Rioliti di Roccastrada

Il complesso vulcanico di Roccastrada (Toscana meridionale), è situato a circa 40 Km a NW del complesso vulcanico Quaternario del monte Amiata, e si estende su un’area di circa 100 Km2 (Fig.1). Il complesso di Roccastrada è costituito esclusivamente da duomi e leve riolitiche peralluminose contentamenti cordierite, che si sono messi in posto lungo sistemi di faglie regionali circa, 2.5-3.5 Ma fa. Sulla base di numerose indagini geochimiche, le rioliti di Roccastrada possono essere suddivise in due gruppi principali: uno con alto contenuto in Rb (H-Rb) ed uno con basso contenuto in Rb (L-Rb) affioranti rispettivamente, ad Est ed Ovest del ridge di Monte Alto. In aggiunta a questo fatto, le rioliti di Roccastrada, presentano valori molto variabili di 87Sr/86Sr. L’insieme delle caratteristiche geochimiche suggerisce che la genesi delle rioliti di Roccastrada sia legata a processi di anatessi (con gradi di fusione parziale variabili) di una sorgente crostale.

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Fig.1: Carta geologica schematica della zona di Roccastrada. 1) Unità Liguri (ofioliti); 2) depositi Neogenici; 3) vulcaniti di Roccastrada; 4) quarziti e filladi Paleozoico-Triassiche; 5) Principali faglie. Modificato da Poli.G et al. (2003).



In accordo con Mazzuoli (1967) le vulcaniti di Roccastrada furono emesse da due centri eruttivi; il primo localizzato a Nord del monte Sassoforte, lungo un sistema di faglie orientato SW-NE, avrebbe emesso le vulcaniti affioranti a Ovest del monte Alto; il secondo, localizzato lungo l0intersezione di due sistemi di faglie a scala reginale, avrebbe emesso le vulcaniti affioranti a Est e Sud-Est del monte Alto.
Nell’area di Roccastrada non si ha evidenza di attività vulcanica esplosiva, tranne che in alcune località, come ad esempio Rocca di Torri e Torniella, in cui si hanno dei limitati e circoscritti depositi piroclastici legati alla messa in posto dei duomi lavici.

Le principali strutture vulcaniche presenti a Ovest del Monte Alto sono:

1) Duomo lavico di Monte Sassoforte (2.7 Km2) dislocato da due sistemi di faglia.
2) Colata lavica a Sud di Monte Sassoforte (11 Km2) con spessore variabile da 2 a 10 m.
3) Duomo lavico di Roccatederighi (0.2 Km2) con strutture di flusso subverticali nalla parte esterna e un nucleo costituita da riolite massiva con grossi cristalli di sanidino e cordierite (0.3-0.5 cm).

Nella zona Est del Monte Alto le vulcaniti sono caratterizzate da una serie di piccoli duomi lavici e colate, allineati lungo sistemi di faglie con orientazione NW.SE (Fig.1). Nella zona Nord (area di Torniella) si ha la presenza d’isolati e piccoli duomi lavici e rare colate con struttura spesso autobrecciata. Dal paese di Roccastrada fino a Rocca di Torri si ha la presenza di numerosi piccoli duomi allineati lungo faglie con orientazione NW-SE. Queste faglie sono strutture di tipo Appenninico, spesso non riconoscibili sul terreno data la presenza di spessi depositi Neogenici.

Analisi di foto aree e rilievi di terreno hanno mostrato che la maggior parte delle vulcaniti di Roccastrada furono eruttate in corrispondenza di queste faglie con orientazione NW-SE (faglie Appenniniche). I volumi maggiori però furono eruttati la dove le faglie Appenniniche incontrano strutture Antiappenniniche (con orientazione NE-SW), come ed esempio la zona di Monte Sassoforte e la valle di Seguentina.

Petrografia

Le rioliti di Roccastrada sono caratterizzate da una tessitura porfirica (35-40%) con fenocristalli costituiti da sanidino, quarzo, plagioclasio, biotite e cordierite. Apatite, zircone, ilmenite e sillimanite (come inclusione della cordierite) sono presenti come fasi accessorie. Raramente sono stati osservati anche cristalli euedrali di granato. Comunemente si ha la presenza di xenoliti meta-sedimentari. I fenocristalli sono immersi in una pasta di fondo a tessitura perlitica-fluidale.

