I prodotti più giovani di Vulcano (< 8 ka) sono stati eruttati da diversi vent situati lungo i margini (Monte Lentia, Monte Saraceno, Vulcanello) e
Figura 9 A lato: mappa schematica che
mostra la distribuzione dei vents eruttivi attivi (=litosomi) e caldere di collasso durante l'epoca eruttiva VII di Vulcano. In basso: sezione geologica schematica dei prodotti vulcanici messi in posto durante l'epoca eruttiva VII di Vulcano. De Astis et al., 2013.
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all'interno (La Fossa di Vulcano e Gran Cratere di La Fossa) della caldera La Fossa (Fig. 10). Le attività di questi vent si alternavano frequentemente, generando una complessa successione vulcanica. In particolare, le ultime eruzioni dell'epoca 8 (< 6 ka), sono quelle che hanno portato allo sviluppo di Vulcanello e il cono La Fossa, che sono stati contemporaneamente attivi fino a tempi storici.
Le prime attività dell'epoca 8 si sono verificate per lo più lungo il margine sud-occidentale della caldera La Fossa, probabilmente dopo un periodo di quiescenza associato al collasso vc6 (unconformity va). Tre piccoli duomi riolitici (formazione Carabinieri), eruttati a c. 8,5 ka, lungo una fessura orientata approssimativamente N-S, sono il quarto stadio effusivo del campo di duomi del Monte Lentia. Rappresentano un volume molto limitato di magma eruttato, indicando così una progressiva scomparsa del sistema idraulico che alimentava i duomi del Monte Lentia
Quasi contemporanea con i duomi dei Carabinieri è l'attività del Monte Saraceno, datata a 8.3 ka (Gillot, 1989 (K/Ar)). Questa età fornisce un vincolo cronologico per la formazione della faglia di collasso vc6, dato che la fessura di Monte Saraceno si trovava leggermente a sud di Monte Lentia, all'incrocio tra le strutture calderiche del Piano e La Fossa. Un'attività esplosiva stromboliana-hawaiana ha caratterizzato le fasi iniziali e prodotto un banco di scorie, da saldate a non, di composizione shoshonitica (formazione Monte Saraceno). Successivamente l'attività effusiva di questo vent è registrata da una serie di colate laviche, con composizioni che vanno da shoshonitiche (aree vicino al vent) a latitiche (aree più distali).
Poco dopo l'attività del Monte Saraceno, sono state eruttate le unità più recenti della formazione Piano Grotte dei Rossi (unità Tufi Bruni Superiori), suggerendo la riattivazione dell'area sorgente situata all'interno della caldera La Fossa (litosoma La Fossa di Vulcano). Queste unità hanno un'età di 8.5 ± 0,08 ka (età 14C di 7,7 ± 0,1 ka BP, Calderoni, 1989), in base alla datazione di
frammenti di carbone incorporati. Sopra la formazione di Piano Grotte dei Rossi si riconosce la formazione Piano d'Alighieri, una successione
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vulcanoclastica tabulare che affiora nella zona generalmente pianeggiante vicino al bordo occidentale della caldera del Piano. Questa successione consiste principalmente in strati di tufi di lapilli ricchi in litici, e diffusamente alterati (e palagonitizzati), contenenti numerose impronte di foglie, intercalati a livelli pomicei minori leggermente alterati. Sia le età che i dati di campagna concorrono ad indicare che la successione Alighieri è stata depositata dopo un breve periodo di quiescenza, a seguito della messa in posto dell'ultima parte dei Tufi di Piano Grotte dei Rossi (8,5 ka). Un periodo di riposo più lungo separa questi eventi dalla continuazione dell'epoca 8, che riprende a c. 5,5 ka attraverso lo spostamento dei vents attivi nel settore più settentrionale di Vulcano.
