Vene carbonatiche e vetrose in sill della CAMP in Amazzonia

Vene carbonatiche e vetrose in sill della CAMP in

Amazzonia

Dipartimento di Geoscienze

Studente: Dylan Quarisa Relatore: Andrea Marzoli

Correlatori: G. Cavazzini, N. Preto

Anno accademico 2014/2015

Estinzione di massa al limite T-J

 201.4 Ma

 Perdita del 50% della biodiversità marina

 Ricambio del 95% delle specie di piante

 Evento strettamente collegato allo shift negativo di δ¹³C

 Aumento di quattro volte delle concentrazioni di CO₂ in atmosfera

 Conseguente cambiamento climatico

(Ruhl et al., 2011, Science)

Da dove deriva la CO

a d

C fortemente negativo?

 In parte dal degassamento dei basalti (8000-9000 Gt), però si ritiene che i basalti abbiano d¹³C ca. -6‰.

 Degassamento dai sedimenti ricchi in materia organica (d¹³C <- 20‰) intrusi dai basalti (effetto termo-metamorfico)

 In Brasile presenza di vene carbonatiche in sill della CAMP

Cos’è la CAMP?

 LIP (Large Igneus Province)

 Evento associato al breakup della Pangea

 Picco a 201 Ma

 Magmi di tipo basico

 10 milioni di km² di estensione

 2 milioni di km³ di volume

Inquadramento geologico

I sill CAMP intrudono sedimenti continentali del Paleozoico (Devoniano-Permiano). Questi hanno una composizione isotopica ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr compresa > 0.710 (De Souza et al., 2001) e d¹³C = -25‰ circa (vedi tesi Valeriani)

Metodi di analisi

 Diffrazione da polveri su campione di carbonato macinato

 Microsonda su vetro in sezione sottile

 Spettrometria di massa, isotopi stabili (¹³C/¹²C su calcite) e radiogenici (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr su calcite e vetro)

Diffrazione da polveri XRD

Position [°2Theta] (Copper (Cu))

20 30 40 50

Counts/s

0 100 400

Marzoli-carbonati Calcite 65.7 % Siderite 9.9 % Ankerite 24.4 %

Peak List

98-003-7241; Calcite 98-016-9789; Siderite 96-900-1412; Ankerite

Frazione carbonatica costituita da:

• 65.7 % Calcite

• 24.4% Ankerite

• 9.9 % Siderite

Analisi microsonda vetro

 L’analisi chimica chiude a 76.42%

 Restante 23.58% costituito da volatili

 Fuso formatosi in condizioni fortemente riducenti (altrimenti cristallizzerebbero ossidi di Fe)

20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 0.00

5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00

basalti CAMP Vetro Amazzonia

SiO2 wt.%

FeO tot wt.%

Preparazione campioni per analisi isotopiche

Separazione vetro-carbonati:

 Riduzione del campione in grani di 600 μm per via meccanica

 Separazione manuale di carbonati e vetro con utilizzo del microscopio

Separazione calcite-siderite:

 Metodo dei liquidi pesanti, che sfrutta la differenza di densità

 Problema separazione ankerite.

Dati isotopi stabili calcite

δ ¹³C = -6.97 (permil Vpdb)

δ ¹⁸O_calc =18.32 SMOW

 Calcite di origine idrotermale

Zheng and Hoefs, 1993

Analisi Sr vetro e calcite

 ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr = 0.716378 (vetro)

 ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr = 0.717489 (calcite)

 ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr magmi CAMP = 0.706/0.708

 Vetro e calcite hanno firma crostale: origine da rocce crostali probabilmente di età Proterozoica (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr > 0.710).

 ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr del vetro più basso di quello della calcite perchè è un miscuglio tra basalto e rocce crostali

CAMP

Campioni Amazzonia Rocce crostali

Conclusioni

 Dalla composizione isotopica ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr della calcite e del vetro delle vene nei sill Amazzonici si può dedurre che i silicati e i carbonati delle vene derivano dai sedimenti continentali

sottostanti.

 La composizone isotopica ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr del vetro suggerisce che ci sia stata una interazione tra i sedimenti e il basalto.

 La differenza fra la composizione isotopica d¹³C della calcite (- 7‰) e dei sedimenti intrusi (-25‰) suggerisce un forte

frazionamento isotopico, con probabile rilascio in atmosfera di CO2 a composizione d¹³C molto negativa.

 I sedimenti pelitici a contatto con il fuso basaltico, fondono a loro volta liberando CO2, in aggiunta a quella dovuta al degassing del magma.

Bibliografia

 De Souza, Z.S., Potrel, A., Lafon, J.-M., Althoff, F.J., Martins

Pimentel, M., Dall'Agnol, R., Gouveia de Oliveira, C., 2001. Nd, Pb and Sr isotopes in the Identidade Belt, an Archaean greenstone belt of the Rio Maria region (Carajas Province, Brazil):

implications for the Archaean geodynamic evolution of the Amazonian Craton. Precambrian Research 109, 293–315.

 Svensen, H., Planke, S., Chevallier, L., Malthe-Sorenssen, A.,

Corfu, F., Jamtveit, B., 2007.Hydrothermal venting of greenhouse gases triggering Early Jurassic global warming.Earth Planet. Sci.

Lett. 256, 554–566.

 M. Ruhl, H. Veld, W. M. Kürschner, Earth Planet. Sci. Lett.