Silicic Large Igneous Province
Le Province ignee silicatiche sono meno frequenti che quelle mafiche, anche se spesso possono avere un'estensione areale e una volumetrica simile se non superiore.Tra le varie SLIP quelle più importati sono:
1) Whitsunday (Est Australia) con un volume di 1.5 x 106 Km3 e un’estensione areale di 2500 x 200 Km.
2) Kennedy Connors - Auburn (Nord Australia) con un volume di 5 x 105 Km3 e un’estensione areale di 1900 x 300 Km.
3) Sierra Madre (Messico) con un volume di 3.9 x 105 Km3 e un’estensione areale di 2000 x 500 Km.
4) Chon Aike (Sud America e Antartide) con un volume di 2.3 x 105 Km3 e un estensione areale di 3000 x 1000 Km.
5) Altipiano Puna (Ande centrali) con un volume di 3 x 104 Km3 e un’estensione areale di 300 x 200 Km.
Le province ignee silicatiche, com’è stato appurato per le province ignee basaltiche, presentano un tasso elevato d’emissione lavica (0.1 - 1 Km3 per anno) in tempi geologicamente brevi ( circa 5 milioni d'anni) e un gran volume (circa 10 6 Km3).
Per molto tempo è stato ritenuto che tali estensioni laviche a composizione silicatica, fossero associate e collegate alle province magmatiche basaltiche, e che rappresentassero il prodotto, volumetricamente insignificante, d’eventi eruttivi avvenuti alla fine della formazione delle CFB (Continental flood Basalt).
Recenti studi hanno dimostrato che tali province silicatiche si rinvengono tipicamente lungo margini divergenti continentali, dove possono formare grandi livelli stratigrafici e avere un volume maggiore di 10 4 Km3.
E' stato inoltre appurato che tali province sono spesso associate alle CFB, ma allo stesso tempo non ne sono strettamente collegate in quanto le si possono rinvenire anche come coperture laviche a se stanti, scollegate a colate basaltiche.
I prodotti silicatici associati alle CFB sono principalmente Ignimbriti, e le singole unità eruttive possono avere uno spessore e un'estensione arale paragonabile, o maggiore delle singole colate basaltiche costituenti le CFB.
E' stato solo negli ultimi 10 anni, dopo molti studi approfonditi, che si è capito che le province silicatiche hanno un'estensione areale e un volume comparabile alle ben più note CFB e che sono associate al fenomeni di ruttore delle placche.
La petrogenesi di tali province è ben più complessa di quella delle CFB data la gran varietà di rocce presenti, sia vulcaniche che plutoniche. Le rocce vulcaniche presentano un tipico carattere Calcoalcalino come quello che si riscontra nelle rocce dei margini convergenti
Bryan et al. (2002) Hanno coniato il termine "Silicic LIP" (SLIP) per descrivere questo tipo di province caratterizzate da grandi estensioni areali di vulcaniti felsiche e da complessi plutonici.
Le caratteristiche delle SLIP possono essere sintetizzate in:
1) Volume dei prodotti > 105 km3.
2) Le rocce vulcaniche che le compongono sono per oltre il 75% Rioliti, per lo più di tipo Calcoalcalino.
3) La composizione delle Riodaciti e delle Rioliti sia vicina a quella del Minimo granitico anidro.
4) Il periodo d’attività di queste province è intorno a 40 milioni d’anni.
5) Sono spesso collegate ad altre LIP e a separazione tra placche.
Whitsunday Province of eastern Australia
La provincia vulcanica di Whitsunday (Cretaceo ) è la parte nord parte di una copertura vulcanica che si estende sul margine Est dell'Australia.Whitsunday si estende per 900 Km ha uno spessore di circa 1 Km ed un volume stimato di circa 105 km3, questo è quello che resta di una copertura vulcanica che si estendeva originariamente per oltre 2500 Km lungo l'attuale costa Est Australiana e che ricopriva la parte Est di Gondwana, la Nuova zelanda e la Marie Byrd land.
LA quasi totalità dei prodotti eruttivi del Whitsunday si rinviene sotto forma di sedimenti vulcanogenici, con un volume di 1.4 x 106 km3, all'interno di bacini sedimentari dell'Est Australia, tali sedimenti superano in volume molte delle CFB.
L'attività vulcanica di questa zona avvenne tra 120 e 105 milioni di anni fa e litologicamente le sequenze vulcaniche sono caratterizzate da ignimbriti saldate a composizione dacitico-riolitica dovute ad eruzioni calderiche.
Il vulcanismo della zona ha subito sostanziali variazioni nel tempo, dapprima si è avuta un'attività esplosiva caratterizzata da prodotti a composizione intermedia, in seguito un'attività bimodale effusivo-esplosiva dominata da prodotto riolitici e colate laviche basaltiche.
Chimicamente la composizione dei prodotti varia in modo continuo da basalti a rioliti, con un carattere da calcoalcalino ad alto in K. Tale variazione è generalmente interpretata essere dovuta a fenomeni di Mixing con successiva cristallizzazione frazionata.
Tale Mixing sarebbe avvenuto tra un magma derivante da fusione parziale di una crosta continentale calcoalcalina non radiogenica e un magma di tipo Tholeiitico con affinità E-Morb (Enriched Morb) [(Ewart et al., 1992; Stephens et al., 1995)].
Questo evento magmatico precedette la rottura della parte Est di Gondwana, e la formazione del margine passivo dell'Est Australia nel Cretaceo.
Formazione delle SLIP
Rocce di tipo Riolitico possono rinvenirsi in ambienti estremamente variabili, sia oceanici che continentali, ma grandi volumi di magmi acidi, come nel caso delle SLIP sono confinati ad ambienti di margine continentale e in minor misura ad ambiente intercontinentale se associati a CFB.Le rocce acide associate alle CFB sono ritenute essere dovute a grandi fenomeni di assimilazione della crosta continentale granulitica da parte del magma basaltico .
Le rocce del basamento del Whitsunday, del Chon Aike e della maggior parte della Sierra Madre Occidentale sono costituite da sedimenti e rocce vulcaniche Paleozoico-mesozoiche formatesi e/o sedimentatesi lungo il margine continentale.
Recenti studi hanno dimostrato che le rocce della Sierra Madre mostrano segni di provenienza crostale, sono stati infatti rinvenuti degli Zirconi derivanti dall'originaria crosta.
Tali zirconi dimostrano il coinvolgimento di materiale crostale Proterozoico, e probabilmente anche di materiale del basamento igneo, geochimicamente primitivo, legato alla subduzione.
Tale materiale sarebbe il residuo di precedenti magmi basici solidificati alla base delle crosta, e portati nuovamente a fusione da parte di costanti e prolungati flussi basaltici provenienti dal mantello.
Lo studio delle età tramite il rapporto U/Pb, effettuate sugli zirconi ha evidenziato che la rifusione di materiale crostale a composizione da mafica a intermedia sarebbe stato fondamentale nella formazione e nella caratterizzazione geochimica di liquidi riolitici della sierra madre.
Distribuzione delle SLIP.
Estensione originaria di Whitsunday.
Provincia di Whitsunday.
Bibliografia
Le informazioni contenute in questa pagina sono tratte da:
- Magmas and Magmatic rocks (Eric A.K. Middlemost).
- Igneous Petrology (Carmichael-Turner-Verhoogen).
- Silicic Large Igneous Provinces (Scott Bryan)