Analisi dei campioni
Il
processo, che ha permesso di caratterizzare i minerali d’alterazione dei
campioni studiati, è stato realizzato attraverso varie fasi.
La prima di esse si è svolta in campagna, luogo in cui sono
stati prelevati i campioni da sottoporre alle successive prove. L’affioramento
prescelto riguardava una sezione ben esposta di M. Altore, in prossimità della
stazione di Vizzini, in cui era possibile osservare vari pillows di dimensioni
eterogenee (da metriche a centimetriche). I contatti fra i corpi magmatici erano
evidenziati dalla presenza di una striscia di alterazione giallastra lungo le
superfici di discontinuità separanti i diversi pillows. Questi erano
caratterizzati da condizioni differenti: i pillows più piccoli erano
intensamente fratturati e deformati per tutta la loro estensione, mentre in
quelli più grandi la deformazione
interessava soprattutto la fascia esterna poiché gli stress, indotti dal brusco
raffreddamento, avevano la possibilità di ripartirsi in un volume maggiore. Del
pillow studiato, di forma ellissoidale (foto 1) è stato misurato l’asse
verticale (di circa 1,25 m) e l’asse minore orizzontale (di circa 1,5 m).
Nella porzione più periferica il corpo magmatico si presentava estremamente
vacuolare, notevolmente alterato e caratterizzato da una fitta serie di fratture
radiali, molto evidenti, dovute
alla contrazione termica centripeta.
Nella porzione centrale le fessure divenivano sempre più rade con la roccia che
assumeva un aspetto più compatto e meno alterato; in alcune porzioni della
roccia è
stata
anche rilevata la presenza di
calcite come minerale di riempimento di vene e di fratture preesistenti. Sono
stati prelevati cinque campioni in porzioni differenti del pillow di cui si
elencano le principali caratteristiche osservate:
1A prelevato al nucleo di color grigiastro poco alterato e compatto;
1B-1C-1D
prelevati in porzioni, rispettivamente,
sempre più distali dal nucleo e in cui sono state riscontrate, nel
complesso, caratteristiche simili. Si tratta di campioni con vacuoli di
degassazione e notevolmente alterati;
1E prelevato in corrispondenza della fascia giallastra molto alterata che segna
il passaggio al pillow successivo.
Dopo
questa prima fase si è passato al lavoro in laboratorio, il cui scopo era
quello di separare, dai campioni in esame, la frazione inferiore ai 4 µm
per poter evidenziare i prodotti di alterazione ed il loro comportamento dopo
glicolazione e trattamento a 180°C. I vari campioni sono stati inizialmente
frantumati utilizzando una pressa; ogni campione frammentato è stato posto
all’interno di un becker riempito di acqua distillata e si è provveduto ad
una prima dispersione del sedimento nell’acqua tramite un agitatore elettrico
per un tempo di circa 20 minuti. Il tutto è stato poi filtrato con un setaccio
di luce 63
µm, che ha permesso di separare le classi granulometriche di
dimensioni superiori a questo valore. La soluzione passata attraverso il
setaccio e raccolta in un’apposito becker è stata filtrata con un setaccio di
luce 32 µm; in questo modo è stato possibile separare la classe granulometrica
compresa fra 32 µm e 63 µm dalla soluzione filtrata contenente elementi di
granulometria < 32 micrometri
. Quest’ultima infine è stata ulteriormente
disaggregata mediante un agitatore elettrico per circa 20 minuti. Completata
l’agitazione, dopo un certo periodo di tempo dipendente dalla temperatura
secondo la legge di Stoke, tramite un sifone è stata prelevata e
travasata in un becker la soluzione contenente granuli di dimensioni inferiori a
4
micrometri
; infine quest’ultima è stata fatta asciugare, per evaporazione, su di
una piastra elettrica. La frazione asciugata inferiore ai 4
µm, ottenuta
al termine di questa fase, è stata distribuita in appositi vetrini, distinti
tramite sigle indicanti le prove cui essi dovevano essere sottoposti; la
preparazione di questi ultimi è stata realizzata ponendo, all’interno di un
piccolo becker unitamente a poche gocce d’acqua distillata, la polvere
ottenuta mescolata, nel contempo, a polvere di Silicio usato come standard. Il
preparato è stato successivamente mescolato, sottoposto ad ultrasuoni e
pennellato sul vetrino dove è stato lasciato asciugare per un giorno. In questo
modo sono stati ottenuti dei preparati orientati al fine di evidenziare i
riflessi relativi ai piani (00l). Per ogni campione è stato anche realizzato un
preparato non orientato, per poter misurare il parametro b0, il cui valore
varia, anche se di poco a seconda che si tratti di un fillosilicato di o
triottaedrico. A differenza del caso precedente è stato utilizzato come
standard il Fluoruro di Sodio. Infine in tutti i preparati sono stati eseguiti i
vari diffrattogrammi tramite un diffrattometro SIEMENS controllato da un
computer. Il diffrattometro è munito di un goniometro verticale, utilizza
la radiazione del Rame filtrata con Nickel ed è costituito da una fenditura
d’ingresso di ½ grado e una di uscita di ¼ di grado con una velocità
di scansione di 2 teta al minuto. La tensione fornita è di 40 KV e la corrente di
30 mA. I vetrini sono stati posti al centro del cerchio goniometrico e
perpendicolarmente ad esso; sul bordo del goniometro da un lato era posta la
sorgente di raggi X e nel lato opposto il rivelatore; quest’ultimo ruotava di
un angolo 2 Theta per ogni rotazione del vetrino pari a Theta. Le radiazioni raccolte dal
contatore e trasformate in impulsi elettrici vengono inviate al computer che
registra i dati in un file da cui, successivamente, vengono elaborati ed
interpretati.
Per
ogni campione, quindi, sono stati effettuati quattro diffrattogrammi eseguiti
su:
1) campione orientato non sottoposto ad alcun trattamento;
2) campione
orientato sottoposto ai vapori di glicole in stufa alla temperatura di 60°C
per 12 ore;
3)
campione orientato sottoposto ad un trattamento termico a 180°C in muffola per
6 ore;
4) campione non orientato allo scopo di definire la diffrazione (060) e
caratterizzare il parametro b0 della Smectite; un elemento importante,
quest’ultimo, per poter definire la natura diottaedrica o triottaedrica delle
Smectiti.
Lo
studio è stato completato dall’osservazione, al microscopio polarizzante,
delle sezioni sottili dei campioni in esame: i risultati sono riportati nel
successivo capitolo.