I coni La Fossa (litosoma Gran Cratere La Fossa) e, subordinatamente, Faraglione si elevavano nel mezzo della caldera La Fossa, mentre il cono composito Vulcanello si sviluppava lungo il suo settore settentrionale. Le attività di questi nuovi centri eruttivi si sono verificate ripetutamente in alternanza da c. 5,5 ka fino ai tempi storici. La successione stratigrafica di La Fossa è descritta dalla relazione tra tre grandi suddivisioni crono-stratigrafiche informali, sulla base delle età radiometriche disponibili. La parte inferiore comprende i prodotti eruttati da c. 5,5 a 2,9 ka (formazioni Punte Nere e Grotta dei Palizzi 1), la parte intermedia va da c. 2,2 ka a 776 d.C. (formazioni Grotta dei Palizzi 2, Caruggi e Forgia Vecchia), datate da Frazzetta et al., 1984- 85 (K/Ar) e De Astis et al., 1989 (K/Ar); e la parte superiore è legata ai prodotti più giovani della Fossa che hanno eruttato nel 1739 – 1890 d.C. (formazioni Pietre Cotte e Gran Cratere) (Voltaggio et al., 1995 ((Ra/Th))).
L'architettura stratigrafica di Vulcanello è invece suddivisa in una porzione inferiore, che include i prodotti eruttati a c. 1,9 ka (formazione Vulcanello 1 e 2), e una porzione superiore formata a 0,397 ka (formazione Vulcanello 3) (Voltaggio et al., 1995 ((Ra/Th); Gillot, 1987 (K/Ar).
26 Figura 10 A lato: mappa schematica
che mostra la distribuzione dei vents eruttivi attivi (=litosomi) e caldere di collasso durante l'epoca eruttiva VIII di Vulcano. In basso: sezione geologica schematica dei prodotti vulcanici messi in posto durante l'epoca eruttiva VIII di Vulcano. De Astis et al., 2013.
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3. Metodi
3.1. Paleomagnetismo
Il paleomagnetismo è una disciplina della geofisica che studia la direzione “fossile” del campo magnetico terrestre e le sue inversioni, attraverso la misura della magnetizzazione acquisita dalle rocce al momento della loro formazione.
Nella presente tesi vengono utilizzate le direzioni paleomagnetiche di depositi piroclastici saldati, un utile strumento di correlazione – dato che la direzione del campo magnetico terrestre varia continuamente nel tempo - che fornisce importanti vincoli per la più antica storia eruttiva di Vulcano. Inoltre, il paleomagnetismo è stato utilizzato come strumento di datazione paleomagnetica per la formazione di Monte Saraceno.
Quando i magmi sono stati eruttati e raffreddano, registrano un’”immagine” istantanea delle caratteristiche del campo magnetico terrestre locale, il quale subisce nel tempo continue variazioni. La variazione direzionale e di intensità del campo magnetico - in periodi precedenti agli ultimi 400-500 anni in cui i campo è stato misurato direttamente - è chiamata “paleo- variazione secolare del campo geomagnetico” (PSV) (Speranza et al., 2004, 2006, 2008, 2010, 2012; Lanza et al., 2003; Sagnotti, 2008, Zanella et al., 2001).
Il paleomagnetismo può rappresentare uno strumento di correlazione più preciso delle datazioni Ar/Ar, le quali, nel migliore dei casi, possono dare range di errori di età poche migliaia di anni. Infatti la direzione del campo geomagnetico varia piuttosto velocemente nel tempo, dunque se le direzioni paleomagnetiche di due unità vulcaniche coincidono si può assumere che anche le loro età coincidano con un margine di errore non superiore ai 200 anni.
Tuttavia, i dati geocronologici sono fondamentali perché il paleomagnetismo non può fornire età assolute per le rocce più antiche. È possibile che due unità
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vulcaniche di differente età possano mostrare la stessa direzione paleomagnetica, perché il campo geomagnetico può rioccupare le stesse direzioni dopo alcuni secoli o millenni (Speranza et al., 2011).