Provincia magmatica Toscana

Provincia Magmatica Intra-Appenninica

La Provincia Magmatica Intra-Appenninica
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Venanzite

Venanzite: Varietà melanocratica di melilitite a leucite composta in prevalenza da melilite, leucite, kalsilite ed olivina. Attualmente definita come roccia kamafugitica classificata come melilitite a kalsilite-leucite-olivina.

Il centro vulcanico di San Venanzo
I vulcani post-Pleistocenici di San Venanzo (Fig.1), situati lungo il margine Ovest del Graben del Tevere, circa 30 Km SSW di Perugia, rappresentano i centri vulcanici più importanti della Provincia Magmatica Intra Appenninica. Questa provincia è costituita da piccoli centri vulcanici (prevalentemente monogenetici) sparsi nella zona interna della catena Appenninica. L'area interna della catena Appenninica durante il Pliocene fu sottoposta a processi di estensione crostale, che portarono alla formazione di strutture Hors-Graben e piccoli bacini sedimentari, riempiti successivamente da sedimenti continentali. La maggior parte dei centri vulcanici è localizzata lungo le faglie che delimitano i Graben e sono caratterizzati da eruzioni monogenetiche di breve durata con sviluppo di scoria-cone, tuff-cone e maar. Colate laviche e dicchi sono estremamente rari e la maggior parte dei prodotti è costituita da piroclastiti. I prodotti emessi comprendono: fonoliti, kamafugiti, melilititi e carbonatiti.

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Fig.1: Sinistra – localizzazione del centro vulcanico di San Venanzo e dei vari centri della Provincia Magmatica Intra Appenninica. Destra – Schema geologico dei vulcani di San Venanzo. Immagine tratta e modificata da Stoppa (1998).

Fig.2: Schema geologico dettagliato dei vulcani di San Venanzo. Immagine tratta e modificata da Stoppa (1996).

Fig.3: Sezioni geologiche dei vulcani di San Venanzo. Immagine tratta e modificata da Stoppa (1995).

Il maar di San Venanzo
Il maar di San Venanzo (Fig.2) si trova nei pressi del paese di San Venanzo (Terni) a Nord del centro vulcanico di Pian di celle. Le rocce prevulcaniche sono costituite da argille e sabbie continentali (Plio-Pleistocene) e da marne Mioceniche della formazione Marnosa-Umbra. Il maar di San Venanzo è costituito, dal basso verso l'alto, da tre facies piroclastiche: tufi litici, tufi a lapilli e brecce litiche. I componenti ignei presenti all'interno delle brecce litiche sono costituiti prevalentemente da lapilli vetrosi e vescicolati e frammenti cineritici a grana grossa. Le porzioni più fini dei depositi piroclastici sono ricche in cristalli (1-2mm) di olivina da euedrale e subedrale e cristalli di feldspato potassico. I depositi di tufi a lapilli sono ricchi in bombe microvescicolate a composizione carbonatitica circondati da una matrice a grana fine ricca in calcite.

Il tuff-ring di Pian di Celle
Il tuff-ring di Pian di Celle (Fig.2) ha un diametro di 450 m ed è situato circa 500 m dal maar di San Venanzo. I prodotti piroclastici ricoprono un'area di circa 1.5 Km² con uno spessore medio di circa 20 m e un volume totale di circa 3x10⁶ m³. Stratigraficamente il tuff-ring di Pian di Celle è costituito, dall'alto verso il basso, da due colate laviche (Le Selvarelle e Belvedere) intruse da un sill, un cono di scorie, una breccia caotica e da tufi a lapilli e ceneri ricchi in cristalli di olivina e diopside. Si hanno anche sottili strati (2-3 cm) ricchi in materiale carbonatitico. La breccia caotica è costituita in prevalenza da frammenti juvenili di carbonatiti, lapilli (con nucleo litico) e bombe melilitici. I lapilli talvolta contengono microxenoliti dunitici.

Le colate laviche di Pian di Celli
Le lave di Pian di Celli furono originariamente definite da Rosenbusch (1898) come "euktoliti", e successivamente "venanziti" da Sabatini (1899). Attualmente sono classificate come olivin-leucite melilititi. Le colate laviche di Le Selvarelle e Belvedere (Fig.2) affiorano lungo i fianchi Nord, Ovest e Sud del cono piroclastico di Pian di Celle. La colata di Le Selvarelle (51.000 m²) ha uno spessore massimo di 20 m e un'ampiezza di 200 m mentre la colata di Belvedere (12.000 m²) ha uno spessore massimo di 6 m. Un dicco di alimentazione affiora lungo il bordo Sud del cratere; questo dicco, che alimentava la colata di Le Selvarelle, termina in un piccolo cono di scorie (Fig.2). Un secondo dicco, situato lungo il bordo Ovest del cratere, unisce le due colate laviche. Le due colate laviche e i dicchi hanno una tessitura porfirica, olocristallina con fenocristalli di olivina (Fo90-65) immersi in una matrice ricca in melilite, leucite, flogopite, pirosseno povero in Al, kalsilite, spinello, monticellite e calcite. Le due colate laviche sono caratterizzate dalla presenza di vene "pegmatoidi" ricche in grossi cristalli di leucite, melilite, spinello, olivina, clinopirosseno, flogopite, kalsilite, calcite e apatite.

