• Acondriti
• basalti planetari
• brachiniti

Lo scopo di questo lavoro è la caratterizzazione petrografica e geochimica della meteorite antartica Allan Hills (ALH) 12073, la sua classificazione e la definizione di alcuni vincoli per un modello genetico. La meteorite ALH12073 è una acondrite unica. Le acondriti sono rocce ignee. La massima parte sono di origine asteroidale. Rari esemplari campionano le superfici di Luna e Marte. L'importanza dello studio delle acondriti consiste nel fatto che sono le uniche rocce del sistema solare di cui disponiamo nei nostri laboratori in grado di fornirci informazioni sui i primi processi di differenziazione planetaria avvenuti agli albori del sistema solare ~4.5 miliardi di anni fa.
Per le analisi petrografiche e geochimiche sono state utilizzate le seguenti metodologie d’indagine mineralogica e petrografica: microscopia ottica (a riflessione e a trasmissione), microscopia ottica a scansione e microanalisi (SEM-EDS), spettroscopia micro Raman e microsonda elettronica (EPMA). La determinazione della composizione gli elementi maggiori della meteorite è stata ottenuta da una griglia rappresentativa di analisi EPMA. Gli elementi in traccia di alcune fasi minerali sono stati misurati tramite LA-ICP-MS. La determinazione della composizione isotopica dell'ossigeno della meteorite è stata condotta tramite Laser Fluorination - Mass Spectrometry.
La meteorite ALH12073 mostra una tessitura ignea a grana da medio a fine. Le fasi mineralogiche che la costituiscono sono: anortite (47.1 vol%; An92.4Ab7.53Or0.19), enstatite essoluta (34.2 vol%; En63.1Fs33.9Wo3.1), augite (3.5 vol%; En43.3Fs16.1Wo40.5), pigeonite (1.1 vol%; En59.6Fs29.6Wo10.8), tridimite (6.5 vol%), troilite (4.4 vol%), più merrillite (1.6 vol%), leghe metalliche di Fe-Ni (1 vol%) e cromite (0.3 vol%). Tutti i cristalli sono privi di evidenze di deformazione da shock associata ad impatti cosmici. Il grado di alterazione terrestre è minimo. L’associazione mineralogica e i rapporti atomici di Fe e Mn nel pirosseno, che sono diagnostici per i basalti planetari, sono simili a quella di basalti extraterrestri come le eucriti (basalti provenienti dall’asteroide differenziato Vesta).
Allo stesso modo, la composizione bulk degli elementi maggiori è simile a quella di basalti extraterrestri (ad esempio eucriti, basalti lunari e marziani): SiO2 = 48.2 wt%; TiO2 = 0.18 wt%; Al2O3 = 16.7 wt%; Cr2O3 = 0.26 wt%; FeO = 12.4 wt%; MnO = 0.02 wt%; MgO = 7.93 wt%; CaO = 10.8 wt%; Na2O = 0.13 wt%; P2O5 = 0.65 wt%; SO3 = 3.36 wt%; NiO = 0.24 wt%. Tra ortopirosseno e clinopirosseno temperature di equilibrio di 962 ± 21 °C sono state stimate per coppie di orto- e clinopirosseno tramite il termometro a due pirosseni QUILF. La presenza di abbondante tridimite documenta un congelamento del liquido basaltico ad alta temperatura (tra 1470 °C e 870 °C). La merrillite ha basse concentrazioni di Na2O, bassi volatili (Cl e F) ed elementi in traccia 100 volte più arricchiti rispetto alla composizione condritica, con un pattern non frazionato ma con anomalia negativa dell’Eu (Eu/Eu* = 0.45). Il plagioclasio ha concentrazioni di REE con valori prossimi alla composizione condritica. Presenta la tipica anomalia positiva di europio (Eu/Eu* = 41.1) e lieve impoverimento di HREE rispetto a LREE. La composizione isotopica degli isotopi dell’ossigeno è δ18O = 4.4 ‰, δ17O = 2.04 ‰ e Δ17O = -0.293 ‰, esclusiva del gruppo delle brachiniti. Le brachiniti sono acondriti differenziate costituite quasi esclusivamente da forsterite e interpretate come cumuliti, mentre ALH12073 ha una composizione (mineralogia e geochimica) simile a quella di un basalto. Una possibile interpretazione è che ALH12073 sia un complemento basaltico estratto dal corpo progenitore delle brachiniti e che queste ultime siano la porzione cumulitica del fuso. Infatti, i rapporti Mn/Mg di ALH12073 sono supercondritici ovvero tipici di rocce differenziate come le meteoriti vestoidi HED (Howarditi-Eucriti-Diogeniti) e le meteoriti marziane SNC (Shergottiti-Nakhliti-Chassigniti). Inoltre il contenuto in REE delle merrilliti di ALH12073 è simile a quello delle brachiniti-like (meteoriti associate alla classe delle brachiniti formate probabilmente da fusi frazionati sul corpo progenitore delle brachiniti). La presenza di fasi metalliche in ALH 12073, costituisce comunque un nodo da risolvere nello scenario di un liquido frazionato in un processo magmatico. Future analisi geochimiche (composizione "bulk" mediante ICP-MS), termospeedometriche (ordinamento cationico nell'ortoenstatite mediante SCXRD), e geocronologiche (40Ar-39Ar) potranno essere utili per confermare l’origine magmatica di questa particolare roccia e fornire quindi nuove indicazioni sui processi di differenziazione planetaria di asteroidi alle origini del sistema solare.

