Anorthosite: Anorthosite: Una roccia plutonica leucocratica a grana grossa costituita essenzialmente da plagioclasio (solitamente labradorite o bytownite) spesso con piccole quantità di pirosseno. A volte sono presenti anche olivina, anfibolo, ilmenite, magnetite e spinello.
Il termine anortosite, da Frenc anorthose (termine per plagioclasio) è stato coniato da Sterry Hunt. Le anortosite non sono particolarmente abbondanti sulla Terra, tranne che in alcuni luoghi come la provincia di Grenville dello scudo canadese orientale. Come tipo di roccia, si può affermare che le anortosite si sono formate in tutta la gamma del tempo geologico, e presumibilmente si stanno ancora formando oggi. Le occorrenze di anortosite sono abbastanza diverse, e quando le loro caratteristiche distintive sono usate per classificarle, diventa evidente che alcuni tipi mostrano restrizioni temporali molto chiare.
Ashwal (1993) ha classificato le anortosite in sei tipi fondamentali:
1) Anortosite megacristiche dell’Archeano, 2) Anortosite del Proterozoico (tipo massiccio), 3) Anortosite di complessi mafici stratificati, 4) Anortosite di ambienti oceanici, 5) inclusioni di anortosite in altri tipi di roccia, e 6) Anortosite extraterrestri.
Le anortosite megacristiche dell’Archeano
Le rocce anortosite dell’Archeano possono essere trovate come componente minore di molte, ma non tutte le cinture di pietra verde dell’Archeano, dove sono associate a rocce intrusive ed estrusive mafiche. Dove si sono conservate, le loro strutture primarie sono distintive, essendo caratterizzate da megacristalli equidimensionali (fino a 30 cm di diametro) di plagioclasio calcico (di solito > An80) in un groundmass mafico. Una connessione genetica tra questo tipo di anortosite e le rocce vulcaniche mafiche delle cinture di pietra verde è implicita nelle occorrenze di flussi basaltici, lamelle e dicchi che contengono simili megacristalli di plagioclasio calcico, e dalle somiglianze chimiche tra i basalti e il groundmass mafico che circonda i megacristalli in alcune anortosite.
Anortosite del Proterozoico (tipo massiccio)
Questo tipo è il più abbondante degli anortosite terrestri, si presenta come piccoli plutoni fino a complessi intrusivi compositi di dimensioni batholith fino a 15.000-20.000 km2. Alcuni di questi complessi più grandi possono essere mostrati come composti da 20 o più plutoni coalescenti individuali. Il plagioclasio è di composizione intermedia (tipicamente An40 o An-60) e si presenta come cristalli di forma lenta; in alcuni casi, tali cristalli possono raggiungere 1 m di diametro. Oltre al plagioclasio intermedio, i minerali primari associati all’anortosite di tipo massiccio includono pirosseno, olivina (o entrambi), ossidi di Fe-Ti e apatite. Così l’età, la composizione e la struttura magmatica distinguono le anortosite di tipo massiccio del Proterozoico da quelle megacristiche dell’Archeano. A parte l’anortosite, i tipi di roccia dominanti del massiccio di anortosite includono leucogabro, leuconorite e leucotroctolite, con rocce gabbroiche minori. Le rocce ultramafiche sono estremamente rare o assenti, il che ha portato Bowen a considerare questa semplicità mineralogica in termini di quello che ha chiamato “il problema delle anortosite”. I granitoidi spazialmente associati, in molti casi costituiti da charnockites o mangerites, possono essere dimostrati rappresentare magmi coevi, ma chimicamente indipendenti, probabilmente prodotti dalla fusione crostale di rocce di campagna indotta dal calore dei massicci intrusivi di anortosite. Questa conclusione risolve un importante dibattito del 20° secolo riguardante la consanguineità delle rocce anortosite e granitiche, ma la composizione del magma parentale delle anortosite è ancora incerta. Se è basaltico, come sembra probabile dalla mineralogia e dalla petrologia, allora un grande volume di roccia mafica e ultramafica manca dagli attuali siti di esposizione degli anortosite. Questo fatto, insieme ad altri indizi, ha portato ad un modello a due stadi ampiamente accettato per le anortosite di tipo massiccio (Fig. 1) che coinvolge lo stagnamento profondo della crosta e il frazionamento dei fusi basaltici, lo sprofondamento dei silicati mafici (possibilmente nel mantello) e la forte spinta del plagioclasio a formare cumuli di galleggiamento che salgono diapiricamente attraverso la crosta come masse anortositiche. Queste masse si fondono nella crosta poco profonda per formare grandi massicci compositi.

