Olivina scheletrica

I cristalli scheletrici sono cristalli "incompleti" caratterizzati da cavità interne che hanno generalmente un controllo cristallografico. I cristalli scheletrici sono tipici di magmi sottoposti ad alti tassi di raffreddamento (fenomeni di quenching), come ad esempio pomici, scorie o basalti a pillow. Nelle rocce ignee la cavità interne sono solitamente riempite da vetro o dal materiale che costituisce la pasta di fondo.

I cristalli che si sviluppano (nucleano e crescono) in un magma sottoposto ad un veloce raffreddamento (quenching), svilupperanno morfologie scheletriche, a causa di due fattori principali:

- La saturazione in componenti non necessari: durante la crescita del cristallo, attorno al cristallo stesso, si ha l’accumulo di componenti non necessari alla sua crescita (Fig.1); questi componenti diventeranno sempre più concentrati, soprattutto se il loro coefficiente di diffusione nel liquido è basso.
- Calore latente di cristallizzazione: il liquido vicino al cristallo ha una temperatura maggiore del liquido circostante più lontano dal cristallo (Fig.2); questo è dovuto al rilascio del calore latente di cristallizzazione (ogni passaggio di stato comporta l’assorbimento o il rilascio di calore, in questo caso il magma, passando da liquido a solido, rilascia calore).

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Fig.1: Rappresentazione schematica di un cristallo in un magma in veloce raffreddamento. Attorno al cristallo si ha una zona povera in componenti alla crescita del cristallo stesso. Immagine modificata da Vernon, R. H. (2018).



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Fig.2: Andamento della temperatura attorno ad un cristallo in crescita. Immagine modificata da McLachlan & Carlson (1952).



L’accumulo di componenti non necessari alla crescita, attorno al cristallo, comporta che la crescita del cristallo sarà possibile solo allontanandosi dalla superficie del cristallo stesso, verso zone di liquido a composizione normale. Questo determina la formazione di spike (detti anche baffi in italiano) che si sviluppano solitamente a partire dagli spigoli del cristallo (Fig.1). La formazione di spike avviene in prossimità degli spigoli in quanto sono zone circondate da un volume maggiore di materiale e sono allo stesso tempo più povere di componenti non necessari. Tuttavia, in breve tempo, anche attorno agli spike si avrà l’accumulo di componenti non necessari; questo comporta lo sviluppo di spike secondari (Fig.3), che determinerà lo sviluppo di una morfologia dendritica e ramificata (Fig.4).

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Fig.3: Rappresentazione schematica dello sviluppo di uno spike secondario, a partire da uno spike primario. Immagine modificata da Vernon, R. H. (2018).



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Fig.4: Rappresentazione schematica dello sviluppo (step 1 - 5) dendritico di un cristallo. Immagine modificata da Kretz, R. (2003).





Bibliografia



Le informazioni contenute in questa pagina sono tratte da:
• Kretz, R. (2003). Dendritic magnetite and ilmenite in 590 Ma Grenville dikes near Otter Lake, Quebec, Canada. The Canadian Mineralogist, 41(4), 1049-1059.
• Vernon, R. H. (2018). A practical guide to rock microstructure. Cambridge university press.

Foto
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Olivina scheletrica in un pillow, si notano anche sferuliti di colore marrone scuro che circondano l'olivina. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)
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Olivina scheletrica in un pillow. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)
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Olivina scheletrica in un pillow, si notano anche sferuliti di colore marrone scuro che circondano l'olivina. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)
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Olivina scheletrica in un pillow. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)
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Olivina scheletrica in un pillow, si notano anche sferuliti di colore marrone scuro che circondano l'olivina. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)
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Olivina scheletrica in un pillow, si notano anche sferuliti di colore marrone scuro che circondano l'olivina. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)
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Olivina scheletrica in un basalto di Radicofani. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)
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Olivina scheletrica in un basalto. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)
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Olivina scheletrica in un basalto Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)
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Olivina scheletrica in un basalto. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)
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Olivina scheletrica in un basalto. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)
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Olivina scheletrica in un basalto Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)
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Olivina scheletrica in un basalto di Radicofani. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)
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Olivina scheletrica in un basalto di Radicofani. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)
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Olivina "albero di natale" in una tefrite. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)
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Olivina scheletrica con cavità interna. Notare come i vertici siano più sviluppati delle facce. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)
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Olivina scheletrica con cavità interna. Notare come i vertici siano più sviluppati delle facce. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)
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Olivina in sezione (010) con spike terminali. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)
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Olivina scheletrica in un pillow. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)