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Rioliti di Roccastrada

Il complesso vulcanico di Roccastrada (Toscana meridionale), è situato a circa 40 Km a NW del complesso vulcanico Quaternario del monte Amiata, e si estende su un’area di circa 100 Km² (Fig.1). Il complesso di Roccastrada è costituito esclusivamente da duomi e leve riolitiche peralluminose contentamenti cordierite, che si sono messi in posto lungo sistemi di faglie regionali circa, 2.5-3.5 Ma fa. Sulla base di numerose indagini geochimiche, le rioliti di Roccastrada possono essere suddivise in due gruppi principali: uno con alto contenuto in Rb (H-Rb) ed uno con basso contenuto in Rb (L-Rb) affioranti rispettivamente, ad Est ed Ovest del ridge di Monte Alto. In aggiunta a questo fatto, le rioliti di Roccastrada, presentano valori molto variabili di ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr. L’insieme delle caratteristiche geochimiche suggerisce che la genesi delle rioliti di Roccastrada sia legata a processi di anatessi (con gradi di fusione parziale variabili) di una sorgente crostale.

Fig.1: Carta geologica schematica della zona di Roccastrada. 1) Unità Liguri (ofioliti); 2) depositi Neogenici; 3) vulcaniti di Roccastrada; 4) quarziti e filladi Paleozoico-Triassiche; 5) Principali faglie. Modificato da Poli.G et al. (2003).

In accordo con Mazzuoli (1967) le vulcaniti di Roccastrada furono emesse da due centri eruttivi; il primo localizzato a Nord del monte Sassoforte, lungo un sistema di faglie orientato SW-NE, avrebbe emesso le vulcaniti affioranti a Ovest del monte Alto; il secondo, localizzato lungo l0intersezione di due sistemi di faglie a scala reginale, avrebbe emesso le vulcaniti affioranti a Est e Sud-Est del monte Alto.
Nell’area di Roccastrada non si ha evidenza di attività vulcanica esplosiva, tranne che in alcune località, come ad esempio Rocca di Torri e Torniella, in cui si hanno dei limitati e circoscritti depositi piroclastici legati alla messa in posto dei duomi lavici.

Le principali strutture vulcaniche presenti a Ovest del Monte Alto sono:

1) Duomo lavico di Monte Sassoforte (2.7 Km²) dislocato da due sistemi di faglia.
2) Colata lavica a Sud di Monte Sassoforte (11 Km²) con spessore variabile da 2 a 10 m.
3) Duomo lavico di Roccatederighi (0.2 Km²) con strutture di flusso subverticali nalla parte esterna e un nucleo costituita da riolite massiva con grossi cristalli di sanidino e cordierite (0.3-0.5 cm).

Nella zona Est del Monte Alto le vulcaniti sono caratterizzate da una serie di piccoli duomi lavici e colate, allineati lungo sistemi di faglie con orientazione NW.SE (Fig.1). Nella zona Nord (area di Torniella) si ha la presenza d’isolati e piccoli duomi lavici e rare colate con struttura spesso autobrecciata. Dal paese di Roccastrada fino a Rocca di Torri si ha la presenza di numerosi piccoli duomi allineati lungo faglie con orientazione NW-SE. Queste faglie sono strutture di tipo Appenninico, spesso non riconoscibili sul terreno data la presenza di spessi depositi Neogenici.

Analisi di foto aree e rilievi di terreno hanno mostrato che la maggior parte delle vulcaniti di Roccastrada furono eruttate in corrispondenza di queste faglie con orientazione NW-SE (faglie Appenniniche). I volumi maggiori però furono eruttati la dove le faglie Appenniniche incontrano strutture Antiappenniniche (con orientazione NE-SW), come ed esempio la zona di Monte Sassoforte e la valle di Seguentina.

Petrografia

Le rioliti di Roccastrada sono caratterizzate da una tessitura porfirica (35-40%) con fenocristalli costituiti da sanidino, quarzo, plagioclasio, biotite e cordierite. Apatite, zircone, ilmenite e sillimanite (come inclusione della cordierite) sono presenti come fasi accessorie. Raramente sono stati osservati anche cristalli euedrali di granato. Comunemente si ha la presenza di xenoliti meta-sedimentari. I fenocristalli sono immersi in una pasta di fondo a tessitura perlitica-fluidale.

