Caratterizzazione del condotto superficiale di Stromboli attraverso lo studio tessiturale e geochimico dei prodotti dell'eruzione maggiore del 21 gennaio 2010

L’attività di Stromboli è caratterizzata da intermittenti e deboli esplosioni che si verificano mediamente ogni 10-20 minuti. Tutto il materiale emesso da questo tipo di esplosioni consiste in scorie degassate, molto cristalline, testimoni di un magma ad alta cristallinità (HP). Più raramente, a questa attività ordinaria, si intercalano esplosioni maggiori e parossismi, durante i quali vengono emesse scorie HP e pomici chiare ricche in volatili, molto vescicolate e con un minor contenuto in cristalli, testimoni di un magma profondo a bassa cristallinità (LP). Questo lavoro ha riguardato lo studio di un campo di bombe emesso durante l’esplosione maggiore del 21 Gennaio 2010 e campionato nel maggio 2010. In particolare è stata studiata la porzione più esterna di 12 bombe nell’ipotesi che il rapido raffreddamento abbia preservato le caratteristiche del magma al momento dell’esplosione. Tutte le bombe hanno un aspetto scoriaceo e su queste bombe sono state condotte i) analisi di densità sulle porzioni esterne rapidamente raffreddate per confrontarle con le densità misurate sulle bombe totali, ii) analisi d’immagini con l’obbiettivo di ricavarne le informazioni tessiturali di distribuzione delle bolle e dei cristalli, iii) analisi chimiche (microsonda e SEM-EDS) dei vetri di massa di fondo, iv) analisi chimiche (SEM-EDS e FTIR) sulle inclusioni silicatiche. Nonostante le densità delle parti esterne siano sistematicamente più basse rispetto a quelle del campione totale, confermano l’ampio range di densità (rispettivamente 1,1-2 g/cm3 e 1,1-2,3 g/cm3). I dati tessiturali evidenziano una vescicolarità variabile dal 28% al 60 %, con distribuzioni unimodali delle bolle con delle code verso i valori più piccoli ed una moda principale centrata tra 1,1-1,8 mm. Attraverso le curve di CSDs sono stati distinte tre diverse famiglie di cristalli, quali i microliti (350 µm); in particolare, quest’ultimi, influenzano maggiormente il forte range di cristallinità compreso tra 30-60 %. La presenza di un singolo evento di nucleazione é consistente con un evento esplosivo stromboliano governato da un singolo evento di nucleazione, crescita coalescenza ed espansione delle bolle. Le variazioni di vescicolarità e cristallinità sono invece coerenti con i lavori tessiturali piu’ recenti che hanno evidenziato una forte variazione tessiturale nel magma superficiale. Tale variazione puo’ portare a importanti variazioni reologiche, ma non chimiche. Infatti l’eterogeneità tessiturale contrasta, giustamente, con una omogeneità chimica impressionante. Dal punto di vista delle analisi chimiche, i vetri di massa di fondo si presentano molto omogenei tra loro, cosi come le inclusioni silicatiche, le quali hanno un contenuto in SiO2 compreso tra 50-55 wt % ed un rapporto CaO/Al2O3 variabile da 0,39-0,57 %, tipico del magma HP. Allo stesso modo, anche il contenuto in volatili è rappresentativo del magma residente nel condotto, con un contenuto in H2O massimo di 0,5 wt % ed CO2 sotto i limiti di rilevabilità, corrispondenti ad una profondità di circa 500 m. I vetri di massa di fondo, invece, si presentano più degassati delle inclusioni silicatiche, con un massimo di 0,16 wt% H2O. Nonostante l’eruzione sia stata un’esplosione maggiore, tutti i dati confermano l’assenza di un contributo evidente da parte del magma profondo LP ed una grande omogeneità chimica e tessiturale. Questo lavoro propone che in questo caso si sia formato un vero e proprio plug di magma degassato e cristallino al tetto della colonna magmatica, che possa determinare un accumulo di gas sotto questa porzione densa; quando la pressione dei volatili risulta sufficiente per rompere il plug, può verificarsi un esplosione maggiore senza un necessario intervento del magma LP