AA 2013/2014 Laurea triennale Spettroscopia microraman su rocce del lago di cignana (valle d’aosta) alla ricerca di indicatori di uhp Laureando: Davide Carraro Relatore: prof. Fabrizio Nestola Correlatore: Dott. Luca Toffolo

Obiettivi Ricerca di minerali indici di condizioni metamorfiche di UHP su quarziti granatifere del Lago di Cignana

Inquadramento geologico

Inquadramento geologico http://www.montagnapertutti.it/escursionismo/pennine/cignana.php Frezzotti M.L. Spettroscopia Raman in Petrologia Quarziti dell’Unità del Lago di Cignana (Zona Piemontese)

I campioni Quarzo Granato

Come studiare inclusioni di dimensioni cosi ridotte?

Elementi / fasi analizzabili Vantaggi/svantaggi diverse tecniche analitiche Tecnica Risoluzione spaziale Elementi / fasi analizzabili Microsonda elettronica (EMPA) 1μm Z> 9 Diffrazione a cristallo singolo almeno 15 μm qualunque Raman

La spettroscopia microRaman è la tecnica ideale per lo studio delle inclusioni e delle microfasi I - Risoluzione spaziale (spot size anche < 1μm ) VANTAGGI II - minima o nessuna preparazione del campione III - Possibilità di analizzare qualsiasi tipo di composto a prescindere dalla composizione chimica IV - Tecnica non invasiva e non distruttiva

Principi del funzionamento spettroscopia Raman Effetto Raman

Principi del funzionamento spettroscopia Raman Strumentazione http://www.thermoscientific.com/products/lab-equipment.html

Principi del funzionamento spettroscopia Raman

Procedura sperimentale Campioni preparati in sezione sottile (30μm) lucida Spettrometro Raman Thermofisher Laser verde 532 nm Obiettivo 50x LWD -> spot size ≈ 1μm Potenza laser: 5 – 10mW

Aspetto tipico dei granati analizzati corona Nucleo manganesifero inclusione

GRANATO ZONATO

GRANATO ZONATO

QUARZO

RUTILO

APATITE

SIDERITE

DIAMANTE

Confronto con dati di letteratura Frezzotti M.L. NatureGeoscience Carbonate dissolution during subduction revealed by diamond-bearing rocks from the Alps

Confronto diamante naturale vs diamante da pasta diamantata Diamond, 8 m

Conclusioni Grazie alla spettroscopia microRaman è stato possibile non solo identificare diverse fasi mineralogiche (siderite, apatite, rutilo, quarzo) incluse nei granati ma anche individuare inclusioni di diamante. 2) La presenza di diamante indicherebbe un metamorfismo di altissima pressione per quanto l’assenza di coesite rappresenti un’anomalia non facilmente spiegabile.

Conclusioni 3) Come osservato in studi precedenti, le inclusioni di quarzo potrebbero rappresentare una retrocessione di coesite e tale retrocessione sarebbe rappresentata da uno shift nello spettro Raman visibile principalmente nel picco più intenso del quarzo. Nel presente studio non è stato osservato alcun shift e di conseguenza non è possibile speculare sulla retrocessione della coesite. 4) La presenza di quarzo e diamante darebbero una pressione e temperatura massima di 2.5 GPa e 410 °C, rispettivamente, condizioni non affidabili per la cristallizzazione del diamante.

Grazie per l’attenzione