komatiite, Alexo (Canada)

La cintura Abitibi greenstone si trova all’interno della parte sud-orientale della Provincia Superiore (Fig.1), il più grande cratone archeano esposto al mondo, che è composto da unità gneissiche mesoarchee amalgamate e terrane di granito neoarcheano-greenstone. La cintura Abitibi greenstone si trova a cavallo del confine tra Ontario e Quebec, coprendo un’area di circa 500 km da est a ovest e 350 km da nord a sud. La cintura è legata a nord dalla Subprovince Opatica, un dominio prevalentemente meta-plutonico. A sud-est, la cintura Abitibi greenstone è delimitata dal Subprovince Pontiac, che è dominato da scisto metasedimentary e paragneiss derivato da graywacke torbiditico e conglomerato minore. La provincia di Grenville si trova ad est e consiste in gran parte di rocce metamorfiche di alta qualità. A ovest, la cintura Abitibi greenstone è delimitata dalla zona strutturale Kapuskasing nord-nord-est lunga 500 km che giustappone rocce metamorfiche a facies di granulite con rocce metamorfiche di grado inferiore della cintura Abitibi greenstone.

Fig.1: Mappa geologica generalizzata della cintura Abitibi greenstone che mostra la distribuzione di rocce vulcaniche, intrusive e siliciclastiche. La mappa evidenzia anche la posizione dei principali giacimenti minerari. Modificato da Thurston et al., 2008.

La cintura Abitibi greenstone è composta principalmente da rocce vulcaniche sottomarine lateralmente estese, che si sono formate diacronicamente su un periodo di 100 m.y. tra 2795 e 2695 Ma. Queste rocce vulcaniche appartengono a sei assemblaggi supracrustali, che sono stati delineati in base all’età, al tipo di roccia e alle caratteristiche geochimiche (Thurston et al., 2008). Nella cintura meridionale di Abitibi greenstone, le rocce vulcaniche mafiche formano circa il 90% dell’area affiorante, con rocce vulcaniche felsiche che rappresentano la maggior parte delle restanti aree affioranti (Goodwin, 1977). Komatiites rappresentano una piccola, ma importante parte di molte delle successioni vulcaniche in Abitibi. Sono stati proposti diversi modelli per spiegare la distribuzione dei tipi di roccia negli Abitibi. Alcuni lavoratori sostengono un’origine alloctona in cui ogni assemblaggio rappresenta un Terrane accresciuto. Altri immaginano che i vari assemblaggi vulcanici formarono autoctono forse su un altopiano oceanico. In entrambi gli scenari, sia il vulcanismo legato al pennacchio che all’arco potrebbe aver svolto un ruolo importante nella formazione di questi assemblaggi sottomarini.

Alexo Komatiite

Il deposito di Alexo si verifica all’interno dell’assemblaggio di 2.720-2.710 Ma Kidd-Munro della cintura Abitibi greenstone, nella parte nord-orientale della Township di Dundonald, 45 km a nord-est della città di Timmins, Ontario (Fig. 2).

Fig.2: Carta geologica della greenstone Abitibi meridionale. LLCfz = Zona di faglia Lago Larder-Cadillac; PDfz = Zona di faglia Porcupine-Destor. Modificato da Thurston et al., 2008.

La petrologia del flusso di Alexo komatiite e un flusso di basalto komatiitico sottostante sono stati studiati da Arndt (1977, 1986) e Barnes et al. (1983). L’età del flusso è stata determinata da Dupre et al. (1984), utilizzando i metodi Pb-Pb e Sm-Nd, rispettivamente 2690 ± 15 e 2752 ± 87 Ma.
Il flusso è ~16 m di spessore (Fig. 3), con una breccia ialoclastite ultramafica superiore (~2 m di spessore), uno spesso strato spinifex (~9 m) e uno strato sottostante di olivina cumulata (~5 m di spessore). Immediatamente sotto la ialoclastite c’è una zona di freddo sottile e discontinua. Questa roccia, che è costituita da 1-2% piccoli fenocristi olivinici euedrali in una massa di grani di olivina scheletrica molto fini e vetro alterato, è stata presa da Arndt (1986) e Nisbet et al. (1993) per rappresentare il liquido altamente magnesiano (28% MgO) da cui il flusso si differenziava. Le rocce spinifex sottostanti variano ampiamente nella composizione a causa della cristallizzazione e dell’accumulo di olivina. La zona spinifex è suddivisa in tre strati (Fig.3):
1. Spinifex casuale,
2. Chevron spinifex
3. Piatto spinifex.
Nella parte inferiore della piastra spinifex zona lame olivina superano 50 cm di lunghezza e si trovano in una matrice di relativamente grossolani, suddivisa in zone, grani aciculari di pigeonite-augite e plagioclasio. Lo strato B1, una banda irregolare ricca di grani di olivina scheletrici tabulari originariamente orizzontali, si trova tra le parti spinifex e cumulate del flusso. Il cumulo stesso contiene fino all ‘ 80% di grani di olivina da poliedrici a scheletrici, sempre in matrice di pirosseno e vetro.
Nonostante un livello generalmente elevato di conservazione strutturale e mineralogica, il flusso è stato influenzato da vari tipi di alterazione che si sono verificati in tempi diversi e hanno interessato diverse parti del flusso a diversi gradi:
(1) Nella breccia flow-top tutte le fasi sono completamente clorite.
(2) Piccole quantità di solfuro sono state aggiunte ai campioni vicino alla parte superiore del flusso; pirite e pirrotite alla breccia e pentlandite e pirrotite alla facies spinifex-textured più in alto.

