Estudo vulcanológico e geoquímico do depósito piroclástico de queda da cava da cantoniera, Caldeira de Latera, Itália

Dissertação (mestrado) — Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, Programa de Pós-Graduação em Geologia, 2018.Este trabalho relata o estudo de sequências deposicionais da Formação Onano Superior, referente às fases finais da erupção Onano, na Caldeira de Latera, Província Romana, Distrito Vulcânico Vulsini (0,6-0,13 Ma), Itália. A atividade vulcânica é caracterizada pela alternância entre os estilos eruptivos estrombolianos e freatomagmáticos, diagnosticados pelos depósitos piroclásticos de queda de escórias, púmices, líticos, spatter e depósitos do tipo surge. Os fragmentos juvenis são caracterizados por fenocristais de clinopiroxênio (Mg# = 40,99-89,66), sanidina (Or = 60,74-81,29 mol%), plagioclásio (An = 85,00-94,20 mol%), flogopita e leucita. As fases acessórias incluem magnetita e microcristais de apatita. Dados geoquímicos de rocha total classificam os componentes vulcânicos como alcalinos potássicos e ultrapotássicos insaturados em sílica, indicando um magmatismo bimodal de composição traquibasáltica e tefrítica a fonolítica. Os valores incluem SiO2 = 46,18 a 55,99 wt%, (Na2O + K2O) = 7,21 a 13,21 wt%, Al2O3 = 14,8 a 19,27 wt%, CaO = 4 a 11,87 wt%, Fe2O3 = 4,37 a 8,77 wt% e MgO = 0,89 a 6,66 wt%. A geoquímica dos elementos traço e terras raras é indica composição semelhante às composições de magmatismo em arco vulcânico, com enriquecimento em LILEs e ETR’s leves, juntamente com o empobrecimento em HFSEs e ETR’s pesados. Os padrões multielementares apresentam anomalias positivas em Th, U, K, Pb, Nd e Dy e anomalias negativas em Ba, Nb, Ta, P e Ti. Exibem forte fracionamento nos ETR’s leves em relação aos ETR’s pesados ([La/Yb]N = 21,96 a 31,94) e discreta anomalia negativa em Eu (Eu/EuN = 0,69 a 0,77). As razões 143Nd/144Nd estão entre 0.512106 e 0.512148, valores que geram εNd(0) entre - 9.56 a -10.37, e as razões 87Sr/86Sr estão entre 0.71016 a 0.71036, indicando fonte mantélica enriquecida com processo de contaminação crustal. Os valores de TDM (Ga) variam de 1.09 a 1.29. Com base nos dados geoquímicos e petrológicos sugere-se que os magmas derivam de fusões de uma fonte metassomatizada relacionada à subducção e que a evolução deste magmatismo foi dominada por processos de fracionamento mineral, envolvendo principalmente clinopiroxênio, feldspato e leucita.This work reports the study of depositional sequences of the Onano Superior Formation, referring to the final phases of the Onano eruption, in Latera Caldera, Roman Province, Vulsini Volcanic District (0,6-0,13 Ma), Italy. The volcanic activity is characterized by the alternation between the eruptive strombolian and phreatomagmatic styles, diagnosed by pyroclastic deposits of scoriae, pumice, lithic, spatter and surge deposits. The juvenile fragments are characterized by clinopyroxene (Mg# = 40.99 to 89.66), sanidine (Or = 60.74 to 81.29 mol%), plagioclase (An = 85.00 to 94.20 mol%), phlogopite and leucite phenocrysts. The accessory phases include magnetite and apatite microcrystals. Total rock geochemical data classify the volcanic components as alkaline potassic and ultrapotassic unsaturated in silica, indicating a bimodal magmatism of traquibasaltic and thephritic to phonolitics compositions. Values include SiO2 = 46.18 to 55.99 wt%, (Na2O + K2O) = 7.21 to 13.21 wt%, Al2O3 = 14.8 to 19.27 wt%, CaO = 4 to 11.87 wt%, Fe2O3 = 4.37 to 8.77 wt% and MgO = 0.89 to 6.66 wt%. The geochemistry of the trace and rare earths elements indicate compositions similar to the compositions of volcanic arc magmatism with enrichment in LILEs and LREEs, and depletion in HFSEs and HREEs. The multielement pattern shows positive anomalies in Th, U, K, Pb, Nd and Dy and negative anomalies in Ba, Nb, Ta, P and Ti. They exhibit strong fractionation in the LREEs in relation to the HREEs ([La/Yb]N = 21.96 to 31.94) and discrete negative anomaly in Eu (Eu/EuN = 0.69 to 0.77). The 143Nd/ 144Nd ratios are between 0.512106 and 0.512148, values that generate εNd(0) are between -9.56 and -10.37, and the 87Sr/86Sr ratios are between 0.71016 and 0.71036, indicating mantle source enriched with crustal contamination process. TDM values (Ga) range from 1.09 to 1.29. Based on the geochemical and petrological data it is suggested that the magmas derive from melts of a subduction-related metassomatized source, and that the evolution of this magmatism was dominated by mineral fractionation processes, mainly involving clinopyroxene, feldspar and leucite