link per seguire il seminario su Teams:https://tinyurl.com/2p8w8pkj               |                link per la diretta youtube: https://youtu.be/4LQohsfzDDc

 

Nuove vedute sul sistema subvulcanico del Somma-Vesuvio e sull'aumento dell'esplosività durante le eruzioni pliniane

Annamaria Lima. Dipartimento di Scienze della Terra, dell’Ambiente e delle Risorse (DiSTAR), Università di Napoli Federico II. Questo indirizzo email è protetto dagli spambots. È necessario abilitare JavaScript per vederlo.">Questo indirizzo email è protetto dagli spambots. È necessario abilitare JavaScript per vederlo.

L’obbiettivo di questo seminario è illustrare le nuove vedute sui fattori che controllano la stratificazione geochimica della camera magmatica superficiale del SommaVesuvio (SV) e l'aumento dell'esplosività durante le eruzioni pliniane, a condotto aperto, come osservato nell’eruzione di Pompei (79 DC). Queste nuove vedute sono il frutto di studi decennali sulle inclusioni fluide e magmatiche (melt) nei minerali di noduli xenolitici, in particolare di skarn, rinvenuti nei prodotti eruttivi del SV. Le inclusioni fluide e magmatiche nei minerali che formano le rocce sono dei microsistemi chiusi che conservano preziose informazioni sulla composizione chimica del magma pre-eruttivo, intrappolato e conservato ermeticamente, con il contenuto di elementi e composti volatili che sfuggono durante l’eruzione. Nei minerali degli skarns, per effetto dell’intrappolamento eterogeneo, si sono formate nello stesso cristallo diversi tipi di inclusioni, con una stretta relazione genetica, indicative dell’ambiente di formazione. Gli skarns studiati sono rappresentativi del sistema subvulcanico al contatto tra il magma e la roccia incassante calcareo/dolomitica, dove avviene la transizione da un sistema dominato dal magma a un sistema idrotermale dominato da fluidi acquosi. In questa "zona di transizione", durante i lunghi tempi di residenza del magma, prima di un’eruzione pliniana, avvengono numerose reazioni chimiche: l'acqua reagisce con composti come cloruro, fluoruro, borato e carbonato e per effetto dell’idrolisi alle alte temperature possono formarsi più fasi fluide tra loro immiscibili, come testimoniato dai vari tipi di inclusioni rinvenute. In particolare, le inclusioni melt-fluido idrosalino (SMI) testimoniano l'immiscibilità tra fusi silicatici e idrosalini a T< circa 700 °C, mentre le inclusioni composite (CMI), mostrano anche l'immiscibilità tra due liquidi silicatici a T<1060°C e 100 MPa. Le rocce calcareo/dolomitiche incassanti, interagendo con il magma, subiscono un metasomatismo infiltrativo di contatto, con fusione e aumento della P(CO₂). Il magma contaminato lentamente si raffredda e si scinde in due liquidi silicatici (melts) immiscibili, di composizione e densità diversa; i melts immiscibili durante i lunghi periodi di riposo generano nella camera magmatica superficiale la stratificazione che si osserva nelle successioni di pomici prodotte dalle eruzioni pliniane di Pompei (79 AD) e di Avellino (3.550 ybp). L’immiscibilità tra liquidi silicatici (melts) può aversi quando si separano un melt ricco di Fe e P e povero di Si, e un altro, al contrario, ricco di Si e povero di Fe e P. Al SV è stato constatato che il magma che alimenta le eruzioni interpliniane è ricco di Fe e P e povero di Si, mentre quello che alimenta le eruzioni pliniane, al contrario, è ricco di Si e povero di Fe e P. La stessa differenza composizionale è stata osservata tra le pomici grige e le bianche separate da un gap composizionale. La differenziazione per immiscibilità tra due liquidi silicatici (melts) è stata osservata anche in altri contesti (per es. nella Skaergaard Intrusion). I due liquidi silicatici, originatisi per smescolamento, si comportano indipendentemente con firme petrologiche che potrebbero essere interpretate come mixing/mingling. Un fattore distintivo della differenziazione magmatica per immiscibilità è che non si formano melt a composizione intermedia tra i due estremi, dando luogo ad un gap composizionale. Se su scala più ampia, come osservato nelle inclusioni (SMI e CMI) durante gli esperimenti di riscaldamento e raffreddamento, durante la risalita e quindi con il raffreddamento del magma, a (T< circa 700°C), si formano goccioline di fluido idrosalino immiscibili che si accrescono intorno alla bolla di vapore, si potrebbe ipotizzare che l’immiscibilità dei fluidi idrosalini potrebbe rappresentare un propellente per l'aumento dell’esplosività delle eruzioni pliniane in condizioni di condotto aperto, come è si è verificato durante l’eruzione di Pompei (79 AD).