Caratteristiche degli inclusi magmatici nei duomi post-caldera

La presenza di inclusi magmatici, all’interno dei prodotti evoluti, emessi nella fase di attività più recente di Nisyros e in particolare all’interno dei duomi post-caldera, è stata ampiamente segnalata e osservata (es. Di Paola 1974; Wyers & Burton, ; Lodise, 1987;

Sistema inclusi L min L max media

prevalenza dimensioni medie Profitis Elia 5% 2 cm 50 cm 10-12 cm ? Trapesina 7-8% 1 cm 60 cm 6 cm 60% Sterna 5-7% 2 cm 80 cm 6-12 cm ? Nifios 8-10% 1 cm 1 mt 20 cm 70% Karaviotis 7-13% 2 cm 40 cm 4-6 cm 70% Boriatico 10% < 1 cm 80 cm 1-5 cm ?

Vougioukalakis, ) e sulla loro natura si sono succedute nel tempo varie interpretazioni: per primo, Di Paola (1974) li interpreta come xenoliti, legati a un processo di cumulo in una camera magmatica superficiale dal magma che poi forma l’incassante, mentre Lodise (1987) li definisce genericamente come inclusi magmatici ad orneblenda.

Gli inclusi, hanno, nel complesso, dimensioni variabili da centimetriche a metriche (raggiungono in alcuni casi anche 1.5 m, nel loro asse maggiore di allungamento). Le morfologie osservate vanno da rotondeggianti a ovoidali, con forme più allungate negli inclusi di dimensioni maggiori (sopra i 15 cm), con superfici caratterizzate da golfi e anse di deformazione plastica e morfologie di crenulazione (fig. 4.10).

Più raramente si osservano inclusi con bordi netti e squadrati. Frequentemente si possono osservare evidenti bordi di raffreddamento (chilled margin), talvolta anche ben sviluppati. Molto evidenti già da un’osservazione sul campione a mano sono fenomeni di ingressione di fenocristalli di feldspato (plagioclasi essenzialmente) probabilmente provenienti dal duomo, all’interno del corpo dell’incluso. Questo processo potrebbe essere responsabile dell’evidente porfiricità di alcuni inclusi.

Il campionamento è stato condotto cercando di raccogliere l’intera variabilità degli inclusi presenti, sistema per sistema. In campagna, infatti, oltre alle dimensioni variabili, sono state osservate tutta una serie di altre caratteristiche che hanno permesso di identificare delle tipologie ricorrenti.

Figura 4.10: a- incluso caratterizzato da golfi e anse di deformazione plastica; b- superficie di crenulazone in incluso; c- incluso con esteso chilled margin affetto da ingressione di plagioclasi dal corpo del duomo; d- sottili aureole pomicee di degassamento intorno a inclusi

Tra i caratteri discriminanti in primo luogo è stato osservato il colore: esistono infatti inclusi di colore grigio, chiaro o molto scuro, grigio-verde, rossicci o marcatamente rossi. Sulla base delle nostre osservazioni, non sembra esserci una sistematicità legata al colore

a b

c d

nei diversi sistemi di duomo. Gli inclusi rossicci e grigi sono quelli più ricorrenti. Soltanto nel sistema Sterna e nella parte alta del lobo sud di Profitis Elias, sono stati osservati campioni di colore marcatamente rosso in quantità rilevanti; questa colorazione è probabilmente indicativa di una forte ossidazione della roccia legata a condizioni più ossidanti del sistema. Un’altra evidente caratteristica è la dimensione dei cristalli che compongono la massa di fondo dell’incluso, la maggior parte presenta comunque una massa di fondo molto fine. Nella maggior parte dei casi, questa massa di fondo appare caratterizzata dalla presenza di minerali scuri, allungati (presumibilmente anfiboli) e di una parte più chiara (presumibilmente costituita da plagioclasio) in proporzioni variabili. Inclusi apparentemente privi di anfiboli sono stati osservati in misura nettamente inferiore e appaiono generalmente di colore più scuro. Anche la vacuolarità è una caratteristica variabile tra gli inclusi. La maggior parte di questi presenta un aspetto poroso e vacuoli arrotondati o allungati, di dimensioni variabili da 1 a 4 mm, concentrati sia nella parte centrale dell’incluso che verso il bordo vicino al contatto con il duomo. Secondo le interpretazione presenti in letteratura (vedi Capitolo 1) si tratta di vescicole di degassamento del tipo segregation vesicules. Alcune di queste vescicole appaiono parzialmente o totalmente riempite di materiale cristallino, generalmente chiaro.

