Provincia magmatica dell Eolie

Localizzazione dei principali affioramenti vulcanici della provincia magmatica delle Eolie (Peccerillo, 2005).

L’arcipelago delle Eolie è un arco vulcanico attivo localizzato nel Tirreno del Sud. l’arco è costituito da sette isole maggiori e da numerosi seamounts, che si estendono ad Ovest e a Nordest della porzione emersa dell’arco. L’attività vulcanica, al di sopra del livello marino, ha avuto luogo durante l’intero Quaternario, da circa 400 Ka fino all’attuale. La composizione dei prodotti varia da mafica a sialica con affinità principalmente calcoalcalina (CA), calcoalcaline alta in potassio (HKCA) e shoshonitica (SHO). Si hanno anche rare rocce potassiche (KS), simili a quelle della Provincia magmatica Romana, nella zona di Vulcano e Stromboli infine sono state rinvenute, tramite dragaggi, rocce di tipo tholeiitico di arco.

L’arco delle Eolie si è sviluppato al di sopra di una porzione di crosta continentale lungo il margine nord e ovest del basamento Calabro-peloritano. Questa porzione di crosta è un frammento della placca Europea che è stato sottoposto ad una tettonica complessa durante l’orogenesi Ercinica e Alpina e che, è migrato durante il Miocene e il Quaternario, dal blocco Sardo-Corso fino all’attuale posizione a causa dell’apertura del mar Tirreno. Il basamento Calabro-Peloritano si estende dalla Calabria del Nord fino alla Sicilia dell’Est, connettendo la catena Appenninica meridionale con la catena Maghrebide. E’ delimitato, a Nord, dalla linea tettonica di Sangineto e dalla linea tettonica Tindari-Letojanni-Malta a sud.

L’Arco delle Eolie può essere suddiviso in tre zone principali, ognuna delle quali presenta distinte caratteristiche magmatiche, vulcaniche e strutturali:

• Settore Occidentale (0.4 Ma – 13 Ka): comprende le isole di Alicudi, Filicudi e Salina. L’attività vulcanica in questo settore si è sviluppata lungo un sistema di faglie orientate W-E. la composizione dei prodotti è principalmente calcoalcalina con predominanza di prodotti mafici rispetto a prodotti intermedi.

• Settore centrale ( < 0.2 Ma): comprende le isole di Lipari e Vulcano. In questa zona l’attività vulcanica si è sviluppata lungo la linea Tindari-Letojanni-Malta (una faglia trascorrente, orientata NNW-SSE, che si estende dall’isola di Salina fino alla scarpata di Malta). I prodotti vulcanici sono costituiti da colate laviche e depositi piroclastici con composizione molto variabile. Si hanno prodotti calcoalcalini, shoshonitici e alcalino potassici.

• Settore Orientale (< 0.2 Ma): comprende le isole di Panarea e Stromboli. Il vulcanismo si è sviluppato lungo un asse NE-SW. La composizione dei prodotti varia da mafica a sialica con affinità calcoalcalina, potassica e shoshonitica.

Il vulcanismo attivo è limitato al settore centrale dell’Arco; a Lipari l’ultima eruzione è avvenuta nel 580 AC mentre a Vulcano l’ultima eruzione risale al 1888-1890. A Stromboli l’attività vulcanica è attualmente in atto, con continue e periodiche eruzioni stromboliane.
I prodotti magmatici delle Eolie sono caratterizzati da importanti variazioni chimiche (elementi maggiori, in traccia e rapporti isotopici), sia a livello delle single isole che a livello regionale. Studi petrologici, chimici e su inclusioni fluide hanno permesso di stabilire che i magmi delle Eolie hanno subito processi evolutivi polibarici, principalmente fenomeni di cristallizzazione frazionata. Tuttavia processi di assimilazione crostale e mixing hanno giocato un ruolo fondamentale nell’evoluzione dei magmi delle Eolie.

In generale, le rocce calcoalcaline, mostrano un minor arricchimento in elementi incompatibili e, a paritò di contenuto in silice, un rapporto dello ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr e un contenuto in MgO più bassi delle rocce shoshonitiche e potassiche, sia considerando le singole isole che considerando l’intero arco vulcanico. Si ha inoltre un aumento del rapporto ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr e una diminuzione del rapporto ¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd dalle rocce calcoalcaline mafiche a quelle potassiche. Queste caratteristiche vengono imputate a fenomeni di contaminazione crostale (assimilazione), più importanti per i magmi alcalini rispetto ai magmi calcoalcalini.

In alternativa all’ipotesi della contaminazione crostale, è stato ipotizzato che le differenti caratteristiche geochimiche siano legate a processi di contaminazione mantellica (aggiunta di materiale crostale al mantello, la cui successiva fusione avrebbe generato magmi con differenti caratteristiche).
Ci sono evidenze dirette che i magmi delle Eolie hanno subito, durante la loro risalita, importanti processi di interazione con rocce crostali; in tutte le isole dell’arco si rinvengono xenoliti metamorfici che presentano importanti segni di assimilazione e fusione parziale. Questo fatto ha portato molti autori a ipotizzare che i fenomeni di assimilazione crostale, uniti a processi di cristallizzazione frazionata e mixing, abbiano contribuito alla grande varietà dei prodotti delle Eolie.
Tuttavia, nonostante la contaminazione crostale abbia rivestito un ruolo fondamentale nella formazione di magmi con differenti caratteristiche geochimiche, essa da sola non può spiegare la grande variazione geochimica e isotopiche che si osserva passando da rocce Calcoalcaline a rocce potassiche. Perciò molti autori concludono che, oltre alla contaminazione crostale, la variazione della composizione dei magmi delle Eolie sia legata ad una sorgente mantellica eterogenea.

Centri vulcanici della provincia magmatica delle Eolie e relativi prodotti (Peccerillo, 2005).

Bibliografia

Le informazioni contenute in questa pagina sono tratte da:
• Peccerillo.A: Plio-Quaternary Volcanism in Italy (2005)