Il cono di Celli
Il cono di Celli (Fig.2) è un piccolo cono con un cratere di circa 40m di diametro, situato circa 500 m ad Est di Pian di celle. È costituito da un diatrema che taglia ad alto angolo le rocce incassanti. L'interno del cratere è riempita da rocce piroclastiche subvulcaniche dette "tuffisiti", costituite da lapilli concentrici e frammenti litici (5%) di marne.

Evoluzione del maar di San Venanzo
L'attività vulcanica del maar di San Venanzo iniziò con un'attività vulcanica molto energetica, con la formazione di un anello di materiale piroclastico attorno al maar. Il collasso e il rimaneggiamento dell'anello di materiale piroclastico produsse depositi ricchi in frammenti litici e frammenti juvenili vescicolati. Successivamente alla fase di alta energia, che produsse i depositi caotici ricchi in litici e depositi di surge, l'attività prosegui con l'emissione di depositi omogenei e laminati, poveri in litici; questi depositi sono legati ad un'attività vulcanica con emissione continua di materiale da condotto vulcanico. Al diminuire dell'energia dell'attività vulcanica furono emessi depositi di cenere che ricoprirono la parte interna del cratere. Depositi simili sono presenti alla base della sequenza eruttiva di Pian di Celle; questo potrebbe indicare che l'attività di Pian di Celle iniziò immediatamente dopo la fine dell'attività di San Venanzo.

Evoluzione del tuff-ring di Pian di Celle
La sequenza vulcanica del tuff-ring di Pian di Celle è priva della fase inziale di alta energia (che caratterizza i depositi di San Venanzo) e alla base della sequenza si hanno depositi tefra associati a depositi di ricaduta e surge. La fase parossistica fu caratterizzata dall'emissione di fontane piroclastiche il cui collasso produsse depositi piroclastici, successivamente l'attività proseguì con l'emissione di materiale scoriaceo e con formazione di un cono di scorie attorno al cratere. L'attività di Pian di celle può essere definita di stile stromboliano, nel senso che fu caratterizzata da eventi esplosivi, senza la formazione di colonne vulcaniche sostenute. Le due colate di Le Selvarelle e di Belvedere furono emesse nelle fasi finali dell'attività vulcanica e rappresentano l'ultimo residuo di magma povero in volatili.

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Fig.4: Ricostruzione paleogeografica dei vulcani di San Venanzo. Destra = Maar di San Venanzo (col lago interno), Alto = Tuff-ring di Pian di Celle e colata lavica melilititica (grigio scuro), Sinistra = Cono di Celli.

Panoramica di una sezione sottile di venanzite "pegmatoide", realizzata da Andy Tindle (Virtual Microscope). Immagine a N//, lato lungo = 2,5 cm.

Panoramica di una sezione sottile di venanzite "pegmatoide", realizzata da Andy Tindle (Virtual Microscope). Immagine a NX, lato lungo = 2,5 cm.

Depositi di ash-tuff lapilli. San Venenzo.

Depisiti piroclastici di San Venanzo.

Contatto tra lava venanzitica e porzione pegmatoide (melilitolite). Pian di Celle.

Contatto tra lava venanzitica e porzione pegmatoide (melilitolite). Pian di Celle.

Porzione pegmatoide (melilitolite). Pian di Celle.

Bibliografia

Le informazioni contenute in questa pagina sono tratte da:
• Stoppa, F., & Sforna, S. (1995). Geological map of the San Venanzo volcano (Central Italy): explanatory notes. Acta Vulcanologica, 7(1), 85-91.
• Stoppa, F. (1996). The San Venanzo maar and tuff ring, Umbria, Italy: eruptive behaviour of a carbonatite-melilitite volcano. Bulletin of Volcanology, 57(7), 563-577.
• Stoppa, F., & Cundari, A. (1998). Origin and multiple crystallization of the kamafugite-carbonatite association: The San Venanzo-Pian di Celle occurrence (Umbria, Italy). Mineralogical Magazine, 62(2), 273-289.
• Peccerillo.A (2005): Plio-Quaternary Volcanism in Italy.

Foto
Fenocristalli di Olivina in una pasta di fondo composta da melilite e olivina. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)	Fenocristalli di Olivina in una pasta di fondo composta da melilite e olivina. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)	Fenocristalli di Olivina in una pasta di fondo composta da melilite e olivina. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)
Fenocristalli di Olivina in una pasta di fondo composta da melilite e olivina. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)	Fenocristallo di Olivina in una pasta di fondo composta da melilite e olivina. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)	Fenocristallo di Olivina in una pasta di fondo composta da melilite e olivina. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)
Fenocristalli di Olivina in una pasta di fondo composta da melilite e olivina. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)	Fenocristalli di Olivina in una pasta di fondo composta da melilite e olivina. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)	Fenocristalli di Olivina in una pasta di fondo composta da melilite e olivina. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)
Pasta di fondo composta da melilite e olivina. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)	Pasta di fondo composta da melilite e olivina. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)	Pasta di fondo composta da melilite e olivina. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)
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Fenocristalli di Olivina in una pasta di fondo composta da melilite e olivina. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)	Fenocristalli di Olivina in una pasta di fondo composta da melilite e olivina. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)	Pasta di fondo composta da melilite e olivina. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)
Pasta di fondo composta da melilite e olivina. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)	Pasta di fondo composta da melilite e olivina. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)	Pasta di fondo composta da melilite e olivina. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)
Pasta di fondo composta da melilite e olivina. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)	Pasta di fondo composta da melilite e olivina. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)	Pasta di fondo composta da melilite e olivina. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)
Pasta di fondo composta da melilite e olivina. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)	Pasta di fondo composta da melilite e olivina. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)