Magmi mafici

Come detto, nel caso dei magmi mafici la formazione dei giacimenti avviene in gran parte nella camera magmatica obbedendo a due processi fisico-chimici: cristallizzazione frazionata e immiscibilità delle parti liquide. Naturalmente esistono, anche se in misura minore, i giacimenti che si formano a causa dei fluidi magmatico-idrotermali residui.

• cristallizzazione frazionata

Riguarda in particolare i minerali compatibili con la struttura cristallina del magma che si solidifica, che cristallizzano secondo un ordine rappresentato dalla serie di Bowen (fig. 1). 

Data la generale poca viscosità dei magmi mafici e l’alta densità dei minerali che cristallizzano per primi, questi  si separano per gravità e si accumulano in strati.

I minerali economicamente più importanti per questo tipo di giacimento sono: magnetite (Fe3O4), ilmenite (FeTiO3), cromite(Cr2O3) ed elementi del gruppo del platino (PGE).

• immiscibilità delle parti liquide

Processo importante soprattutto nei magmi liquidi in cui siano presenti forti quantità di silicati con ossidi o solfuri.

In questo caso, man mano che il magma si raffredda, nella parte liquida residua le due componenti (silicato/ossido o silicato/solfuro) tendono a separarsi a causa dell’immiscibilità dell’ossido o solfuro nel magma, quando se ne supera la soglia di solubilità.

• ossido/silicato

Per quanto riguarda gli ossidi, questo processo è particolarmente significativo in ambiente ossidante e superficiale, creando le condizioni per la formazione di giacimenti di magnetite, ematite (Fe2O3), ilmenite e apatite [Ca5(PO4)3 (F,Cl,OH)].

• solfuro/silicato

Per la combinazione solfuro/silicato, invece, l’immiscibilità dei due fluidi è generalmente accettata come caratteristica della cristallizzazione del magma: i globuli di solfuro fuso non miscibili formatisi si separano per gravità dal resto del magma, data la loro elevata densità, dando luogo a concentrazioni di solfuri: blenda (ZnS), galena (PbS), pirite (FeS2), calcopirite (CuFeS2), cinabro (HgS), antimonite (Sb2S3), argentite (Ag2S), Pentlandite [(Fe,Ni)9S8]

• fluidi magmatico-idrotermali residui 

Possono avere un ruolo non trascurabile nella redistribuzione dei platinoidi (PGE) durante le fasi idrotermali. Inoltre, mentre la cristallizzazione del magma procede, il magma liquido residuo si arricchisce in elementi incompatibili e in metalli siderofili/calcofili con successiva deposizione di dei relativi minerali.

Di conseguenza, oltre ai già citati PGE, minerali principali per questo tipo di giacimento sono: calcopirite,  ilmenite, pentlandite, magnetite e zircone  (ZrSiO4).

In fig. 2 è mostrato un flow-chart che rappresenta l'articolazione dei giacimenti da magmi mafici che è stata qui descritta.