Campione BLS: Fonolite tefritica

Campione BLS: Fonolite tefritica
INQUADRAMENTO GEOLOGICO
Il campione BLS proviene da una colata
lavica nella località di Acquapendente (VT) in
prossimità della depressione vulcano-tettonica
di Bolsena. Questa depressione appartiene al
distretto dei Vulsini, il quale assieme ai Monti
Sabatini, Vico, Colli Albani ed a
manifestazioni minori formano la provincia
magmatica Romana. Questa provincia
magmatica è delimitata a nord dalla Toscana
meridionale, dove si sovraimpone alla
Provincia magmatica Toscana dando luogo ad
episodi di ibridismo (van Bergen 1983;
Conticelli e Peccerillo 1982), estendendosi
fino alla città di Roma raggiungendo il
confine meridionale marcato dalla linea
Ancona-Azio, una linea tettonica importante
che divide l’Appennino Settentrionale da
quello Meridionale (Castellarin et al 1982)
(Fig.1a).
La zona è interessata da un vulcanesimo
prevalentemente esplosivo, con associate
minori colate laviche, che ha eruttato circa
900 Km 3 di materiale vulcanico in un periodo
che va da 800 ka a meno di 20 ka. I prodotti
vulcanici sono prevalentemente sottosaturi in
silice ed ultrapotassici, anche se si
rinvengono esempi di rocce sature e
sovrassature nel distretto dei Vulsini ed in
prossimità del vulcano di Vico. In questa
provincia magmatica si riconoscono due serie
distinte di rocce: la serie KS, che comprende
rocce al limite della saturazione che partendo
da K-trachibasalti giungono alle trachiti
passando per i termini intermedi, e la serie
HKS comprende rocce alte in potassio
fortemente sottosature la cui paragenesi è
dominata dalla leucite, che partendo da
leucititi giungono alle fonoliti attraverso i
termini intermedi.
L’ipotesi che meglio spiega la formazione di
Fig.1: Inquadramento geologico del campione BLS
(modificato da Peccerillo 2004)

questi magmi suggerisce differenti gradi di
fusione parziale di un mantello lherzolitico
metasomatizzato arricchito in flogopite. La
metasomatizzazione è stata indotta da
materiale sedimentario a composizione
marnosa subdotto in un periodo temporale
incerto che varia da tempi recenti fino a 2.0
Ga a seconda dell’autore.
Per quanto riguarda strettamente il distretto
dei Vulsini (Fig.1b) è una zona nel settore
settentrionale della provincia Romana formata
da complessi vulcanici calderici. Le eruzioni
sono avvenute da più di 100 centri eruttivi, tra
cui i principali sono Bolsena, Montefiscone,
Latera e Paleo-Bolsena. L’attività vulcanica si
è sviluppata da nel Pleistocene da 0.6 Ma a
0.15 Ma, lungo un sistema di horst e graben
(graben di Siena - Radicofani e graben di
Paglia - Tevere, horst di Cetona e di Rozzano)
impostatosi su formazioni alloctone
appartenenti alle Liguridi, al dominio
Toscano-Umbro, e sul sottostante basamento
metamorfico. I depositi di questo distretto
sono prevalentemente di tipo ignimbritico con
modeste colate laviche associate di
composizione KS (trachibasalto – trachite) e
HKS (tefrite a leucite-fonolite). In minor
quantità sono anche presenti lave a melilite e
kalsilite-melilitolite ejecta, in particolare in
prossimità di Montefiascone (Di Battistini et
al. 2001).

DESCRIZIONE MACROSCOPICA
La roccia si presenta di colore grigio scuro
con tessitura porfirica (Fig.2). Tra i
fenocristalli sono ben visibili cristalli
tondeggianti di dimensioni anche centimetrici
con lucentezza grassa e frattura concoide.
Questo minerale, la leucite, costituisce la fase
dominante tra i cristalli visibili ad occhio
nudo. E’ inoltre presente una fase di colore
nero, inequidimensionale, spesso inclusa nella
leucite. Con l’ausilio di una lente
d’ingrandimento è possibile osservare un
angolo di 90° tra i due sistemi di sfaldatura,
che permette di classificare questo minerale
come pirosseno. Molto meno comune è un
minerale scuro con sezioni esagonali e
sfaldatura a foglietti. Queste caratteristiche ci
consentono di identificare il minerale come
biotite. Altro minerale osservabile in questo
campione è il sanidino, presente in cristalli
tabulari con lucentezza vitrea.
DESCRIZIONE MICROSCOPICA
Tessitura
La roccia presenta tessitura porfirica, con
basso indice di porfiricità (circa 5%). I
fenocristalli hanno grana variabile da medio a
grossa e sono immersi in una pasta di fondo
isotropa olocristallina la cui maggioranza è
costituita da fasi sialiche (Fig.3). Si notano
inoltre delle vescicole di degassamento, che
danno ulteriori informazioni sulla giacitura di
questa roccia, proveniente molto
probabilmente da una colata lavica.
Fig.2 Scansione del campione BLS. Nel riquadro sono
evidenziati la leucite ed il pirosseno.
Fig.3 Tessitura della roccia (N.//; lato lungo = 7 mm).