Quarzo: I fenocristalli di quarzo presentano comunemente bordi e anse di riassorbimenti, mentre i microfenocristalli della pasta di fondo sono generalmente euedrali.
Sanidino: Presente in grandi cristalli euedrali, spesso fratturati; alcuni cristalli presentano bordi di riassorbimento e talvolta tessitura pecilitica con inclusioni di plagioclasio, biotite e raramente cordierite. Nella zona di Roccatederighi i fenocristalli di sanidino raggiungono dimensioni fino a 8 cm di lunghezza.
Plagioclasio: Presenta sia in fenocristalli che in aggregati glomerofirici. Talvolta ha bordi di sanidino e nuclei parzialmente riassorbiti.
Biotite: Presente sia in cristalli euedrali che in cristalli anedrali (ossidati).
Cordierite: Generalmente rappresenta l’1-2 Vol% della roccia e si presenta in cristalli euedrali geminati. Nelle lave devetrificate e più alterate la cordierite è sempre completamente alterata e pseudomorfosata da pinite. Il duomo lavico di Roccatederighi è quello con il più alto contenuto in cordierite (8-9 Vol%).

Petrogenesi

Le rocce di Roccastrada hanno caratteristiche petrografiche e geochimiche tipiche di prodotti di derivazione crostale:

i) Alto valore di corindone normativo (>2.5%), ii) basso contenuto in Na₂O, iii) alto contenuto in SiO₂ con limitata variazione %, iv) presenza di xenoliti refrattari con cordierite+granato,) xenoliti meta-sedimentari.
Le caratteristiche geochimiche delle vulcaniti di Roccastrada (rocce con alto e basso contento in Rb) non possono essere spiegate tramite differenze mineralogiche, infatti sia le rocce con basso Rb che quelle con alto Rb hanno le medesime caratteristiche petrografiche e identiche % delle fasi presenti. L’ipotesi più accettata è che le rocce con alto Rb (Est di Monte Alto) e le rocce con basso Rb (Ovest di Monte Alto), rappresentino due distinti batches magmatici, derivanti dalla stessa sorgente crostale (micascisti a granato) attraverso diversi gradi di fusione parziale.

Vista panoramica del paese di Roccastrada, costruito sulla sommità del duomo lavico di Roccastrada.

Duomo lavico di Roccastrada.

Vista panoramica del paese di Roccatederghi, costruito sulla sommità del duomo lavico di Roccatederghi.

Duomo lavico di Roccatederghi.

Lava riolitica di Roccatederghi.

Cristallo di cordierite (giallo-verde) nella riolite di Roccatederighi. Immagine concessa dal Dr. Didier Descouens (Institut Picot de Lapeyrouse - Muséum de Toulouse - France).

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

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

Bibliografia

Le informazioni contenute in questa pagina sono tratte da:
• Marianelli, P., & Carletti, P. (1999): Genesis of Roccastrada volcanic rocks (central Italy): inferences from melt inclusions analyses. Period. Mineral,68(1), 69-80.
• Poli, G., & Perugini, D. (2003). Roccastrada volcanites. Per. Miner, 72, 169-181.

