Nuovi dati geocronologici 40Ar-39Ar permettono di ricostruire in dettaglio l’evoluzione temporale del sistema magmatico-idrotermale Mio-Pliocenico di Campiglia Marittima (Toscana, Italia)

La petrologia e l’evoluzione temporale dei sistemi magmatici-idrotermali e il legame tra il dominio plutonico e vulcanico sono argomenti centrali nelle scienze della Terra, date le importanti implicazioni per i rischi naturali (eruzioni vulcaniche, emissioni di gas, terremoti) e lo sfruttamento delle risorse naturali (giacimenti minerari e risorse geotermiche). Uno studio di dettaglio mediante geocronologia ⁴⁰Ar–³⁹Ar, coadiuvato da un’analisi minero-petrografica alla microscala, ha permesso di ricostruire l’evoluzione temporale del sistema magmatico-idrotermale di età Mio-Pliocenica di Campiglia Marittima (Toscana, Italia). I dati ⁴⁰Ar–³⁹Ar ottenuti dalle miche triottaedriche non alterate e composizionalmente omogenee e dal sanidino della sequenza plutonico-idrotermale-subvulcanica-vulcanica (dal Granito di Botro ai Marmi alla Riolite di San Vincenzo), registrano età di cristallizzazione e definiscono una sequenza temporale della durata di 973 ± 43 ka (±2σ), a partire da 5,409 ± 0,043 Ma (±2σ). Al contrario i dati ⁴⁰Ar–³⁹Ar ottenuti dal K-feldspato di porfidi di composizione mafica e felsica, a differenza delle miche, risultano fortemente influenzati da domini di alterazione di dimensione submillimetrica, caratterizzati dalla presenza di micropori e costituiti da K-feldspato secondario e albite. Questi feldspati forniscono spettri di età discordanti, caratterizzati da età che aumentano all’aumentare della temperatura, e compatibili con un’origine da una miscela ternaria. I risultati ottenuti mediante spettrometria di massa multicollettore, documentano per la prima volta che la Riolite di San Vincenzo è costituita da due eventi eruttivi diacroni, corrispondenti ai due gruppi già noti in letteratura, il primo con età di 5.0024 ± 0.0062 Ma (±2σ), immediatamente successivo alla messa in posto di porfidi mafici, il secondo a 4.4359 ± 0.0045 Ma (±2σ). La gran parte dei depositi idrotermali, costituita da skarn e mineralizzazioni a Zn–Pb(‐Ag) associate, che precedono i solfuri a Fe–Cu, si è formata nei primi ~400 ka di vita dell'intera sequenza ed è stata immediatamente seguita dalla prima eruzione che deve aver esaurito gran parte del potenziale metallogenetico del sistema. L’alterazione deuterica del K-feldspato nei porfidi felsici è proseguita fino a ~4,3 Ma.

Riferimento bibliografico:

Di Vincenzo G., Vezzoni S., Dini A., Rocchi S., 2022. Timescale of a magmatic‐hydrothermal system revealed by ⁴⁰Ar–³⁹Ar geochronology: the Mio‐Pliocene Campiglia Marittima system (Tuscany, Italy). Scientific Reports, https://www.nature.com/articles/s41598-022-10867-9.

Per informazioni Gianfranco Di Vincenzo (gianfranco.divincenzo(at)igg.cnr.it), Simone Vezzoni (simone.vezzoni(at)igg.cnr.it) CNR-IGG.