Cristallizzazione magmatica We have now created a primary magma by partial melting of the mantle It is a basalt Can we get the diversity of igneous rocks that we find at the surface from this parent? If so, how? If not, what other process(es) are necessary?

La cristallizzazione magmatica, si sviluppa in un intervallo di T, variabile in funzione della Pressione e della fase fluida presente

sistemi binari a due componenti Il processo di cristallizzazione può essere descritto mediante semplici sistemi binari a due componenti che allo stato solido possono essere immiscibili

2 componenti immiscibili allo stato solido: An - Di Diagrammi T - X 2 componenti immiscibili allo stato solido: An - Di

Composizione del liquido “a” = An70 At a: phi = 1 F = C - phi + 1 = 2 - 1 + 1 = 2 Good choice is T and X(An)Liq

Durante il raffreddamento, il liquido “a” tocca la curva del liquidus nel punto b What happens at b? Pure anorthite forms (point c) phi = 2 F = 2 - 2 + 1 = 1 composition of all phases determined by T Xliq is really the only compositional variable in this particular system

Durante il raffreddamento, il liquido cambia di composizione migrando lungo la curva del liquidus Lever rule shows less liquid and more anorthite as cooling progresses

Per ogni temperatura, è possibile conoscere la composizione del liquido in equilibrio con l’Anortite d between g and h, so reaction must be: diopside + anorthite = liquid must run right -> left as cool (toward low entropy) therefore first phase lost is liquid Below 1274oC have diopside + anorthite phi = 2 and F = 2 - 2 + 1 = 1 Only logical variable in this case is T (since the composition of both solids is fixed)

Quando il liquido raggiunge il punto d (eutettico) inizia la cristallizzazione del Diopside d between g and h, so reaction must be: diopside + anorthite = liquid must run right -> left as cool (toward low entropy) therefore first phase lost is liquid Below 1274oC have diopside + anorthite phi = 2 and F = 2 - 2 + 1 = 1 Only logical variable in this case is T (since the composition of both solids is fixed)

Cool An20 1350oC (e) and diopside forms first at f Continue cooling: continuous reaction with F = 1 as liqA -> liqB + diopside At 1274oC anorthite (h) joins diopside (g) + liquid (d) Stay at 1274oC until liquid consumed by discontinuous reaction: liquid -> diopside + anorthite

Nota : 1. T di cristallizzazione (intervallo) 2. La sequenza dei minerali che cristallizzano dipende dalla composizione del liquido iniziale

Nota: L’ultimo liquido a cristallizare per qualunque composizione binaria, avrà composizione eutettica; Il primo liquido che si forma per fusione parziale avrà composizione