Quarzo: I fenocristalli di quarzo presentano comunemente bordi e anse di riassorbimenti, mentre i microfenocristalli della pasta di fondo sono generalmente euedrali.
Sanidino: Presente in grandi cristalli euedrali, spesso fratturati; alcuni cristalli presentano bordi di riassorbimento e talvolta tessitura pecilitica con inclusioni di plagioclasio, biotite e raramente cordierite. Nella zona di Roccatederighi i fenocristalli di sanidino raggiungono dimensioni fino a 8 cm di lunghezza.
Plagioclasio: Presenta sia in fenocristalli che in aggregati glomerofirici. Talvolta ha bordi di sanidino e nuclei parzialmente riassorbiti.
Biotite: Presente sia in cristalli euedrali che in cristalli anedrali (ossidati).
Cordierite: Generalmente rappresenta l’1-2 Vol% della roccia e si presenta in cristalli euedrali geminati. Nelle lave devetrificate e più alterate la cordierite è sempre completamente alterata e pseudomorfosata da pinite. Il duomo lavico di Roccatederighi è quello con il più alto contenuto in cordierite (8-9 Vol%).

Petrogenesi

Le rocce di Roccastrada hanno caratteristiche petrografiche e geochimiche tipiche di prodotti di derivazione crostale:

i) Alto valore di corindone normativo (>2.5%), ii) basso contenuto in Na2O, iii) alto contenuto in SiO2 con limitata variazione %, iv) presenza di xenoliti refrattari con cordierite+granato,) xenoliti meta-sedimentari.
Le caratteristiche geochimiche delle vulcaniti di Roccastrada (rocce con alto e basso contento in Rb) non possono essere spiegate tramite differenze mineralogiche, infatti sia le rocce con basso Rb che quelle con alto Rb hanno le medesime caratteristiche petrografiche e identiche % delle fasi presenti. L’ipotesi più accettata è che le rocce con alto Rb (Est di Monte Alto) e le rocce con basso Rb (Ovest di Monte Alto), rappresentino due distinti batches magmatici, derivanti dalla stessa sorgente crostale (micascisti a granato) attraverso diversi gradi di fusione parziale.

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Vista panoramica del paese di Roccastrada, costruito sulla sommità del duomo lavico di Roccastrada.



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Duomo lavico di Roccastrada.



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Vista panoramica del paese di Roccatederghi, costruito sulla sommità del duomo lavico di Roccatederghi.



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Duomo lavico di Roccatederghi.



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Lava riolitica di Roccatederghi.



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Cristallo di cordierite (giallo-verde) nella riolite di Roccatederighi. Immagine concessa dal Dr. Didier Descouens (Institut Picot de Lapeyrouse - Muséum de Toulouse - France).



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Panoramica di una sezione sottile di riolite (Roccastrada), realizzata da Andy Tindle (Virtual Microscope). Immagine a N//, lato lungo = 2,5 cm.



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Panoramica di una sezione sottile di riolite (Roccastrada), realizzata da Andy Tindle (Virtual Microscope). Immagine a NX, lato lungo = 2,5 cm.



Bibliografia



Le informazioni contenute in questa pagina sono tratte da:
• Marianelli, P., & Carletti, P. (1999): Genesis of Roccastrada volcanic rocks (central Italy): inferences from melt inclusions analyses. Period. Mineral,68(1), 69-80.
• Poli, G., & Perugini, D. (2003). Roccastrada volcanites. Per. Miner, 72, 169-181.