The aim of this work is the petrographic and geochemical characterisation of the antarctic meteorite Allan Hills (ALH) 12073, its classification and to define some constrains for a genetic model. The meteorite ALH12073 is an unique achondrite. The achondrites are igneous rocks. Most of the achondrites are originated on an asteroid, only a small part of them sample the surface of planet like the Moon or Mars. The importance to study the achondrites comes from the fact that these samples represent the first magmatic processes of the Solar System that were active about 4.5 Ga ago.
The following methodologies were used for the petrographic and geochemical studies: optical microscopy (transmitted and reflected light), scanning electron microscopy and microanalysies (SEM-EDS), micro Raman spectroscopy and electron microprobe (EPMA). Mineral chemistry of the major elements was made using a representative grid of EPMA analysies. Trace element composition of merrillite and plagioclase were obtained with LA-ICP-MS. Oxygen isotopes by Laser Fluorination MS.
ALH12073 is a fine to medium grained rock showing igneous texture. This meteorite consists of the following mineralogical phases: plagioclase (47.1 vol%; An92.4Ab7.53Or0.19), orthopyroxene (34.2 vol%; En63.1Fs33.9Wo3.1) plus minor clinopyroxene (3.5 vol%, En43.3Fs16.1Wo40.5) and pigeonite (1.1 vol%; En59.6Fs29.6Wo10.8), trydimite (6.5 vol%), troilite (4.4 vol%), merrillite (1.6 vol%), Fe-Ni alloys (1 vol%) and chromite (0.3 vol%). All crystals show no shock deformation features caused by cosmic impacts. The terrestrial weathering is very low. This mineralogical assemblage and the Fe/Mn ratio, which is diagnostic for planetary basalts, are similar to those of the planetary basalt such as the eucrites (basalts from the differentiated asteroid Vesta). Also the bulk composition of ALH12073 is similar to the bulk composition of extraterrestrial basalts (eucrites, lunar and martian basalts): SiO2 = 48.2 wt%; TiO2 = 0.18 wt%; Al2O3 = 16.7 wt%; Cr2O3 = 0.26 wt%; FeO = 12.4 wt%; MnO = 0.02 wt%; MgO = 7.93 wt%; CaO = 10.8 wt%; Na2O = 0.13 wt%; P2O5 = 0.65 wt%; SO3 = 3.36 wt%; NiO = 0.24 wt%. Between orthopyroxene and clinopyroxene equilibration temperature of 962 ± 21 °C were estimated with the two pyroxenes QUILF termometer using ortho and clinopyroxene couples.
The presence of abundant trydimite reflects the quenching of the basaltic melts at high temperatures (between 1470 °C e 870 °C). Merrillite crystals have low abundances of Na2O and volatile elements (Cl and F) and an undifferentiated REE pattern 100 times enriched in respect to the chondritic abundances with the exception of a strong negative Eu anomaly (Eu/Eu* = 0.45). The plagioclase has REE concentrations close to the chondritic composition. Plagioclase displays the typical strong positive Eu anomaly (Eu/Eu* = 41.1) and a slight enrichment of LREE on respect to HREE. The isotopic composition of the oxygen is: δ18O = 4.4 ‰, δ17O = 2.04 ‰ e Δ17O = -0.293 ‰, is typical of the brachinites group. Brachinites are differentiate achondrites composed almost entirely by forsterite and interpreted as cumulates, while ALH12073 shows a basalt-like assemblage and composition. One possible explanation is that ALH12073 is the basaltic complement extracted from the parent body of the brachinites and the latter are the cumulitic portion of the melt. In fact, Mn/Mg ratios ALH12073 are superchondritic, typical of differentiated rocks such as the vestoid meteorites HED (Howardites-Eucrites-Diogenites) and martian meteorites SNC (Shergottites-Nakhlites-Chassignites). Furthermore ALH12073 and brachinite-like meteorites (meteorites of the brachinites group formed probably from fractionated melts on the brachinite parent body) have similar REE concentrations in the merrillite. The presence of metallic phases in ALH12073 it’s hard to explain if we consider a scenario with a fractionated melts in a magmatic process. In future other geochemical analysies (mean bulk ICP-MS composition), cooling rates (cationic ordering in the M1-M2 sites in the orthoenstatite through SCXRD), geochronology (40Ar-39Ar) will be usefull to confirm the magmatic origin of this rock and to give new informations about the planetary differentiation occurred at the beginning of the Solar System.