ANNALES ■ Ser. hist. nat. • 10 • 2000 • 2 (21)
saggio scientifico originate	UDC 553.3(497.4)
ricevuto: 26. 10. 2000
LA PIR1TE NELLE ARENARiE DEL BACINO GiULIO
Davide LENAZ
Dipartimerrto di Scienze della Terra deti'Universita dcgti studi di Trieste, IT-3417,7 Trieste, Via Weiss 8
e-mail: lenaz@uriiv.trieste.it
Ucia BILUATO iT-34073 Grado (GO), Calle Lunga 14
SINTESI
Alcuni granuli di pirite provenienti dalle arenarie tardo Cretaciche e Eoceniche del Bacino Giulio sono stati studiati, sia dai punto di vista morfologico per mezzo del Microscopio a Scansione Elettronica sia da! punto di vista chimico tramite analisi in spettrometria a dispersione di energia. Tali analisi hanno evidenziato la presenza di granuli euedrali ottaedrici e cubo-ottaedrici di pirite nei campioni delle arenarie Maastrichtiane e di granuli a tessitura fromboidale nelle arenarie terziarie. Si suppone pertanto che nel Maastrichtiano vi sia stato un apporto prevalentemente detritico, mentre nel Terziario vi siano stale le condizioni chimico-fisiche necessarie per la neoforrriazione di pirite.
Parole chiave: pirite, arenarie, Bacino Giulio
PYRITE IN SANDSTONES FROM THE JULIAN BASiN
ABSTRACT
Tbe morphology of some pyrite grains from the Late Cretaceous to Eocene sandstones of the Julian Basin has been studied by means of SEM. In addition, chemical analyses were carried out using tbe EOS technique. The analyses indicated the presence of euhedra! (octahedra and cube-octahedral pyrite grains in the Maastrichdan samples. Framboidal pyrite grains were present in the Tertiary samples. We suppose that in the Maastrichdan there was predominantly a detrital supply, while during Tertiary the chemical and physical conditions were suitable for the antigenic growth of pyrite.
Key words: pyrite, sandstone, Julian Basin
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OavicSe I.ENAZ A Licio BIUIATO: i-A PíRITf NFl LE ARENARIE ÜCL RACING CiULiQ, 317-322
INTRODUZIONE
La presen/a di pirife fromboidaie o euedrale di origine sedimentaria é relativamente comune in rocce sedimentarse, giacimenti a solfuri e suoli. Molteplici studi, anche sperimentali (Sweeney & Kaplan, 1973; Raisweli, 1982), sorto stati svolti alio scopo di capire le condizioni chimico-fisiche che causano la formazione di pirite.
La precipitazione diretta di solfuri in ambiente sedimentario puó awenire in condizioni anossiche. In taii condizioni si ha la riduzione a solfuro di solfati di origine marina, ad opera di batteri anaerobicl (Berner, 1970). Con questo processo si ha principalmente formazione di pirite e/o marcasite, attraverso mec-c.anismi abbastanza complessi.
Sweeney & Kaplan (1973), sulia base di dati sperimentali, suggerirono S'ipotesi che (a pirite t'romboidale sia relazionata alia deposizione di solfuri di ferro che sí accrescono, a partiré da un núcleo sferico, dopo la formazione di solfuri metastabili come mackiriawite e greigite o anche pirrotite.
Scopo di questo lavóte» é la determinazione quali-tativa dei solfuri tramite analisi fc'DS (spettrometria a dispersione di energía) al microscopio elettronico al fine di ipotizzarne ia possibile genesi e stabilire quindi se si tratta di solfuri detritici o di neoformazione.
I	solfuri analizzati in questo lavoro provengono dalle arenarie del Flysch del Bacino Giulio.
AREA DI STUDIO
Aubouin (1963) ha introdotto la denominazione di Bacino Giulio per le successioni clastiche che occupano gran parte delle Prealpi Giulie meridionali (Friuli oriéntale) e parte del territorio sioveno. Attualmente tale bacino viene anche denominato Bacino Sioveno secondo la dicitura utilizzata da Buser (1987).
II	Bacino Giulio é caratterizzato da sedimentí fíyschoidi e preflyschoidi. La deposizione di questi materiali ha avuto inizio nel Campantano superiore (Cretácico superiore) (Tunis & Venturini, 1987) e si é protratta fino al Luteziano inferiore (Eocene) (Venturini & Tunis, 1992).
II Bacino Giulio é caratterizzato da sedirnenti misti silicoclastici-carbonatici, la cu i deposizione é con-trollata da fattori quali le osciilazioní del liveilo marino, la tettonica, la subsidenza, il clima, l'abbondanza di apporti terrigeni e ia paíeomorfologia della Piattaforma Friulana, che costituisce la maggior sorgente di detriti carbonada.