Foto
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Cristalli di quarzo (grigio I ordine) con anse di riassorbimento, immersi in una pasta di fondo devetrificata (tessitura petroselciosa). Riolite di Roccastrada. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)
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Cristalli di sanidino e quarzo (grigio I ordine) con anse di riassorbimento, immersi in una pasta di fondo devetrificata (tessitura petroselciosa). Riolite di Roccastrada. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)
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Cristallo euedrale di quarzo (grigio I ordine) e cristalli di biotite, immersi in una pasta di fondo devetrificata (tessitura petroselciosa). Riolite di Roccastrada. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)
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Cristallo euedrale di quarzo (grigio I ordine) e cristalli di biotite, immersi in una pasta di fondo devetrificata (tessitura petroselciosa). Riolite di Roccastrada. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)
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Cristalli di sanidino, biotite e quarzo (grigio I ordine), immersi in una pasta di fondo devetrificata (tessitura petroselciosa). Riolite di Roccastrada. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)
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Cristalli di quarzo (grigio I ordine) e biotite, immersi in una pasta di fondo devetrificata (tessitura petroselciosa). Riolite di Roccastrada. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)
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Cristallo euedrale di quarzo (grigio I ordine) immerso in una pasta di fondo devetrificata (tessitura petroselciosa). Riolite di Roccastrada. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)
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Grosso cristallo di sanidino (geminato), cristalli di plagioclasio, biotite e quarzo (grigio I ordine), immersi in una pasta di fondo devetrificata (tessitura petroselciosa). Riolite di Roccastrada. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)
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Cristalli di quarzo (incolori) e biotite (marrone), immersi in una pasta di fondo vetrosa. Riolite di Roccastrada. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)
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Cristalli di quarzo (grigio I ordine) e biotite, immersi in una pasta di fondo vetrosa. Riolite di Roccastrada. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)
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Ccristalli di sanidino, plagioclasio, biotite e quarzo (grigio I ordine), immersi in una pasta di fondo vetrosa. Riolite di Roccastrada. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)
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Cristalli di quarzo (incolori), biotite (marrone) e cristallo tondeggiante di cordierite (angolo in basso a destra), immersi in una pasta di fondo vetrosa. Riolite di Roccastrada. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)
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Cristalli di quarzo (grigio I ordine), biotite, plagioclasio e cristallo tondeggiante di cordierite geminato a settori (angolo in basso a destra), immersi in una pasta di fondo vetrosa. Riolite di Roccastrada. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)
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Cristalli di quarzo (grigio I ordine), biotite, plagioclasio e cristallo tondeggiante di cordierite geminato a settori (angolo in alto a destra), immersi in una pasta di fondo vetrosa. Riolite di Roccastrada. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)
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Cristalli di quarzo (grigio I ordine), e cristallo di sanidino con inclusioni di quarzo, immersi in una pasta di fondo vetrosa. Riolite di Roccastrada. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)
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Cristalli di quarzo (incolore basso rilievo) e sanidino (incolori, rilievo medio e con sfaldature), immersi in una pasta di fondo vetrosa. Riolite di Roccastrada. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)
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Cristalli di quarzo (grigio I ordine) e sanidino, immersi in una pasta di fondo vetrosa. Riolite di Roccastrada. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)
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Cristalli di quarzo (grigio I ordine) con anse di riassorbimento, e cristalli di biotite, immersi in una pasta di fondo vetrosa. Riolite di Roccastrada. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)
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Cristalli di quarzo (grigio I ordine) con anse di riassorbimento, plagioclasio, sanidino (gaminato) e biotite, immersi in una pasta di fondo vetrosa. Riolite di Roccastrada. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)
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Cristalli di quarzo (grigio I ordine) con anse di riassorbimento e biotite, immersi in una pasta di fondo vetrosa. Riolite di Roccastrada. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)
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Cristallo rettangolare di cordierite (con alterazione lungo i bordi), cristalli di plagioclasio (incolori) e biotite (marrone), immersi in una pasta di fondo vetrosa. Riolite di Roccastrada. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)
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Cristallo rettangolare di cordierite (con alterazione lungo i bordi e parziale geminazione), cristalli di plagioclasio e biotite, immersi in una pasta di fondo vetrosa. Riolite di Roccastrada. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)
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Cristallo tondeggiante di cordierite (con alterazione lungo i bordi). Riolite di Roccastrada. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)
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Cristallo tondeggiante di cordierite (con geminazione a settori). Riolite di Roccastrada. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)
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Cristallo tondeggiante di cordierite (con geminazione a settori). Riolite di Roccastrada. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)
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Cristallo rettangolare di cordierite (con alterazione lungo i bordi), cristalli di plagioclasio (incolori) e biotite (marrone), immersi in una pasta di fondo vetrosa. Riolite di Roccastrada. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)
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Cristallo rettangolare di cordierite (geminato), cristalli di plagioclasio e biotite, immersi in una pasta di fondo vetrosa. Riolite di Roccastrada. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)
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Due cristalli rettangolari di cordierite (con alterazione lungo i bordi) ed un cristallo tondeggiante (con alterazione lungo i bordi). Riolite di Roccastrada. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)
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Due cristalli rettangolari di cordierite (uno geminato ed uno no) ed un cristallo tondeggiante (geminato a settori irregolari). Riolite di Roccastrada. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)
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Cristallo di cordierite dall'espetto torbido in una riolite di Roccastrada di Roccastrada. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)
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Cristallo di cordierite con geminazioni polisintetiche in una riolite di Roccastrada. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)
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Cristallo di cordierite con geminazioni polisintetiche in una riolite di Roccastrada. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)
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Cristallo di cordierite dall'espetto torbido in una riolite di Roccastrada. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)
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Cristallo di cordierite con geminazione a settori in una riolite di Roccastrada. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)
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Cristallo di cordierite con geminazione a settori in una riolite di Roccastrada. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)
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Cristallo di cordierite con geminazione a settori in una riolite di Roccastrada. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)