Mineralogical and minerochemical study of serpentinite-hosted chromitite pods in the ophiolite bodies of Chamrousse (France)

Lo scopo di questo lavoro di tesi è quello di ricostruire gli eventi minerogenetici e le trasformazioni subite durante il metamorfismo dal corpo ofiolitico di Chamrousse, attraverso l’utilizzo di tecniche mineralogiche e chimiche sui campioni di corpi cromitici podiformi.
L’area di studio è situata nella località francese di Chamrousse che si trova sulle alture a sud-est della città di Grenoble in Francia.
Il margine esterno delle Alpi centro-occidentali è costituito dai Massicci Cristallini Esterni (EMC) dell’Argentera, di Pelvoux, di Belledonne, di Mont-Blanc-Aiguilles Rouges e Aar-Gottardo. Questi massicci rappresentano dei frammenti di basamento Varisico che sono circondati da unità di copertura mesozoica e che sono stati coinvolti nel processo di orogenesi alpina (von Raumer et al., 1999; Guillot et al., 2009).
La catena Varisica europea si è formata grazie a due eventi collisionali: il primo si è sviluppato a partire dal tardo Ordoviciano sino all’inizio del Devoniano (440 Ma – 405 Ma) e ha dato origine alla sutura tra la placca Armonica e Gondwana; il secondo evento, invece, è avvenuto tra il tardo Devoniano e l’inizio del Carbonifero (400 Ma – 348 Ma) portando alla formazione della sutura tra Laurussia e Gondwana. Le due suture sono chiaramente visibili in Spagna sino al Massiccio Boemo, mentre il loro riconoscimento nelle Alpi occidentali è difficoltoso a causa della presenza del Massiccio Cristallino Esterno (ECM) (Guillot, 2009).
La catena europea Varisica contiene una successione di complessi mafici e ultramafici alloctoni alcuni dei quali di origine ofiolitica.
Nella zona sud-orientale del Massiccio Centrale Francese, queste rocce sono intercalate agli gneiss metamorfosati in facies da anfibolitica a granulitica, a formare un’unità più o meno continua (unità leptino-anfibolitico) situata lungo una ex zona di sutura (Carme, 1975). Una continuazione di questa unità è stata riconosciuta nell’ECM alpino, specialmente a nord-est nel Massiccio di Belledonne. A questa unità fa parte il complesso ofiolitico di Chamrousse.
Tra i diversi massicci ofiolitici europei, quello di Chamrousse presenta delle caratteristiche che lo rendono interessante da studiare. Esso ha una diversità litologica e nelle sue rocce si ha una preservazione quasi totale delle strutture magmatiche.
La struttura ofiolitica si estende per ca. 30 km ed è costituita da una sequenza stratificata che include dal top alla base: serpentiniti (cromititi), gabbri e anfiboliti.
I campioni, provenienti dal top della sequenza ofiolitica (serpentiniti), sono stati analizzati dal punto di vista mineralogico attraverso XRPD (diffrattometria a raggi-X su polveri) e il microscopio ottico in luce riflessa e trasmessa. Inoltre, è stata effettuata un’analisi chimica usufruendo della spettrometria a dispersione di energia (EDS) al SEM.

Le analisi geochimiche dei diversi campioni di cromite mostrano alcune differenze: le cromiti dalle sezioni BE sono medio-alte in Cr# e basse in TiO2 e Al2O3 e cadono interamente nel campo delle cromititi podiformi. Le cromiti della sezione CHAM (duniti) presentano valori medio-alti in Cr# e un ampio range in TiO2 e Al2O3; infatti, alcuni campioni ricadono nel campo delle cromititi podiformi, altri nel campo delle stratiformi. Infine, i campioni CH1 e CH4 presentano bassi valori in Cr# e alti in TiO2 e Al2O3. L’ampio range composizionale delle cromititi potrebbe essere dovuto sia a diversa posizione stratigrafica all’interno della sezione ofiolitica che a passaggio da affinità MORB (mid-ocean ridge basalt) a SSZ (supra-subduction zone) al progredire della subduzione, che a diverso ambiente genetico.

In generale, i due modelli possibili di formazione delle cromititi di Chamrousse sono i seguenti:
1. Sia le cromititi high-Al che le high-Cr si formano in zona di subduzione, ma le cromititi alte in Al si formano all’inizio della fase di subduzione, quando l’affinità del magma genitore è di tipo MORB (teoria di Chen e Uysal);
2. Le cromititi alte in Al potrebbero essersi formate in una posizione stratigrafica nella sezione ofiolitica più vicina alla Moho (nella cosiddetta Moho Transition Zone), ed avendo interagito con rocce più evolute hanno precipitato cromiti con chimica più alta in Al.