Inizialmente, nell'ambito dei terrens di etá Maas-tric.htiana, sono state distinte numeróse unita (Tunis & Venturini.1985; Piríni ef ai, 1986). Tunis & Venturini (1992), hanno sempiificato tale sequenza stratigrafica portándola a quattro unita per if Cretácico, due per il
Paleocene e due per l'Eocene. Le unita,. ripórtate qui sotto, sono state divise in base alie affinita litologiche, sebbene localmente si reglstrino delle differenze dovute ad ambienti deposizionali srmili ma non identici.
Flysch di Drenchia (Campaniano superiore p.p.): é cost i tu i to da grossi banchi di breccia, cakisiltiti con intercalati banchi di breccia e di caiciruditi passanti a calcaren iti.
Flysch di Clodig (Maastrichtiano inferióse p.p.): é costituito neUa parte superiore da internal azi on i cal-carenitico-calcilutitiche con banchi carbonatici; nelia parte inferiore da intercaiazioni calcarenitico-calci-südticoarenacee.
Flysch deilo ¡udrio {Maastrichtiano inferiore p.p-medio): e costituito da due banchi di bieccia passante a calcarenite a cui segue una sedimentazione arenaceo-marnoso-c.alcarenitico-cakilutitico; si intercalano strati carbonatici.
Flysch di M. Brieka (Maastrichtiano superiore): é costituito da strati arenaceo-marnosi-calcilutitici-caíca-renitici a cui si intercalano bancbi carbonatici.
Flysch di Calla (Paleocene interiore-medí o p.p.): é costituito da un'aíternanza cli mame e arenarse c.on intercalad banchi carbonatici; típico il colore rossastro, bruno-rossastro, localmente verdastro.
Flysch di Mas a rol i 5 (Paleocene medio p.p-superiore p.p.): é costituito da iníercafazioni arenaceo-marnose torbiditiche.
Flysch del Grivó (Paleocene superiore p.p - Eocene interiore p.p): occupa gran parte defie Prealpi Giulie. ¡I "Megastrato dei M. loanaz", originate da colossalí frane sottomarine, segna Cínico dfilía sequenza; neüa parte inferiore e media predominano le torbiditi silico-clastiche distal i e ¡e calcitorbiditi prossimali; nella parte superio-e prevaigono torbiditi silicoclastiche spesso prossimali.
Fiysch di Cormons (Eocene inferiore p.p - Eocene medio p.p): chiude la deposizione nel Bacino Giulio con i suoi depositi lorbiditici; questa unita e carat-terizzata da numeróse ripetizioni di serie determinate da faglie orientate NW-SI'. Si riconoscono tre associazioni di fades: torbiditi epibatiali argiiloso-arenacee e are-nacee-argilióse con banchi di arenarie amalgamate, ar-giSle siltose e siiliti con intercaiazioni arenacee (ambiente di prodelta); arenarie, siliiti, drenarie conglomeratic he, conglomerati (ambiente di fronte e piaña deltizia).
Nel Maastricht a-:o s: ri< onosce anche ii Mysch di Va Uccea (Maastrichtiano interiore p.p.): sembra che questo ':ysch sia stato depositato in una sorta di bacino sospeso: questa ¡potes: é avvallata daíla presenza di banchi di mame calcaree rosse in vari livelli della successione, dalla prevalenza di marne e calcisiltiti riel la parte interiore e dall'assenza di strutture interne nei iivelii arenacei
Questa colonna stratigraíica non comprende le aree
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Davirfi' LENAZ & Uoa BILlIATQ ¡.a PIRH'E Ni'LLE ARENAKIt [jFl SAC IN O OtU.IO, J17-3.22
Fig. 1: Flysch del Bacino Giulio: posizione det campioni oggetto di quesfo studio.
Si. 1: Fliš Julijskega bazena: lega vzorcev, ki so predmet te Študije.
a deposizione flysc:hoide defle zone di Bovec (Plezzo, Siovenia) da cul provengono aicuni dei campioni esamínaii e che sono coevi al Flysch di M. Brieka.
Le arenarie del Bacino Ciuiio erano giá state analiz-zate dal punto di vista petrográfico e mineralógico da Bertolla (1997). In seguito a quesío studio si é notato che i solfuri non sono presentí in tutto il ciclo sedimentario del Bacino Giulio, ma solamente in alcuni campioni maastrichtiani, nei campioni terminali del Flysch del Grivo e in quelli iniziaii del Flysch di Cormons. La presen za di pirite era giá stata se gnal ata in precedenza da Kuščer et ai (1974). inoltre Tunis & Venturinl (1986) hanno segnalato entro alcune mame del Flysch del .Mataíur (attuaimente Flysch di Drenchia), la presenza di abbondanti cristalli cubici di pirite di dimension! attorno at 4 mm, relazionati secondo questi Autori ad un ambiente di tipo riducente.
