Insights into the clinopyroxene/liquid trace element partitioning in natural trachyte-trachyphonolite systems: an EMP/LA-ICP-MS case study from the Campi Flegrei (southern Italy)

Vengono presentati i coefficienti di partizione per i principali elementi in tracce determinati attraverso uno studio combinato LA-ICP-MS/EMP condotto su cristalli di clinopirosseno e sulla matrice vetrosa ad essi associata in campioni selezionati di trachiti e trachifonoliti dei Campi Flegrei. Per quanto riguarda le trachiti, ad eccezione di La e Ce tutti gli elementi del gruppo delle REE sono compatibili (Cpx/LD fino a 2,9), così come Y, Ti, Sc e V. I valori del Cpx/LD dell’Eu sono più bassi rispetto a quelli delle REE adiacenti, suggerendo contenuti apprezzabili di Eu2+. Rispetto a sistemi meno evoluti, sono stati riscontrati valori di D più elevati per gli attinidi, Pb, Zr, Hf, Nb e Ta, mentre lo Sr è caratterizzato da valori del coefficiente di partizione grossomodo simili. Le trachifonoliti sono caratterizzate da una generale diminuzione del Cpx/LD per i cationi ad elevata carica (con la sola eccezione del V), e da un leggero aumento per lo Sr. Le REE dal Nd al Lu mostrano un comportamento compatibile (con valori del Cpx/LD fino a 2.1), così come Ti, Y, Sc e V. La osservata diminuzione dei valori del coefficiente di partizione nella transizione da liquidi trachitici a liquidi trachifonolitici è compatibile con la leggera diminuzione del grado di polimerizzazione dei liquidi e con i più bassi valori del IVAl dei clinopirosseni ad essi associati. L’applicazione del modello di “lattice strain” ai campioni analizzati ha fornito valori ragionevoli per i parametri cristallochimici relativi ai clinopirosseni in esame, supportando pertanto l’affidabilità dei coefficienti di partizione calcolati. Il confronto con i dati di letteratura relativi a sistemi magmatici naturali simili a quelli investigati ha messo in evidenza come questi ultimi presentino una ampia variabilità determinata dalla mancata o non corretta caratterizzazione delle eterogeneità composizionali. Inoltre, è stato osservato come l’incertezza dei Cpx/LD per le REE stimati mediante le disponibili modellizzazioni termodinamiche sia significativamente grande a causa della forte dipendenza dalla temperatura, con variazioni pari anche ad un ordine di grandezza all’interno dell’intervallo delle temperature stimate per i sistemi in esame. Queste considerazioni indicano che i coefficienti di partizionie solido/liquido determinati attraverso una accurata selezione dei campioni naturali e metodologie analitiche ad alta sensibilità e risoluzione spaziale possono realmente essere strumenti preziosi per una sempre più accurata modellizzazione dei processi petrologici.