Diopside-Albite-Anortite

Uno dei diagrammi ternari più importanti in petrologia è il diagramma Ab-An-Di; questo diagramma è costituito dalla serie dei plagioclasi (con miscibilità completa) e da uno degli end-member della soluzione solida dei clinopirosseni.

Questo diagramma contiene due dei maggiori costituenti delle rocce basaltiche, e può essere considerato rappresentativo di liquidi basaltici semplificati.
Il diagramma risulta caratterizzato da due eutettici binari collegati da una curva cotettica; La curva E1-E2 divide il sistema in due parti, corrispondenti ai campi primari di stabilità del diopside e del plagioclasio.
Ogni liquido sulla curva cotettica sarà in equilibrio con diopside e con un plagioclasio avente una specifica composizione.

Consideriamo la cristallizzazione, in condizioni di equilibrio, di un liquido con composizione Di15 An55 Ab30 (punto rosso).

Il primo plagioclasio a cristallizzare sarà un plagioclasio molto ricco in Anortite (Immagine 1), purtroppo non è possibile ricavare la precisa composizione tramite questo diagramma.
Al procedere della cristallizzazione i plagioclasi reagiscono continuamente con il liquido cambiando man mano composizione verso termini sempre più ricchi in Albite.
Tale cambiamento di composizione è rappresentabile come un percorso curvilineo, con la convessità rivolta verso il termine Albite (percorso della freccia viola nelle immagini sottostanti).

Non appena il punto considerato raggiunge la curva cotettica, al plagioclasio si aggiunge il Diopside, e a questo punto il liquido seguirà la curva cotettica.
È importante evidenziare che le tre fasi in equilibrio sulla cotettica, Diopside, Plagioclasio e liquido costituiscono dei triangoli composizionali (Immagine 4); tali triangoli si ricavano congiungendo il punto considerato con il Diopside e con Il plagioclasio in equilibrio in quel punto.

Questi triangoli composizionali sono molto importanti poiché tramite essi si determinerà il punto finale della cristallizzazione;
come detto prima il liquido man mano che procede la cristallizzazione si sposta sulla cotettica, e di conseguenza il vertice dei triangoli composizionali si sposta verso il punto eutettico E2, mentre il lato di congiunzione Diopside-Plagiocalsio si sposta volta volta verso la composizione del punto di partenza. Non appena il lato Diopside-Plagiocalsio passa per il punto di partenza la cristallizzazione ha termine. (Immagine 5)

Come detto in precedenza, durante la cristallizzazione, la composizione dei plagioclasi in equilibrio, si muove lungo delle traiettorie curvilinea, che dal punto di partenza raggiungono la cotettica.
Queste sono curve ricavate sperimentalmente e sono dette curve di frazionamento.
La caratteristica di tali curva è che la tangente ad esse ci fornisce la composizione dei plagioclasi in equilibrio con il liquido del punto di tangenza.

Moltissime rocce basaltiche si originano da liquidi simili a quelli che giacciono sulla curva cotettica E1-E2; ad esempio la tessitura Ofitica, in cui si hanno plagioclasi inclusi in cristalli di Clinopirosseno, è molto probabilmente originata da una cristallizzazione cotettica di questi due minerali.

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Immagine 1 Diagramma Di-Ab-An. Il punto rosso rappresenta il punto iniziale della cristallizzazione. E1-E2 = curva cotettica.



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Immagine 2 Diagramma Di-Ab-An. Primi cristalli di plagioclasio che si formano; hanno composizioni molto ricche in Anortite.



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Immagine 3 Diagramma Di-Ab-An. Al procedere della cristallizzazione i plagioclasi seguono percorsi curvilinei (freccia viola), seguendo curve dette di frazionamento.



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Immagine 4 Diagramma Di-Ab-An. La cristallizzazione termina quando il lato Diopside-Plagiolcasio, del triangolo composizionale passa per la composizione del punto di partenza.



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Immagine 5 Diagramma Di-Ab-An. Raggiunta la cotettica cristallizza il Diopside. In rosso è riportato il triangolo composizionale Liquido-Diopside (in equilibrio con il liquido)-Plagioclasio (in equilibrio con il liquido).



Bibliografia



Le informazioni contenute in questa pagina sono tratte da:
• Anthony. R. Philpotts And Jay. J. Ague: Principles of Igneous and Metamorphic Petrology.