MATERIALE F METO O i
Le arenarle sono state frantumate mediante un frantoio a ganasce. Quindi, tramite setacciatura, é stata separata la frazione compresa tra i 63 e i 125 prn in cui si concentrano Sa maggior parte dei minerali pesanti (Morton, 1985). Poi mediante ií separatore magnético FRANYZ 6 stata separata ¡a parte non magnética, in cui sono presentí i solfuri, da quefla magnética. Infine, da questo concéntralo sono stati selezionati al microscopio
i solfuri successivamente analizzati al microscopio elettronico (SEM).
Per l'analisi é stato utilizzato il microscopio a sistema intégralo IEICA STERGOSCAN 430i (Leica Cambridge LTD England) per microscopía elettronica a scansione con microanalisi a ragg! x a dispersione di energía (EDSj, in dotazione al Dipartimento di Biología deil'Universfta di Trieste - Microscopía elettronica -Fondazione CalJerio.
In figura 1 sono evidenziate le aree di raccolta e in tabella 1 sono riportate denomina?iorse, aree di pro-venienza, unita stratigrafica e morfología dei campioni.
RISULTATI E DISCUSSIONE
Mediante microscopia elettronica sono state effet-tuate indagini morfologiche e chimiche su una trentina di campioni provenientí dal Flysch dei Bacino Giulio. i campioni sono stati raccolti in aree di cui sí conosceva la stratigrafia e í'etá
L'investigazione al microscopio elettronico a scansione lia permesso di riconoscere le di verse morfologie legate alie differerili aree di provenienza dei solfuri.
Le morfologie riportate in tabella 1 evidenziano che neíle arenarie del Maastrichtiano (Figg. 2, 3) sono presentí cristalli euedraíi cubici, ottaedrici e cubo-otta-edrici. Nelle arenarie del Flysch del Grivó e del Fíysch di Cormons (Figg. 4, 5) sono presenti masserelle, aggregati e sfere a tessitura fromboidale. Non sono stati ritrovati campioni in cui fossero presenti entrambe le morfologie
L'analisi qualitatíva dei campioni tramite EDS, ha evidenziat.o la presenza degli spettri di S e Fe. Il rapporto cuantitativo di tali elementí conferma la presenza dolía pirite.
Il prevalente sviluppo di una forma sempíice piut-tosto che di un'altra, dipende spesso dalle condizioni chimíche e fisiche di accrescimento del cristallo. Tra le condizioni fisiche ha particolare importanza la temperatura. Murowchick & Barnes (1987) affermarono che la pirite presenta un habitus prevaleritemente pen-tagonododecaedrico se formatasi in ambiente mag-matíco o metamorfico ad alte temperatura, ottaedrico se formatasi a medie temperature, ed infine cubico se formatasi a temperatura ambiente o di poco superiori.
In ambiente sedimentario invece puó assumere la típica tessitura fromboidale a partiré da un núcleo sferico, dopo la formazione di solfuri metaslabili come mackinawite e greigile o anche pirrotite
In accordo con Murovvchick & Barnes (1987) si puó perianto affermare che i cristalli euecfraii presentí nei campioni maastrichtiani si sono presumíbilmente formati in ambiente magmatico o metamorfico di temperatura medio alta e pertanto la loro presenza nei sedimenti é da ricondurre a processi di erosione e successivo accumulo. Il fatto che la pirite si presenti
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Davide LFNAZ S Licia 8IILIATO: LA PWîTê MPI ! f AKFKARIF DR BAONOCU/UO, 317-1J2
Tab. 1: Nome det catnpioni, eta, localita di raccolla e morfologia (localita di raccolta da Bertolla, 1997). Tab. 1: Imena vzorcev; starost, najdišče in morfologija (najdišče po Beriulla, 1997).
Campione	Unita stratigrafica	località di raccolta	Morfología dei granuli
BG27	Flysch di Cormons Eocene inf-Eocene medio	Presso C. Peter in localité Romesca, a Nord di l.onzano (quota 140 m).	Concrezioni, masserelle e aggregati iridescenti.
BG26	flysch di Cormons Eocene inf-Eocene medio	Presso il Monte Candia in localité Ronchetto, a Est di Dolegna del C'ollio (quota 240 m)	Concrezioni, masserelle e struttura fromboidale iridescenti, cristalii moíto rovinati, arrotondati.
BG23	Flysch del Grivo Paleocene sup-Eocene inf	Dail'affioramento chiamato "Cret des slavínis" sulla riva sinistra del Torrente Cornappo, all'altezza del'a zona denominata "Val Pofàn" a Sud di NimLs (quota 100 m).	Concrezioni.. masserelle e struttura fromboidale iridescenti.