(3) L’intero flusso è stato idratato, un processo che si manifesta nell’alterazione dell’olivina in antigorite più magnetite, nell’alterazione del pirosseno in tremolite e nella trasformazione del vetro in un assemblaggio di clorite a grana fine e titanite.
(4) I campioni della parte inferiore dello strato spinifex e dello strato B1 nella parte orientale dell’affioramento sono rodingitizzati. In questo tipo di alterazione, l’olivina viene completamente sostituita dal clorito nelle lave spinifex o da un assemblaggio di crisotilo più brucite e magnetite nello strato cumulato.

Fig.3: Schizzo di una parte dell’area di Alexo che mostra il flusso di komatiite. Modificato da Lahaye, Y., & Arndt, N. (1996).

Vista panoramica della sezione sottile Komatiite da Alexo, Canada. Immagine di Andy Tindle (Microscopio virtuale). Immagine PPL, campo visivo = 2,5 cm.

Vista panoramica della sezione sottile Komatiite da Alexo, Canada. Immagine di Andy Tindle (Microscopio virtuale). Immagine XPL, campo visivo = 2,5 cm.

Campione gentilmente dato a me da Michael C. Lesher (Laurentian University, Canada).

Bibliografia

• Lahaye, Y., & Arndt, N. (1996). Alterazione di un flusso komatiite da Alexo, Ontario, Canada. Journal of Petrology, 37 (6), 1261-1284.
• Houlé, M. G., Lesher, C. M., & Davis, P. C. (2012). Erosione termomeccanica presso la miniera di Alexo, Abitibi greenstone belt, Ontario: implicazioni per la genesi della mineralizzazione Ni-Cu–(PGE) associata alla komatiite. Mineralium Deposita, 47(1-2), 105-128.

Foto

Cristalli scheletrici di olivina (serpentinizzati) in una massa di pirosseni scheletrici. Alexo Komatiite, Canada. Immagine PPL, 1x (Campo visivo = 9mm)	Cristalli scheletrici di olivina (serpentinizzati) in una massa di pirosseni scheletrici. Alexo Komatiite, Canada. Immagine PPL, 1x (Campo visivo = 9mm)	Cristalli scheletrici di olivina (serpentinizzati) in una massa di pirosseni scheletrici. Alexo Komatiite, Canada. Immagine PPL, 1x (Campo visivo = 9mm)
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Pirosseni scheletrici plumosi tra cristalli di olivina. Alexo Komatiite, Canada. Immagine PPL, 2x (Campo visivo = 7mm)	Pirosseni scheletrici plumosi tra cristalli di olivina. Alexo Komatiite, Canada. Immagine XPL, 2x (Campo visivo = 7mm)	Cristalli scheletrici di olivina (serpentinizzati) in una massa di pirosseni scheletrici. Alexo Komatiite, Canada. Immagine PPL, 2x (Campo visivo = 7mm)
Pirosseni scheletrici e Magneitite scheletrica. komatiite di Alexo, Canada. Immagine PPL, 10x (Campo visivo = 2mm)	Pirosseni scheletrici e Magneitite scheletrica. komatiite di Alexo, Canada. PPL image, 10x (Field of view = 2mm)	Skeletal Pyroxenes and Skeletal Magneitite. komatiite di Alexo, Canada. PPL image, 10x (Field of view = 2mm)
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Plumose Skeletal Pyroxenes. Alexo Komatiite, Canada. PPL image, 2x (Field of view = 7mm)	Plumose Skeletal Pyroxenes. Alexo Komatiite, Canada. PPL image, 2x (Field of view = 7mm)	Plumose Skeletal Pyroxenes. Alexo Komatiite, Canada. XPL image, 2x (Field of view = 7mm)
Plumose Skeletal Pyroxenes. Alexo Komatiite, Canada. PPL image, 2x (Field of view = 7mm)	Plumose Skeletal Pyroxenes. Alexo Komatiite, Canada. XPL image, 2x (Field of view = 7mm)	Skeletal Pyroxenes and Skeletal Magneitite. komatiite di Alexo, Canada. PPL image, 10x (Field of view = 2mm)
Skeletal Pyroxenes between olivine crystals. Alexo Komatiite, Canada. PPL image, 10x (Field of view = 2mm)	Skeletal Pyroxenes between olivine crystals. Alexo Komatiite, Canada. XPL image, 10x (Field of view = 2mm)	Skeletal Pyroxene. Alexo Komatiite, Canada. PPL image, 10x (Field of view = 2mm)
Skeletal Olivine (spinal column). Alexo Komatiite, Canada. PPL image, 10x (Field of view = 2mm)	Skeletal Olivine (spinal column). Alexo Komatiite, Canada. XPL image, 10x (Field of view = 2mm)	Skeletal Pyroxenes between olivine crystals. Alexo Komatiite, Canada. PPL image, 10x (Field of view = 2mm)
Skeletal Pyroxenes between olivine crystals. Alexo Komatiite, Canada. Immagine XPL, 10x (Campo visivo = 2mm)	Pirosseni scheletrici tra cristalli di olivina. Alexo Komatiite, Canada. Immagine XPL, 10x (Campo visivo = 2mm)	Pirosseni scheletrici tra cristalli di olivina. Alexo Komatiite, Canada. Immagine PPL, 10x (Campo visivo = 2mm)