Le mineralizzazioni idrotermali di Tavagnasco e Borgofranco d'Ivrea (TO): studio geologico-petrografico e giacimentologico

The thesis work has focused on a geological, petrographic and metallogenic study of the hydrothermal mineralizations cropping out in the municipalities of Tavagnasco and Borgofranco d'Ivrea. In the studied area 16 galleries were found, all within the Eclogitic Micaschist Complex of the Sesia Lanzo Zone. In both locations the mineralizations are represented by veins pluricentimetric in width set along NE-SW dipping northwards fracture systems, typically showing lenticular or flat-tabular geometries, with large differencies in thickness along strike. The mineralizations show a massive structure and millimetric grain size. The host rocks display sericitic alteration (quartz - sericite - pyrite), that in the Borgofranco galleries is much more pervasive. The petrographic study has shown that in the two locations the veins are characterized by different mineral phases, in particular: - The Tavagnasco mineralization mainly consists of quartz, pyrite, arsenopyrite, chalcopyrite, bismuthinite, gold, pyrrhotite, galena and rare scheelite. - The Borgofranco mineralization is mainly composed of by quartz, siderite and barite with rare sulphides (galena), complex solphosalts and locally native arsenic. The latter essentially occurs (associated with sulphides) along "veins" that crosscut the main hydrothermal paragenesis and appears to be related to a relatively late stage. The electron microscopy analysis and micro-Raman spectroscopy study shows the occurrence of particular mineral phases, such as complex Bi-Sb-Cu solphosalts associated with bismuthinite (in Tavagnasco) and Pb-Sb-Ag-Cu solphosalts associated with galena (in Borgofranco). Arsenopyrite geothermometry indicate for the Tavagnasco veins crystallization temperatures around 400-480°C, with a possible re-equilibration at T < 350°C. In Borgofranco the presence of native arsenic suggests relatively low temperature conditions (<300 ° C), outside the arsenopyrite + pyrite stability field. The geological context and paragenetic framework suggest a link with the nearby Traversella pluton. The Tavagnasco veins probably represent the deposition from hot magmatic-hydrothermal fluids, relatively proximal to the pluton; the Borgofranco veins could be related to similar fluids, but in more distal position and at lower temperatures, possibly at shallower depth.

Il lavoro di tesi si è incentrato sullo studio geologico-petrografico e giacimentologico delle mineralizzazioni idrotermali a solfuri affioranti all'interno del comune di Tavagnasco e di quelle a barite e scarsi solfuri e solfosali di Borgofranco d'Ivrea. Nell'area sono state rinvenute 16 gallerie, tutte all'interno del Complesso dei Micascisti della Zona Sesia Lanzo. In entrambe le località le mineralizzazioni sono rappresentate da vene con spessore pluricentimetrico impostate lungo sistemi di frattura con direzione circa NE-SW e immersione verso N, mostrando geometrie tipicamente lenticolari o piano-tabulari con grandi variazioni laterali di spessore. La mineralizzazione all'interno delle vene presenta una struttura massiva e grana pluri-millimetrica. Le rocce incassanti presentano un'alterazione tipicamente sericitica (a quarzo ¿ sericite ¿ pirite) che nelle gallerie di Borgofranco d'Ivrea risulta decisamente più spinta. Lo studio petrografico ha messo in luce che nelle due località le vene presentano caratteristiche paragenetiche diverse, in particolare: - le mineralizzazioni di Tavagnasco presentano una paragenesi costituita principalmente da quarzo, pirite, arsenopirite, calcopirite, bismutinite, oro, pirrotina, galena e rara scheelite. - le mineralizzazioni di Borgofranco d'Ivrea sono invece costituite principalmente da quarzo, siderite e barite con rari solfuri (galena), solfosali complessi e localmente arsenico nativo. Quest'ultimo ricorre (associato ai solfuri) essenzialmente lungo ¿vene¿ e plaghe che tagliano la paragenesi idrotermale prevalente e sembra quindi legato a uno stadio relativamente tardivo. Analisi in microscopia elettronica e in spettroscopia micro-Raman hanno evidenziato la presenza di fasi particolari, quali solfosali complessi di Bi-Sb-Cu associati alla bismutinite (a Tavagnasco) e di Pb-Sb-Ag-Cu associati alla galena (a Borgofranco). Stime basate sul geotermometro dell'arsenopirite indicano, per le vene di Tavagnasco, temperature di cristallizzazione attorno a 400-480 °C, con una possibile riequilibrazione a temperature minori di 350°. A Borgofranco la presenza di arsenico nativo suggerisce condizioni di temperatura relativamente basse (<300 °C), al di fuori del campo di stabilità di arsenopirite + pirite. Nel complesso, il contesto geologico e il quadro paragenetico suggeriscono un legame con il vicino plutone di Traversella. Nell'ambito di tale ipotesi, le vene di Tavagnasco rappresentano verosimilmente il prodotto della deposizione da fluidi magmatico-idrotermali decisamente caldi e relativamente prossimali rispetto al plutone; mentre le vene di Borgofranco d'Ivrea potrebbero essere legate a fluidi grosso modo analoghi, ma in posizione più distale e in condizioni di temperatura più bassa, forse in condizioni più superficiali.