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
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GIACITURE Pag. 2-- ROCCE EVAPORITICHE

  ROCCE EVAPORITICHE E I CRISTALLI AUTIGENI

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.
Le rocce in questione si sono formate per deposito evaporitico marino o per precipitazione chimica delle acque marine o lacuali .

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.
Il fenomeno è favorito sia dalla maggiore solubilità della forma idrata della silice (opale ) che avviene a temperatura inferiore alla temperatura necessaria alla solubilizzazione del quarzo, sia dalle piccole dimensioni delle particelle silicee di origine organica .

cristallo divergente da gessi sedimentari diagenizzati e metamorfosati Marocco

quartz in gypsum beds

Cristallo autigeno di quarzo incluso nella roccia che lo ha generato , formata da anidrite bianca derivata da gessi di origine evaporitica organogena; lo testimonia il colore nero del quarzo che ha incluso le sostanze organiche presenti durante la crescita cristallina. Monterosso (PR) mm 10.

Matrice di anidrite rossa per ossido di ferro sede della formazione del quarzo Giacinto di Compostela mm 40 ca.
Valencia Spagna

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 .

quartz  from gypsum beds
quartz  from gypsum beds

"Sfera" cristallina dei gessi diagenizzati di Valencia Spagna,la strana associazione è dovuta a sviluppo radiale dei singoli individui , da un aggregato policristallino centrale , mm 13.

 Sezione di un aggregato simile al campione dell'immagine attigua , se ne deduce che la genesi è dovuta ad un fenomeno di selezione dei cristalli; per crescita successiva si sono potuti sviluppare solo i cristalli che avevano l'asse "C" in direzione radiale , mm 25 .

 

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 ).

quartz  from gypsum beds

Cristallo di quarzo ematoide di Valencia che simula la simmetria esagonale, raramente questi cristalli mostrano chiaramente l'abito trigonale, forse a causa della lentezza della crescita che annulla le differenze. Da rilevare che hanno un rapporto dimensionale quasi teorico. mm 17.

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quartz  from gypsum beds

 Cristallo di quarzo nero dei gessi di Monterosso (PR) , sono neri per inclusioni carboniose, il campione è uno dei rari esempi di individuo composto. Notare la superficie rugosa a causa delle impronte dei cristalli di anidrite .mm 21.


quartz in limestone  beds
Cristalli della evaporite di Valencia (Spagna) . Sono così piccoli che per fotografarli si è dovuto sospenderli in una goccia d'acqua . mm 0,30
Quarzo, microcristalli pseudocubici per sviluppo di un solo romboedro , i cristalli sono stati isolati per acidificazione da un calcare poco metamorfosato .
Val Trebbia . mm 1 circa .

 

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 .

quartz  from gypsum beds
quartz  from gypsum beds

Cristallo autigeno di Suttrop (Germania ) di mm 11 .Il quarzo è biancastro per inclusione di materiale estraneo , probabilmente anidrite e/o minutissime bollicine di liquido o gas .

Un cristallo della stessa località mostra che la crescita è avvenuta per periodi di crescita discontinua, testimoniata dalla sezione trasversale. mm 12

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.

 

 
quartz  from gypsum beds

 Cristalli di quarzo dei gessi diagenizzati di Valencia. Come si può vedere si sono formati cristalli : rossi per forte inclusione di ematite finemente dispersa, bianchi opachi per inclusione di anidrite, traslucidi ialini con pochissime inclusioni e semitrasparente rossastro con poche inclusioni ferrose mm 12- 18.
 
 


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