Foto
Cristalli di quarzo (grigio I ordine) con anse di riassorbimento, immersi in una pasta di fondo devetrificata (tessitura petroselciosa). Riolite di Roccastrada. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli di sanidino e quarzo (grigio I ordine) con anse di riassorbimento, immersi in una pasta di fondo devetrificata (tessitura petroselciosa). Riolite di Roccastrada. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristallo euedrale di quarzo (grigio I ordine) e cristalli di biotite, immersi in una pasta di fondo devetrificata (tessitura petroselciosa). Riolite di Roccastrada. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)
Cristallo euedrale di quarzo (grigio I ordine) e cristalli di biotite, immersi in una pasta di fondo devetrificata (tessitura petroselciosa). Riolite di Roccastrada. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)	Cristalli di sanidino, biotite e quarzo (grigio I ordine), immersi in una pasta di fondo devetrificata (tessitura petroselciosa). Riolite di Roccastrada. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli di quarzo (grigio I ordine) e biotite, immersi in una pasta di fondo devetrificata (tessitura petroselciosa). Riolite di Roccastrada. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)
Cristallo euedrale di quarzo (grigio I ordine) immerso in una pasta di fondo devetrificata (tessitura petroselciosa). Riolite di Roccastrada. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)	Grosso cristallo di sanidino (geminato), cristalli di plagioclasio, biotite e quarzo (grigio I ordine), immersi in una pasta di fondo devetrificata (tessitura petroselciosa). Riolite di Roccastrada. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli di quarzo (incolori) e biotite (marrone), immersi in una pasta di fondo vetrosa. Riolite di Roccastrada. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)
Cristalli di quarzo (grigio I ordine) e biotite, immersi in una pasta di fondo vetrosa. Riolite di Roccastrada. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)	Ccristalli di sanidino, plagioclasio, biotite e quarzo (grigio I ordine), immersi in una pasta di fondo vetrosa. Riolite di Roccastrada. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli di quarzo (incolori), biotite (marrone) e cristallo tondeggiante di cordierite (angolo in basso a destra), immersi in una pasta di fondo vetrosa. Riolite di Roccastrada. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)
Cristalli di quarzo (grigio I ordine), biotite, plagioclasio e cristallo tondeggiante di cordierite geminato a settori (angolo in basso a destra), immersi in una pasta di fondo vetrosa. Riolite di Roccastrada. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli di quarzo (grigio I ordine), biotite, plagioclasio e cristallo tondeggiante di cordierite geminato a settori (angolo in alto a destra), immersi in una pasta di fondo vetrosa. Riolite di Roccastrada. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli di quarzo (grigio I ordine), e cristallo di sanidino con inclusioni di quarzo, immersi in una pasta di fondo vetrosa. Riolite di Roccastrada. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)
Cristalli di quarzo (incolore basso rilievo) e sanidino (incolori, rilievo medio e con sfaldature), immersi in una pasta di fondo vetrosa. Riolite di Roccastrada. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli di quarzo (grigio I ordine) e sanidino, immersi in una pasta di fondo vetrosa. Riolite di Roccastrada. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli di quarzo (grigio I ordine) con anse di riassorbimento, e cristalli di biotite, immersi in una pasta di fondo vetrosa. Riolite di Roccastrada. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)
Cristalli di quarzo (grigio I ordine) con anse di riassorbimento, plagioclasio, sanidino (gaminato) e biotite, immersi in una pasta di fondo vetrosa. Riolite di Roccastrada. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli di quarzo (grigio I ordine) con anse di riassorbimento e biotite, immersi in una pasta di fondo vetrosa. Riolite di Roccastrada. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristallo rettangolare di cordierite (con alterazione lungo i bordi), cristalli di plagioclasio (incolori) e biotite (marrone), immersi in una pasta di fondo vetrosa. Riolite di Roccastrada. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)
Cristallo rettangolare di cordierite (con alterazione lungo i bordi e parziale geminazione), cristalli di plagioclasio e biotite, immersi in una pasta di fondo vetrosa. Riolite di Roccastrada. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristallo tondeggiante di cordierite (con alterazione lungo i bordi). Riolite di Roccastrada. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)	Cristallo tondeggiante di cordierite (con geminazione a settori). Riolite di Roccastrada. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)
Cristallo tondeggiante di cordierite (con geminazione a settori). Riolite di Roccastrada. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)	Cristallo rettangolare di cordierite (con alterazione lungo i bordi), cristalli di plagioclasio (incolori) e biotite (marrone), immersi in una pasta di fondo vetrosa. Riolite di Roccastrada. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristallo rettangolare di cordierite (geminato), cristalli di plagioclasio e biotite, immersi in una pasta di fondo vetrosa. Riolite di Roccastrada. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)
Due cristalli rettangolari di cordierite (con alterazione lungo i bordi) ed un cristallo tondeggiante (con alterazione lungo i bordi). Riolite di Roccastrada. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)	Due cristalli rettangolari di cordierite (uno geminato ed uno no) ed un cristallo tondeggiante (geminato a settori irregolari). Riolite di Roccastrada. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristallo di cordierite dall'espetto torbido in una riolite di Roccastrada di Roccastrada. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)
Cristallo di cordierite con geminazioni polisintetiche in una riolite di Roccastrada. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)	Cristallo di cordierite con geminazioni polisintetiche in una riolite di Roccastrada. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)	Cristallo di cordierite dall'espetto torbido in una riolite di Roccastrada. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)
Cristallo di cordierite con geminazione a settori in una riolite di Roccastrada. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristallo di cordierite con geminazione a settori in una riolite di Roccastrada. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)	Cristallo di cordierite con geminazione a settori in una riolite di Roccastrada. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)