L’evoluzione del sistema magmatico dell’isola d’Ischia, Italia meridionale, negli ultimi 10ka

Tutor di MARIA CHIARA ANDRIA - Scopo principale del presente lavoro è fornire un contributo significativo alle indagini vulcanologiche e petrologiche sul sistema magmatico dell'isola d'Ischia. In particolare, è stato eseguito uno studio petrografico, geochimico e geochimico-isotopico di dettaglio focalizzato su prodotti vulcanici degli ultimi 10ka, la fase più recente dell'attività vulcanica dell'isola. In quest'arco di tempo si sono succedute 46 eruzioni vulcaniche, sia di tipo esplosivo che di tipo effusivo, concentrate in particolare nel settore orientale dell'isola. L'interesse sorge soprattutto dal fatto che il sistema magmatico di Ischia è ancora attivo, come testimoniato dall'attività vulcanica che si è verificata fino a tempi storici (l'ultima eruzione risale al 1302 A.D.), e dall'odierna attività sismica e fumarolica. Inoltre, essendo un'isola densamente abitata, soprattutto per l'intensa attività turistica, i rischi connessi ai fenomeni vulcanici sono estremamente alti. Dalle analisi eseguite e dalla loro interpretazione si delinea che le variazioni geochimiche osservate nei prodotti degli ultimi 10ka possono essere spiegate dall'interazione di due processi principali, cristallizzazione frazionata dai termini shoshonitico-latitici ai termini trachitico-fonolitici e mixing/mingling. Lo studio geochimico di dettaglio su olivine e clinopirosseni presenti all'interno delle rocce delle unità piroclastiche di Molara, Vateliero e Cava Nocelle ha fornito ulteriori evidenze di fenomeni di disequilibrio presenti nel sistema magmatico di Ischia e ha permesso di individuare quali possano essere i due end-member che si mescolano l'uno all'altro. Le olivine e i clinopirosseni magnesiaci ritrovati all'interno di queste unità sono in sostanziale equilibrio chimico con un magma K-basaltico simile a quello rappresentato dai litici lavici presenti nella formazione di Solchiaro a Procida, che quindi è presente anche nel sistema magmatico dell'isola d'Ischia e risale in superficie attraverso la faglia di direzione NW-SE, di importanza regionale, su cui sono impostati i centri eruttivi di Molara, Vateliero e Cava Nocelle. Tale faglia ha la sua prosecuzione in terraferma nei Campi Flegrei e mette direttamente in relazione questi tre centri eruttivi di Ischia con altri dei Campi Flegrei, Minopoli 2 e Pigna San Nicola, che pure hanno dato origine a prodotti meno evoluti. Quindi il primo end-member è di tipo K-basaltico; il secondo è un end-member trachitico, rappresentato dai prodotti delle Piroclastiti di Cretaio, che si è comportato da sistema chiuso fino al mixing-mingling. Gli isotopi di Sr e Nd forniscono altrettante evidenze di un meccanismo complesso che opera all'interno del sistema magmatico, perché coesistono prodotti a diverso contenuto di 87Sr/86Sr nel corso di tutto il periodo di attività e in particolare circa 3ka b.p. vengono eruttati i prodotti più radiogenici, che risultano essere anche quelli meno evoluti. Nel sistema quindi dev'essere arrivato un nuovo magma più ricco di Sr radiogenico rispetto a quello residente, che corrisponde al termine K-basaltico. Inoltre le analisi isotopiche hanno evidenziato una correlazione negativa presente tra i rapporti 87Sr/86Sr e 143Nd/144Nd per i termini meno evoluti, rappresentati dai clinopirosseni diopsidici delle Piroclastiti di Molara e Cava Nocelle, che hanno anche il maggior contenuto di Sr radiogenico. Dallo studio integrato degli isotopi di Sr con il d18O si è potuto verificare che i dati ottenuti suggeriscono la presenza di una sorgente contaminata, ricca in Sr radiogenico, ma non radiogenica per il Nd. Tale ipotesi è in accordo con quanto suggerito da altri autori che ritengono che ci sia stato una contaminazione della sorgente astenosferica da parte di fluidi e fusi derivanti da una slab in subduzione.