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• basalti alcalini
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Le rocce ignee della valle del Rio Genoa-Senguerr e della catena del Cerro San Bernardo, Chubut, Argentina


RIASSUNTO
La presente tesi ha avuto come oggetto lo studio delle rocce ignee cenozoiche affioranti in Patagonia centrale, nella regione Río Genoa-Senguerr/Cerro San Bernardo (Sarmiento, Chubut, Argentina). Tali rocce sono situate in una posizione di retroarco rispetto alla cordigliera Andina e si trovano a nord-est dell’attuale Punto Triplo del Cile. Al fine di determinarne l’origine, sono stati descritti sia i prodotti emessi che il contesto tettonico nel quale queste rocce ignee si inseriscono.
La realizzazione di questa tesi ha implicato la seguente attività sperimentale svolta dal candidato:
- Campionatura eseguita nel mese di febbraio 2003;
- Esecuzione di 45 sezioni sottili per indagine petrografica;
- Determinazione del contenuto in elementi maggiori di 29 campioni tramite XRF;
- Determinazione del contenuto in elementi in traccia di 16 campioni tramite ICP-MS;
- Inoltre su 5 sezioni lucide, utilizzando il microscopio elettronico a scansione (SEM), sono state determinate le composizioni delle fasi presenti (oltre 190 misure).

Tutti i dati raccolti sono stati elaborati con lo scopo di determinare la composizione, le condizioni termobarometriche e le modalità di fusione della sorgente coinvolta nella genesi di tali prodotti magmatici e, inoltre, confrontando i dati originali di questa tesi con quelli presenti in letteratura, si è cercato di capire come il magmatismo delle zone studiate si inserisca nel complesso quadro geodinamico della zona di retroarco Sudamericana.
L’utilizzo delle datazioni radiometriche pubblicate ha messo in evidenza come questa zona sia stata interessata negli ultimi 25 Ma da almeno due eventi magmatici alcalini: il primo (24-17 Ma) ha interessato la catena del Cerro San Bernardo e ha portato alla messa in posto di numerosi, anche se non estesi, plateau basaltici; e un secondo( 4-2 Ma), esclusivo della valle del Rio Genoa-Senguerr, rappresentato da spatter cones dai volumi modesti e piccole colate laviche.
Petrograficamente tutte le rocce studiate sono estremamente omogenee e mostrano tessiture porfiriche con fenocristalli di olivina e più raramente di clinopirosseno (augite titanifera); in pasta di fondo si osservano sempre clinopirosseno, plagioclasio, olivina e Ti-magnetite ed in alcuni campioni anche ilmenite e feldspato alcalino; inoltre sono comuni xenocristalli di olivina, clinopirosseno, ortopirosseno e Cr-spinello; questi derivano dalla disgregazione di noduli ultrafemici mantellici che frequentemente si trovano come inclusi nelle lave e negli spatter dei coni della valle del Rio Genoa-Senguerr.
L’estrema omogeneità petrografica che caratterizza questi prodotti non rispecchia la loro ampia variazione chimica; infatti, utilizzando gli elementi maggiori è possibile distinguere cinque serie magmatiche con contenuti e rapporti tra alcali completamente differenti.
Chimicamente sono distinguibili 6 campioni decisamente subalcalini (tre basalti tholeiitici, e tre andesiti basaltiche), quattro basalti transizionali, e 19 prodotti alcalini (basaniti, basalti alcalini, trachibasali); inoltre, considerando i rapporti tra potassio e sodio e i contenuti in potassio delle rocce alcaline si riesce ad individuare almeno tre serie di rocce distinte: la Alcalina Sodica, la Alcalina Potassica e il campione del Cerro Ante (PA388, cono di scorie molto prossimo alla Cordigliera) che mostra contenuti e rapporti K/Na molto maggiori.
Generalmente le rocce studiate sono molto primitive con alti valori di Mg# (raramente < 60).
Con i dati ricavati con il metodo ICP-MS sono stati costruiti spider-diagrams che hanno messo in evidenza come tutti i campioni, ad eccezione del PA388, abbiano un andamento omogeneo con un picco in corrispondenza di Ta e Nb e frazionamenti delle REE compatibili con granato nel residuo solido.
Il campione PA388, invece, mostra un pattern degli incompatibili completamente differente con una profonda fossa in corrispondenza del Ta e Nb, contenuti in LILE estremamente alti (Th, U, Rb > di 200 volte rispetto ai contenuti del pirolite di McDonough et al .,1995) e un alto frazionamento delle REE.
I dati raccolti inoltre sono stati utilizzati per discriminare temperature e profondità di genesi di questi magmi e le modalità di fusione della sorgente.
Con studi petrogenetici si è stabilito che pur trattandosi di prodotti primitivi
c’è stato frazionamento di olivina e un trascurabile frazionamento di Cpx, e che le differenze geochimiche osservate possono essere spiegate ipotizzando profondità e modalità di fusione differenti di una comune sorgente lherzolitica a granato.
Le caratteristiche geochimiche delle vulcaniti studiate, ad eccezione del campione PA388, sono tipiche dei magmi intra-placca di tipo OIB e non mostrano nessuna sostanziale differenza con il magmatismo di retroarco della Patagonia meridionale; il campione PA388, invece, può essere messo in relazione con bassi gradi di fusione parziale di una sorgente fortemente metasomatizzata ed idratata da fluidi derivanti dallo slab in subduzione.
Analizzando il moto relativo della placca continentale Sudamericana e delle placche oceaniche, Antartica, Farallon (paleo-Nazca) e Nazca, che hanno interagito con essa negli ultimi 30 Ma è stato possibile costruire un modello che spiega in funzione dell’apertura di finestre astenosferiche nello slab in subduzione sia il magmatismo Miocenico superiore che quello Mio-Pliocenico.

CANDIDATO:
Sandro Bruni