Fenocristalli:
Paragenesi
• Leucite: è presente in cristalli euedrali
equidimensionali di grana medio - grande
con forma poligonale (Fig.4). A nicol // è
incolore, mentre a nicolX è riconoscibile
sia per i colori di birifrangenza bassissimi
che la fanno sembrare quasi estinta, sia
per le fitte geminazioni di trasformazione.
Entrambe queste caratteristiche ottiche
sono dovute alla simmetria pseudocubica
di questo feldspatoide. Un’ulteriore
caratteristica è che spesso contiene dei
cristalli inclusi (cadacristalli) di
plagioclasio o di pirosseno. Tale
fenomeno è interpretabile come un
esempio di nucleazione eterogenea.
• Plagioclasio: si trova sia in cristalli
singoli di dimensioni medio-fine con
forma da subedrale ad euedrale, sia in
aggregati detti glomerofiri. Si riconosce in
quanto a nicol // è incolore e sono visibili
tracce di sfaldatura. Incrociando i nicol
presenta bassi colori di birifrangenza
(grigio del I ordine), geminazioni Albite-
Carlsbad ed un’evidente zonatura
composizionale (Fig.5). Una particolarità
molto importante di questa roccia, è la
presenza di un bordo di feldspato alcalino
che si sviluppa attorno ai cristalli di
plagioclasio. Tale tessitura di
sovracrescita è definita come
Antirapakivi. Questa tessitura è facilmente
discriminabile osservando a nicol //, il
diverso rilievo tra il nucleo ed il bordo
(rilievo Pl > K-feld), ed a nicol X,
l’assenza di geminazioni polisintetiche.
Fig.4 Leucite euedrale (N.//; lato lungo = 2 mm).
Fig.5 Plagioclasio geminato periclino zonato (N.x;
lato lungo = 1 mm)

• Sanidino: fase presente in cristalli euedrali
con forma rettangolare. A nicol // è
incolore, con rilievo assente, sono inoltre
visibili tracce di sfaldatura. A nicol X si
riconosce dai bassi colori d’interferenza
(grigio I ordine) e dalla presenza della
sola geminazione Carlsbad (Fig.6).
• Clinopirosseno: è la fase femica più
abbondante in questa roccia. E’ presente in
sezioni prevalentemente euedrali di forma
prismatica (Fig.7).
A nicol // si presenta verde pallido, privo
di un evidente pleocroismo e su alcune
sezioni si distinguono le tracce di
sfaldatura. Si notano spesso inclusioni di
plagioclasio, inglobato durante la crescita e
lo sviluppo del minerale.
Mediante l’osservazione a nicol X, oltre ai
tipici colori di birifrangenza (colori del II
ordine) e all’estinzione obliqua rispetto
alle sfaldature si nota un particolare di
questa fase, che consiste in un’evidente
zonatura composizionale, evidenziata
dall’estinzione a clessidra (Fig.8), molto
comune nelle augiti dove la sostituzione di
IV Al 3+ per IV Si 4+ comporta la simultanea
vicarianza di VI Ti 4+ al posto di VI Fe 3+
Fig.6 Sanidino geminato Carlsbad (N.x; lato lungo = 7 mm).
Fig.7 Clinopirosseno euedrale (N.x; lato lungo = 2 mm).
Fig.8 Estinzione a clessidra (N.x; lato lungo=2 mm)

• Biotite: è molto scarsa in questo campione.
Si trova sotto forma di cristalli molto
trasformati e non sempre ben riconoscibili
a causa del break-down (Fig.9). E’presente
in sezioni subedrali, che nelle zone meno
interessate dalla trasformazione, mostrano
un forte pleocroismo che varia dal marrone
scuro al marroncino pallido.
Sempre in tali zone a nicol X si osserva
l’elevata birifrangenza di questa mica.
Pasta di fondo (Fig.10) (Fig.11):
• Leucite: questo feldspatoide è presente
anche in pasta di fondo. Ha un aspetto
sub-tondeggiante ed a nicol X è
lievemente birifrangente con geminazioni
polisintetiche.
• Sanidino: con la leucite è il minerale più
abbondante in pasta di fondo. Si presenta
sia in piccoli cristalli disposti senza
orientazione preferenziale, sia in plaghe.
Si può discriminare grazie all’assenza di
rilievo ed alla presenza della sola
geminazione Carlsbad.
• Plagioclasio: tra i microliti è senza
dubbio quello meno abbondante. Si può
distinguere dal sanidino poiché presenta
un rilievo maggiore ed a nicol X mostra le
geminazioni polisintetiche.
• Clinopirosseno: si rinviene in piccoli
cristalli disposti tra le fasi sialiche.
E’distinguibile dalla forma e dalla
birifrangenza alta.
Fig.9 Break-down della biotite (N.//; lato lungo = 2 mm)
Fig.10 Pasta di fondo (N.//; lato lungo = 0.5 mm).
Fig.11 Pasta di fondo (N.x; lato lungo = 0.5 mm).

Fasi accessorie:
• Ossidi opachi: accessori molto diffusi. Si
riconoscono poiché sono opachi a causa
dell’altissimo coefficiente di assorbimento
(k --- > ∞ ). Questi ossidi spesso hanno
forma quadrata che permette di
identificarli come spinelli, quali magnetite
o titano-magnetite.
Fasi secondarie:
• Idrossidi ed ossidi di Ferro: si trovano al
contorno degli ossidi opachi dove
formano bordi rossicci dallo spessore
variabile.
Conclusioni e classificazione
La roccia vulcanica in esame appartiene
all’associazione fortemente alcalina in quanto il
foide è abbondante sia in fenocristalli che in
pasta di fondo.
L’assenza di olivina e la presenza di
plagioclasio e sanidino consentono di affermare
che la roccia ha un grado di evoluzione medioalta
(Fig.10).La netta predominanza del
sanidino sul plagioclasio in pasta di fondo
permette di classificare questa roccia come una
fonolite tefritica.
Fig.12 Posizione della roccia in QAPF.