Le Provincie Magmatiche Italiane

La regione del Mar Tirreno è una delle zone geodinamicamente più complesse del mondo; tale complessità è ben rappresentata dall’ampia variabilità dei prodotti magmatici presenti in questa zona. Le rocce magmatiche Plio-quaternarie variano da sub alcaline (tholeiitiche e calcoalcaline) a rocce Na-alcaline e K-alcaline fino a ultra-alcaline, da mafiche a sialiche e da fortemente sovrassature a fortemente sottosature. Gli elementi in traccia e i rapporti isotopici sono anch’essi estremamente variabili, comprendendo valori tipicamente mantellici e valori tipicamente crostali, e spaziando da composizioni intra-placca a composizioni orogeniche.

Il magmatismo Plio-quaternario italiano presenta una variazione composizionale molto ampia, coprendo nel complesso l’intero spettro delle rocce magmatiche conosciute. I dati geochimici e petrologici hanno permesso di distinguere diverse provincie magmatiche, che mostrano differenti caratteristiche di elementi maggiori/minori, elementi in traccia e rapporti isotopici.
La provincia magmatica toscana (14-0.2 Ma) comprende roccia sialiche antatettiche e roccia calcoalcaline e ultrapotassiche di origine mantellica. La provincia magmatica romana, Umbra, campana e la provincia di Roccamonfina sono formate da rocce potassiche e ultrapotassiche di origine mantellica, l’arco delle Eolie (1? Ma – presente) è composto principalmente da rocce calcoalcaline e shoshonitiche. La provincia Siciliana è costituita da centri vulcanici (Etna) con affinità Tholeiitica e Na-alcalina. Infine numerosi centri vulcanici di varia composizione sono presenti in Sardegna (seamounts) e sul fondale del mar Tirreno.

La complessità isotopica e geochimica dei prodotti magmatiche Plio-Quaternari rivela che il mantello superiore al di sotto della penisola Italiana consiste di vari domini con composizioni diverse (da orogeniche a anorogeniche). I dati isotopici suggeriscono inoltre che l’eterogeneità composizionale è dovuta a fenomeni di mixing tra diversi reservoir mantellici con materiali crostali.

Una "Provincia magmatica" è definita come "una zona relativamente ristretta entro cui le rocce ignee si sono messe in posto in un periodo di tempo relativamente ristretto (qualche milione di anni o meno)".

Le rocce della varie provincie Italiane mostrano caratteristiche chimiche e composizionali peculiari che le distinguono dalle provincie vicine. Tuttavia le rocce di una data provincia non sono necessariamente “comagmatiche” (non necessariamente derivano da una medesima sorgente magmatica) anche se in alcuni casi questo accade.
L’assunzione di base di questa definizione è che i è prodotti magmatici strettamente associati nello spazio e nel tempo e che mostrano specifiche caratteristiche composizionali, sono probabilmente legati a processi geologici, differenti a quelli di altre provincie. Sulla base di questa definizione, i prodotti magmatici Plio-Quaternari Italiani sono stati siddivisi in diverse Provincia Magmatiche (Peccerillo 2002):

Provincie Magmatiche Italiane e principali discontinuità tettoniche. Immagine tratta da Peccerillo (2005).

Provincie Magmatiche Italiane relativi centri vulcanici. Immagine tratta da Peccerillo (2005).

Provincia magmatica Toscana:

In questa provincia affiorano rocce mafiche e sialiche; le rocce sialiche derivano da processi di anatessi o da mixing tra fusi anatettici e fusi mantellici. Le rocce mafiche variano da calcolacaline a shoshonitiche e da potassiche a ultrapotassiche.

Provincia Intra-Appennica:

Questa provincia è costituita da numerosi piccoli centri monogenitici ultrapotassici (San Venanzo e Cupalello) dispersi nella zona interna della Catena Appenninica. I rapporti tra elementi incompatibili e le caratteristiche isotopiche di queste rocce sono simili a quelle della Provincia magmatica Romana; tuttavia le rocce della Provincia Intra-Appeninica presentano valori decisamente più bassi di Al₂O₃ e Na₂O e valori più alti di CaO e del rapporto K₂O/Na₂O e valori più alti di sottosaturazione. Alcuni centri della Provincia Intra-Appeninica inoltre presentano depositi piroclastici ricchi in carbonati, che sono stati ipotizzati rappresentare originari magmi carbonatitici.