Anche il grado di porfiricità varia all’interno della popolazione degli inclusi osservati: nella maggior parte dei casi gli inclusi appaiono afirici o sub-afirici con solamente qualche fenocristallo o macrocristallo chiaro di plagioclasio. Talvolta è possibile tuttavia osservare inclusi più porfirici, con fenocristalli sparsi al loro interno, fino a campioni estremamente ricchi in fenocristalli, come in NIS327, NIS278. Questa peculiarità non riflette particolari sistematicità legata alle altre caratteristiche degli inclusi, né al sistema di appartenenza. Altra caratteristica molto importante è la presenza di un chilled margin o di interdigitazioni con l’incassante. L’identificazione in campagna del chilled margin è possibile solo quando questo è ben sviluppato o molto vetroso e riesce a produrre una banda di colorazione più scura tutto intorno al bordo dell’incluso. In molti casi è stato possibile identificare un chilled margin ben sviluppato, talvolta interessato da fenomeni di ingressione da parte di fenocristalli, in altri casi il contatto è invece apparso netto e privo di un bordo di raffreddamento. Le interdigitazioni con il duomo sono presenti in molti inclusi osservati nei diversi sistemi. In alcuni sono particolarmente evidenti con porzioni di materiale cristallino, chiaro costituito da fenocristalli traslucidi o lattiginosi (probabilmente quarzo e/o plagioclasi), che si allungano dal duomo all’interno dell’incluso e sono ben evidenti nel campione a mano.

Un’ultima caratteristica osservata in molti inclusi, specialmente in quelli di dimensioni maggiori, è la presenza al loro interno di zone a diversa cristallinità, conferita principalmente da una diversa abbondanza relativa tra la fase chiara e quella femica costituenti la massa di fondo, oppure da una diversa dimensione dei cristalli. Talvolta si osservano invece veri e propri inclusi nell’incluso, definiti da bordi netti, con struttura afirica e granulometria fine, generalmente più vacuolari dell’incassante, ma di fatto molto simili nell’aspetto generale agli inclusi finora descritti. La natura di questi inclusi nell’incluso potrebbe essere quindi analoga a quella dell’incluso ospite, in questo caso si tratterebbe di inclusi legati a una ulteriore intrusione di magma in quello che costituisce l’incluso incassante.

Tutte queste particolarità sono state successivamente tenute in considerazione nel corso dell’analisi petrografica al microscopio, al fine di verificare le distinzioni e le valutazioni fatte in campagna.

4.3 Yali

L’isola di Yali è costituita, come già descritto nell’introduzione geologica, da due parti: quella a sud, costituita esclusivamente da prodotti piroclastici, dove si colloca il maggiore fronte di cava, l’altra, a nord, caratterizzata principalmente da lave e dalle piroclastiti del tuff ring di Kamara.

Figura 4.11: a: l’isola di Yali. E’ composta da due aree una a SO, costituita esclusivamente da prodotti piroclastici, una a NE, costituita da colate e duomi lavici di composizione evoluta. Le due porzioni sono collegate da un istmo sedimentario. b: particolare della parte SO. c: particolare della parte NE. d: colonne stratigrafiche relative alle due zone con posizionamento dei campioni prelevati e caratteristiche dei depositi osservati. L’abbreviazione ‘ju’ sta per juvenile. Legenda di SO: I– livelli di epiclastiti; II- fallout subaereo (YUP – Yali Upper Pumice); III- fallout sottomarino/flusso denso di pomici (Yali Lower Pumice), P- Paleosuolo; legenda NE: I- Tuff-ring; II- Duomo di Kamara; III- Duomi e colate laviche perlitico-ossidianacee.

Quattro campioni sono stati prelevati dal deposto piroclastico subaereo di fallout (Allen e McPhie, 2000), qui denominato YUP, e dai livelli rimaneggiati superiori. Altri tre campioni provengono dal deposito di tuff ring (indicato come YTR), mentre un ultimo campione è stato prelevato dal duomo perlitico-ossidianaceo della fase magmatica finale (YFL).

La localizzazione esatta dei campioni è specificata in figura 4.1b, la ricostruzione stratigrafica è mostrata in figura 4.11d.