BG22	Flysch del Grivd Paleocene sup-Eocene inf	All'inizio délia strada che sale a Sammardenchia dalla vaile ciel Torrente Zimor (quota 290 m).	Aggregaíi, concrezioni e struttura fromboidale di colore giallo con lucentezza metailica.
BG8	Flysch di M. Brieka Maastrichtiano	Lungo la sírada che costeggia il torrente ludrio nei pressi dei Rio Zaoriecaian (quota 290 m).	Cristalii ottaedrici.
BG7	Flysch di Val Uccea Maastrichtiano	Lungo la strada che da Uccea porta alla Val Resia, presso il tornante a quota 933 m poco prima degli stalli di Tanatemca.	Cristalii ottaedrici.
BG2	Non inserito in unita Maastrichtiano	Località come BGl.	Cristalii ben formati, cubici, ottaedrici e cuboottaedrici di colore giallo con lucentezza metailica.
BG'l	Non inserito in unita Maastrichtiano	Nei pressi del tornante sulla strada che porta da Bovec a Koritnics in Slovenia (quota 425 m).	Cristalii ben formati, cubici e ottaedrici di colore giallo con lucentezza metailica.
comunque come cristal i i ben formati non puo essere utilizzato a discapito delí'ipotesi di derivazione detrítica, ¡n quanto sono numerosi i cristalii idiomorfi presentí (granati, spinelli, etc.). Gli aggregati e le masserelle di pirile possono essere sia detritici, forse rovinati dal carico deí seclimenti, sia di neoformazione. Infine, la pirite a tessitura fromboidale é colíegabile a processi ds neoformazione non presentando segno aícuno di trasporto.
Da ció si puo concludere che nel Maastrichtlano e prevalenle un apporto di tipo detrítico che ha interessato un'area in cui la pirile si era formata in condizioni di temperatura medio alta. Neí campioni Terziari oltre
alí'apporto di materia fe non determinabile in maniera si cura come detrítico o autigeno (masserelle e aggregati), si ha la neoformazione di pirite fromboidale. Tale fatto implica c.he in questo periodo si siano avute nel Bacino Giulio deíle condizioni chimico-fisiche taJi da permettere la neoformazione di questo minerale.
RINGRAZIAMENTI
Gli Autori ririgraziano sentitamente ii Prof. Princi-vaile e il Dott. Tunis per la revísione critica del testo, e il sig. Ubaldini per l'aiuto fornito a! SEM.
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Daviife i FNAZ i Ucia RIUIATO: IA PIRITí N-EIU ARENAR!? DEL BACIW? CtUUO.
Fig. 2: Cristallo ottacdrico di pirita dat campiorte BG1. (Foto: A. Bertolla, 1997)
SI. 2: Oktaedrični piritni kristal iz vzorca BG1. (Foto: A. Bertolla, 1997)
fig. 4: Pirite fromboidale dal campione BG2b. (Foto: i. Billiato)
Sí. 4: Framboidalni pirit iz vzorca BG26. (Foto: L. Billiato)
Fig. 3: Cristallo cubo-ottaedrico di pirite dal campione BGí. (Foto: L. Billiato)
SI. 3: Kubično-oktaedričrii piritni kristal iz vzorca BGÍ. (Foto: L. Billiato)
Fig. 5: Particolare della foto precedente. (Foto: L. Billiato)
Si. 5: Detajl s prejšnje slike, (foto: L. Billiato)
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Davide 1.ENAZ f. Licia Bil.LIATO: I.A l'iRílf NfllE ARENARIF Dfl 8AONO GIUUO. JU-322
PiRIT V PEŠČENJAKIH IZ JULIJSKEGA BAZENA
Davide LENAZ
Oddelek za zemeljske vede. Univerza v Trstu, fT-34127 Trieste, Vía Weiss 0 e-mail: ltfiiiz@univ.triuste.il
Licia BILL ¡A JO iT-34073 Ciado (CO),. Cali? Lunga 14
POVZETEK
Opravljena je bila analiza piritnih zrn iz zgornje kredníh in eocenskih peščenjakov julijskega (Slovenskega) bazena. Morfološko so bila zrna pirita pregledana z uporabo SEM mikroskopije, kemično analizo pa smo opravili z EDS spektrometrom. Analizi sta pokazali prisotnost evhedralmh (oktaedričnih in k ub ičn i h -okta edričn i h) piritnih zrn v maastrihtijskih vzorcih. Eramhioidalna zrna so bila najdena v terciarnih vzorcih. Predvidevamo, da je v maastrihtijskih kamninah prevladoval detritični vnos materiala, v terciarju pa so bile kemične in fizikalne razmere ugodne za nastanek avtigenega pirita.
Ključne besede: pirit, peščenjak, julijski bazen
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