METAMORPHIC CARBONATE SEDIMENTARY ROCKS. Here you can find descriptions of occurrence areas of quartz crystals formed in carbonate sedimentary environment, or in gypsum beds, at low temperature of metamorphism |
Autigeni,dal greco "nati nello stesso posto", sono definiti
i cristalli di quarzo che si sono formati immersi nella roccia che
li ospita e li avvolge completamente. Queste formazioni sono caratterizzate dall'essere praticamente monominerali e dall' essere dotate di ampia plasticità dovuta alla ricristallizzazione intergranulare che si è verificata durante la diagenesi dei sedimenti ; infatti la ricristallizzazione ha fatto aumentare anche la dimensione dei grani cristallini della massa rocciosa . In seno ai sedimenti (sia quelli antichi che nei millenni hanno formato la roccia ,che in quelli odierni quando si accumulano sul fondo incoerenti ), sono normalmente presenti piccole quantità di scheletri silicei sotto forma di opale organico , residuo della precipitazione dei microorganismi sempre presenti nelle acque dei mari (radiolari , diatomee ecc. i quali hanno costruito lo scheletro con la silice sottratta alle acque in cui vivevano) . Per aumento della temperatura e della compattazione, dai sedimenti,
si libera dell'acqua salina che solubilizza questi silicati organici
presenti , facendoli cristallizzare come quarzo.
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Per esempio la silice idrata organica delle cosidette" terre infusorie " , residuo siliceo di scheletri di radiolari , comincia a sciogliersi già a 120 -130 °C per cristallizzare come quarzo a 150- 170 °C che è la temperatura minima necessaria per depositare la SiO2 anidra (a queste temperature i tempi sono geologici per l'estrema diluizione delle soluzioni in questione). Come risultato finale si avranno cristalli di quarzo "fluttuanti" nella roccia in modo caotico che includono al loro interno particelle cristalline della roccia madre . Spesso questi cristalli autigeni sono colorati da impurezze incorporate nella fase di crescita . Solitamente sono neri per sostanze organiche , in qualche giacimento sono rossi per ematite idrata finemente suddivisa , o gialli per ferro idrossido . Sono invece di colore bianco se incorporano solo calcite o anidrite .
Le superfici dei cristalli presenti nelle anidriti ( Ca (SO4)2 -solfato di calcio anidro) sono spessissimo butterate da cicatrici della roccia incassante, ma qualche volta sono lucide. I cristalli sono sempre opachi (rare volte traslucidi ) e di dimensioni modeste, come massimo 35-40 mm. Spesso la roccia ospitante, dopo la formazione dei cristalli di quarzo, per successiva trasformazione perde le impurezze colorate, diventando bianca con bellissimo effetto estetico. Al disfacimento o alla frattura della matrice, il contrasto di colore che si crea con il quarzo colorato è alquanto singolare facendo pensare a cristalli formatisi altrove. Le rocce matrici nella quasi totalità dei casi sono derivate da originari depositi di gesso microcristallino ( Ca (SO4)2H2O -solfato di calcio idrato ) ,che per diagenesi e aumento di temperatura perdono acqua di cristallizzazione trasformandosi in anidrite ( Ca (SO4)2 ). |
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Tale composto è solubile a bassa temperatura, ma si insolubilizza alle più alte temperature necessarie alla solubilizzazione della silice presente; quindi l'acqua liberata, carica di cloruro di sodio e di altri sali solubili, scioglie la silice che si aggrega intorno a nuclei iniziali formando cristalli di quarzo. Tali individui nella crescita spesso incorporano piccoli cristalli insolubili di anidrite .
Il processo può essere discontinuo e recare traccia delle interruzioni di crescita visibili sulle sezioni dei cristalli . Qualche volta, se il nucleo iniziale formatosi è policristallino per aumento dimensionale di tutti i cristalli , si potrà avere una selezione cristallografica omogenea con la conseguente formazione di aggregati sferici radiali , dall'aspetto di un riccio.
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