Obiettivi formativi
Mettere in evidenza l’importanza dei volatili nella formazione e nelle evoluzione delle rocce magmatiche e metamorfiche, risalire alle condizioni di formazione delle rocce in base agli equilibri tra fasi solide e volatili, descrivere molto brevemente le metodologie analitiche necessarie per il riconoscimento e la determinazione dei volatili nelle rocce. Verranno forniti anche brevi cenni sulle relazioni tra volatili e alcuni depositi metallogenici.
Contenuti dell'insegnamento
<br />1. Ruolo dei volatili nei magmi<br />Presenza dei componenti volatili. Solubilità di alcuni componenti volatili (H2O, F e Cl, CO2, S). Effetto dei volatili su alcune proprietà fisiche dei magmi come densità e viscosità. Effetto dei volatili sui processi magmatici: H2O, CO2 e fusione di sistemi silicatici, H2O e cristallizzazione frazionata. Metodi di determinazione dei volatili nei vetri silicatici.<br />2. Inclusioni fluide e di fuso silicatico<br />Considerazioni generali. Inclusioni fluide s.s.: riconoscimento e descrizione microscopica, misure microtermometriche, determinazione di temperatura e pressione di intrappolamento (equazioni di stato). Inclusioni di fuso silicatico: variazioni successive all’intrappolamento, misure microtermometriche, interpretazione dei dati. Cenni su alcune metodologie analitiche.<br />3. Geotermometria e geobarometria<br />Concetti fondamentali ed equazione generale. Geotermometri. Geobarometri: pressione di carico, fugacità dei componenti volatili, fugacità di ossigeno. Buffers o reazioni tampone. Ruolo della fugacità di ossigeno negli equilibri di fase. Fugacità di altre fasi volatili.<br />4. Effetto dei fluidi sulle reazioni metamorfiche<br />Equilibri tra fasi solide e volatili nelle reazioni metamorfiche. Cinetica delle reazioni metamorfiche. Trasporto di materia durante il metamorfismo. Relazioni pressione-volume-tamperatura nei fluidi. Termodinamica delle reazioni in presenza di fluidi H2O-CO2<br />5. Composizione del fluido e reazioni metamorfiche<br />Relazioni tra composizione del fluido e associazioni metamorfiche. Tamponamento e controllo interno della composizione del fluido. Infiltrazione e controllo esterno della composizione del fluido. Contemporaneo controllo interno ed esterno della composizione del fluido.<br />6. Volatili e metallogenesi<br />Sistemi magmatici e fluidi mineralizzanti. Ruolo dei volatili nella dispersione dei metalli. Effetti della fugacità di ossigeno sulla rimozione dei metalli dai magmi. Rocce sorgenti, volatili, e province metallogeniche.
Bibliografia
<br />Philpotts A.R. (1990) Principles of igneous and metamorphic petrology. <br />Shepherd T., Rankin A.K., Alderton D.H.M. (1985) A practical guide to fluid inclusion studies. <br />Carroll M.R., Holloway J.R. (1994) Volatiles in magmas. Reviews in Mineralogy, vol. 30<br />Rice J.M., Ferry J.M. (1982) Buffering, infiltration, and the control of intensive variables during metamorphism. In: Characterization of metamorphism through mineral equilibria (J.M. Ferry, editor), Reviews in Mineralogy vol. 10, 263-326<br />Rice J.M., Ferry J.M. (1982) Characterization of metamorphic fluid composition through mineral equilibria. In: Characterization of metamorphism through mineral equilibria (J.M. Ferry, editor), Reviews in Mineralogy vol. 10, 207-262<br />Candela P.A. (1989) Magmatic ore-forming fluids: thermodynamic and mass-transfer calculations of metal concentrations. In: Ore deposition associated with magmas (J.A. Whitney and A.J. Naldrett, eds.). Reviews in Economic Geology, 4, 203-221<br />Candela P.A. (1989) Felsic magmas, volatiles, and metallogenesis. In: Ore deposition associated with magmas (J.A. Whitney and A.J. Naldrett, eds.). Reviews in Economic Geology, 4, 223-233
