di granato circondato da una pasta di fondo contenente biotite (marrone), quarzo (riassorbito), feldspati (incolori) e vetro. Dacite di El Hoyazo, Niar, Spagna. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)
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Cristallo di granato circondato da una pasta di fondo contenente biotite, quarzo (riassorbito), feldspati (grigio I ordine) e vetro. Dacite di El Hoyazo, Niar, Spagna. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)
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Cristallo di cordierite circondato da una pasta di fondo contenente biotite (marrone), quarzo e feldspati (incolori) e vetro. Dacite di El Hoyazo, Niar, Spagna. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)
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Cristallo di cordierite (geminato ciclicamente) circondato da una pasta di fondo contenente biotite, quarzo, feldspati (grigio I ordine) e vetro. Dacite di El Hoyazo, Niar, Spagna. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)
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Cristallo di cordierite (geminato ciclicamente) circondato da una pasta di fondo contenente biotite, quarzo, feldspati e vetro. Dacite di El Hoyazo, Niar, Spagna. Immagine a NX (con lamina ausiliaria), 10x (lato lungo = 2mm)
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Cristallo di cordierite (geminato ciclicamente) circondato da una pasta di fondo contenente biotite, quarzo, feldspati (grigio I ordine) e vetro. Dacite di El Hoyazo, Niar, Spagna. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)
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Cristallo di cordierite (geminato ciclicamente) circondato da una pasta di fondo contenente biotite, quarzo, feldspati (grigio I ordine) e vetro. Dacite di El Hoyazo, Niar, Spagna. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)
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Cristallo di cordierite circondato da una pasta di fondo contenente biotite, quarzo, feldspati e vetro. Dacite di El Hoyazo, Niar, Spagna. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)
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Cristallo di cordierite (geminato) circondato da una pasta di fondo contenente biotite, quarzo, feldspati (grigio I ordine) e vetro. Dacite di El Hoyazo, Niar, Spagna. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)
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Cristallo di cordierite (geminato ciclicamente) circondato da una pasta di fondo contenente biotite, quarzo, feldspati (grigio I ordine) e vetro. Dacite di El Hoyazo, Niar, Spagna. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)
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Cristallo di granato circondato da una pasta di fondo contenente biotite (marrone), quarzo, feldspati e vetro. Dacite di El Hoyazo, Niar, Spagna. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)
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Cristalli di quarzo (riassorbiti), biotite (marrone) e plagioclasio (con tessitura sieve). Dacite di El Hoyazo, Niar, Spagna. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)
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Cristallo di cordierite (geminato ciclicamente) circondato da una pasta di fondo contenente biotite, quarzo, feldspati (grigio I ordine) e vetro. Dacite di El Hoyazo, Niar, Spagna. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)
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Cristallo di cordierite (geminato ciclicamente). Dacite di El Hoyazo, Niar, Spagna. Immagine a NX, 20x (lato lungo = 1mm)
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Cristallo di cordierite (geminato ciclicamente). Dacite di El Hoyazo, Niar, Spagna. Immagine a NX (con lamina ausiliaria), 20x (lato lungo = 1mm)
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Cristallo di cordierite (geminato ciclicamente). Dacite di El Hoyazo, Niar, Spagna. Immagine a NX, 20x (lato lungo = 1mm)
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Xenolite ricco in sillimanite fibrosa (fibrolite). Dacite di El Hoyazo, Niar, Spagna. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)
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Xenolite ricco in sillimanite fibrosa (fibrolite). Dacite di El Hoyazo, Niar, Spagna. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)
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Xenolite con spinello (verde) e cordierite (incolore). Dacite di El Hoyazo, Niar, Spagna. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)
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Xenolite con spinello (estinto) e cordierite (grigio I ordine). Dacite di El Hoyazo, Niar, Spagna. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)
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Xenolite con spinello (verde) e cordierite (incolore). Dacite di El Hoyazo, Niar, Spagna. Immagine a N//, 20x (lato lungo = 1mm)
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Xenolite con spinello (verde) e cordierite (incolore). Dacite di El Hoyazo, Niar, Spagna. Immagine a N//, 20x (lato lungo = 1mm)