Dottorato di Ricerca in Scienze della Terra (XVI ciclo)

Le analisi chimiche di roccia totale (elementi maggiori e in tracce) sono state eseguite per: 5
clasti di nefelinsieniti rinvenuti in diversi depositi piroclastici del vulcano di “Las Cañadas”
(Tenerife, Isole Canarie); 15 sieniti campionate all'interno dei depositi di pomici di Agua de
Pau dell’isola di São Miguel (Azzorre); 20 ejecta sienitici rinvenuti nei depositi piroclastici
del vulcano Kilombe (Kenya Rift Valley). Le analisi petrochimiche hanno permesso di
stabilire che gli inclusi sienitici rappresentano porzioni dei margini superiori delle camere
magmatiche presi in carico dal magma durante eruzioni piroclastiche. L’analisi delle relazioni
mineralogiche-tessiturali e composizionali di queste rocce ha permesso inoltre di risalire ai
processi di cristallizzazione dei magmi differenziati peralcalini in condizioni subvulcaniche.
In genere queste rocce sienitiche sono caratterizzate da feldspati alcalini disposti casualmente
(Fabric 1) e presentano composizioni di “liquidus” simili alle corrispettive rocce vulcaniche
(trachiti o fonoliti). I feldspati alcalini presentano chiazze e vene di albite che si sono
sviluppate per la circolazione di fluidi idrotermali sin-post magmatici ricchi in sodio e volatili.
Le caratteristiche di sottosaturazione e peralcalinità degli inclusi sienitici di Tenerife si
riscontrano rispettivamente dall’elevato tenore di nefelina normativa (15.36 e 26.98%) e dalla
presenza di feldspatoide modale (> 5%), anfiboli e pirosseni sodici. Il vetro interstiziale nelle
nefelinsieniti non alterate indica la presenza di un liquido residuale che subisce un brusco
raffreddamento per effetto della rapida risalita del magma che trasporta i clasti sienitici. Le
nefelinsieniti alterate, come conseguenza di tale alterazione, presentano caratteristiche
chimiche sub-, meta- e peralluminose. Inoltre i processi di alterazione idrotermale hanno
determinato la sostituzione della nefelina e dei feldspati da parte di analcime, minerali
argillosi e sericite e la completa obliterazione delle fasi accessorie interstiziali a “metalli rari”
(e.g. eudialyte → egirina + zircone). Tali sostituzioni sono la causa della diminuzione del
contenuto di SiO2, TiO2, MgO, MnO, Na2O, Rb, Y, Nb, Ta e REE e dell’arricchimento in
Al2O3, CaO, Sr e Ba nelle sieniti alterate di Tenerife.
Sulla base della composizione mineralogica modale e di quella normativa, le sieniti di Agua
de Pau sono state suddivise in due gruppi distinti: (i) sieniti sottosature in silice di pre-Fogo-A
e (ii) sieniti sature e sovrassature di Fogo-A. Le sieniti sature/sovrassature in silice essendo
più ricche in HFSE e REE, impoverite in MgO e CaO e caratterizzate da anomalia negativa di
Eu più accentuata, sono cristallizzate probabilmente da liquidi magmatici più evoluti. Il
diagramma di variazione K/Zr vs. Ti/Zr ha evidenziato che le sieniti sature/sovrassature e i
clasti sottosaturi in silice riflettono rispettivamente le composizioni delle trachiti più (MET) e
meno evolute (LET) di Agua de Pau. Le sieniti sature/sovrassature in silice caratterizzate da
Fabric 1, si sono formate per completa cristallizzazione del liquido interstiziale nei pressi del
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