Modello per la generazione di anortosite di tipo Massif. A) Il magma derivato dal mantello sottopassa la crosta mentre si equilibra la densità. B) Cristallizzazione delle fasi mafiche (che affondano), e parziale fusione della crosta sopra il magma stagnante. Il fuso si arricchisce in Al e Fe/Mg. C) La plagioclasi si forma quando la massa fusa è sufficientemente arricchita. La plagioclasio sale in cima alla camera mentre i mafici affondano. D) Gli accumuli di plagioclasio diventano meno densi della crosta sovrastante e salgono come plutoni di poltiglia cristallina.E) I plutoni di plagioclasio si fondono per formare anortositi massicce, mentre i fusi della crosta granitoide salgono anche a livelli poco profondi. I cumuli mafici rimangono in profondità o si staccano e affondano nel mantello. Da Ashwall (1993)

Anortosite di complessi mafici stratificati
Le intrusioni mafiche stratificate hanno un’età che va dall’Archeano al Terziario, e comunemente contengono anortosite in proporzioni variabili. Comunemente, le anortosite si formano alla sommità di strati modalmente graduati sulla scala di alcuni metri fino a 100 metri o più.Dimensione dei grani (tipicamente
Anortosite di ambienti oceanici
Piccole quantità di anortosite sono state recuperate da programmi di dragaggio in entrambi gli ambienti della dorsale medio-oceanica e della zona di frattura, specialmente nel Mar dei Caraibi e negli oceani Atlantico e Indiano. Le anortosite ofiolitiche si presentano comunemente come strati nettamente delimitati come quelli delle intrusioni mafiche stratificate. Le età di formazione dei complessi ofiolitici contenenti anortosite vanno dal tardo Cambriano all’inizio dell’Eocene.
Inclusioni di anortosite in altri tipi di roccia
Le anortosite si presentano anche come inclusioni in altre rocce ignee di composizione variabile da kimberlite a basalto a granito. Alcuni possono essere dimostrati essere xenolitici, e rappresentano frammenti di altri tipi di anortosite incorporati in magmi ascendenti. Altri, tuttavia, sono cognitivi e rappresentano accumuli di plagioclasio dai loro magmi ospiti.

Anortosite arcaica che mostra megacristalli di plagioclasio calcico in un groundmass mafico, Pipestone Lake, Manitoba. Da Ashwal (1993).

Cristalli di plagioclasio ricchi di calcio in un’anortosite (larvikite). Foto di Ian Geoffrey Stimpson

Strati di cromitite e anortosite nella zona critica, UG1 del complesso Bushveld, nel classico affioramento del fiume Mononono (ex Dwars), vicino a Steelpoort, provincia di Mpumalanga, Sud Africa. Foto di: Kevin Walsh

Bibliografia

– Cox et al. (1979): The Interpretation of Igneous Rocks, George Allen and Unwin, London.
– Howie, R. A., Zussman, J., & Deer, W. (1992). Un’introduzione ai minerali che formano le rocce (p. 696). Longman.
– Le Maitre, R. W., Streckeisen, A., Zanettin, B., Le Bas, M. J., Bonin, B., Bateman, P., & Lameyre, J. (2002). Rocce ignee. A classification and glossary of terms, 2. Cambridge University Press.
– Middlemost, E. A. (1986). Magmi e rocce magmatiche: un’introduzione alla petrologia ignea.
– Shelley, D. (1993). Rocce ignee e metamorfiche al microscopio: classificazione, strutture, microstrutture e orientamento preferito dei minerali.
– Vernon, R. H. & Clarke, G. L. (2008): Principles of Metamorphic Petrology. Cambridge University Press.

Foto

Cristalli di plagioclasio in un anortosite (adcumulato). Immagine XPL. 2x (Campo visivo = 7mm)	Cristalli di plagioclasio in un anortosite (adcumulato). Immagine XPL. 2x (Campo visivo = 7mm)	Cristalli di plagioclasio in un anortosite (adcumulato). Immagine XPL. 2x (Campo visivo = 7mm)
Cristalli di plagioclasio e oropiroxene in un anortosite (adcumulato). Immagine XPL. 2x (Campo visivo = 7mm)	Cristalli di plagioclasio e oropiroxene in un anortosite (adcumulato). Immagine XPL. 2x (Campo visivo = 7mm)	Cristalli di plagioclasio e oropiroxene in un anortosite (adcumulato). Immagine XPL. 2x (Campo visivo = 7mm)
Cristalli di plagioclasio in un anortosite (adcumulato). Immagine XPL. 2x (Campo visivo = 7mm)	Cristalli di plagioclasio in un anortosite (adcumulato). Immagine XPL. 2x (Campo visivo = 7mm)	Cristalli di plagioclasio in un anortosite (adcumulato). Immagine XPL. 2x (Campo visivo = 7mm)