Provincia magmatica Romana (o Laziale):

Questa provincia fa parte di una fascia di centri potassici e ultrapotassici che si estende dal Lazio del Nord fino alla zona di Napoli, definita da Washington (1906) come provincia Comagmatica Romana. La Provincia Romana comprende i Vulsini, Vico, i Sabatini e i Colli Albani. Le rocce potassiche (KS) consistono in trachibasalti, latiti e trachiti mentre le rocce ultrapotassiche (HKS) sdono costituite da tefriti a leucite, leucititi e fonoliti. Le rocce evolute prevalgono nettamente sulle rocce mafiche, e sono costituite principalmente da coltri ignimbritiche e depositi di caduta.

Provincia Ernici-Roccamonfina:

In questa provincia si ha una stretta associazione tre rocce potassiche (KS) e rocce ultrapotassiche (HKS) con caratteristiche isotopiche e geochimiche differenti. Le rocce potassiche presentano rapporti isotopici (ad esempio Ba/La) simili a quelli della provincia Napoletana (Vesuvio-Campi Flegrei-Ischia) mentre le rocce ultrapotassiche hanno caratteristiche simili a quelle dei Colli Albani, pertanto in questa provincia si ha l’associazione di rocce simili alla provincia magmatica Romana e Campana.

Provincia magmatica Campana (o Napoletana):

Il Somma-Vesuvio, i Campi Flegrei e Ischia sono i centri vulcanici più grandi e conosciuti di questa Provincia. La composizione dei prodotti vulcanici è estremamente variabili, da Potassica a ultrapotassica; si hanno anche prodotti calcoalcalini, individuati tramite sondaggi in pozzo e da xenoliti contenuti nelle lave. Le rocce mafiche della provincia magmatica Campana, con differenti arricchimenti in Potassio, mostrano concentrazioni degli elementi incompatibili comparabili alle rocce mafiche della provincia magmatica Romana. Nel complesso, gli elementi in traccia e i rapporti isotopici coincidono con quelli delle rocce di Stromboli; questo fatto ha indotto numerosi autori a ipotizzare che il Vesuvio non sia la parte finale della Provincia magmatica Romana ma che rappresenti la prosecuzione nord dell’arco delle Eolie.

Provincia Lucana (Monte Vulture):

Il Vulture è situato ad est della catena Appennica, ed è composto da rocce alcaline ricche in Na₂O e K₂O; l’ahuyna è il foide dominante di tali rocce. Il Vulture è petrologicamente e geochimicamente differente dagli altri vulcani italiani. Tale diversità venne riconosciuta per la prima volta da Washington (1906) che introdusse una provincia magmatica a se stante, separata dalla altre, comprendente il Vulture. L’attività finale del Vulture è stata caratterizzata dall’emissione di prodotti carbonatitici.

Arco delle Eolie:

L’arco delle Eolie è suddiviso in una zona occidentale, una central e una orientale. La zona occidentale (Alicudi, Filicudi, Salina) è costituita da rocce calcoalcaline con caratteristiche geochimiche di arco. Si ha la presenza di rocce mafiche e intermedie, e rare rocce evolute. La zona centrale invece è caratterizzata da rocce calcoalcaline e shoshonitiche, da mafiche a sialiche. La zona orientale (Panarea e Stromboli) è formata da rocce calcoalcaline e alcaline.

Provincia Siciliana:

Questa provincia comprende diversi vulcani, di età variabile (Etna, Iblei, Linosa, Pantelleria e alcuni seamounts) con affinità da tholeiitica a Na-alcalina. Si ha abbondanza di rocce mafiche e intermedie mentre rocce fortemente evolute e peralcaline sono comuni a Pantelleria. Tutto questi centri mostrano caratteristiche geochimiche intraplacca.

Provincia Sarda:

Questa provincia comprende centri vulcanici monogenici, plateaux basaltici e strato vulcani con composizione da tholeiitica a Na-alcalina (basalti, rioliti, basaniti, trachibasalti, fonoliti e trachiti).

Mar Tirreno:

Numerosi vulcani con affinità calcoalcaline, tholeiitica (MORB) e Na-alcalina coesistono sul fondale del Mar Tirreno. In accordo con numerosi autori, i seamounts calcoalcalini e shoshonitici si sono impostati su strutture arcuate che divengono più giovani andando da Ovest verso Sud-est.

Le provincie magmatiche appena descritte sono spesso separate le une dalle altre da discontinuità tettoniche di importanza litosferica come la linea Tindari-letojanni-Malta che divide l’arco delle Eolie Ovest da quello Est; la linea Ancona-Anzio che separa la provincia magmatica Romana e la provincia Ernici-Roccamonfina.

Bibliografia

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