Questo progetto PRIN 2008 riguarda i giacimenti "tipo skarn", che costituiscono una delle più diffuse tipologie di giacimenti nella crosta terrestre, ed i processi che coinvolgono le intrusioni magmatiche geneticamente associate. Recenti studi sulle intrusioni magmatiche (plutoni, lacoliti, sills) hanno messo in evidenza che esiste una relazione tipo "power-law" tra la loro lunghezza ed il loro spessore. Questa e' una relazione tipica di sistemi frattali, che suggerisce che i meccanismi di crescita delle intrusioni non dipendono dalle loro dimensioni. Noi proponiamo che le relazioni tra "magma driving pressure", campo di stress litosferico e disponibilità di trappole strutturali/stratigrafiche sub-orizzontali controllano il livello crostale raggiunto dal magma e la tipologia intrusive finale. Tutto questo ha importanti implicazioni sulla geometria dei sistemi di alimentazione (dicchi) e sui meccanismi di messa in posto del magma e di crescita delle intrusioni. Noi intendiamo usare i giacimenti "tipo skarn" e l'enorme mole di dati geologici tridimensionali prodotti in ambito minerario in Toscana meridionale per determinare le geometrie 3D degli skarn e delle loro relazioni spazio-temporali e petrogenetiche con le rocce intrusive associate. Queste relazioni non sono ancora conosciute in molti casi, e possono essere controllate da pochi fattori: 1) geometria dei margini delle intrusioni, 2) porosità dell'incassante 3) presenza e orientazione di discontinuità stratigrafico-tettoniche pre-esistenti nelle rocce incassanti, 4) sviluppo e propagazione di permeabilità secondaria controllata dal campo di stress regionale/locale e dall'idrofratturazione. Tutti questi fattori sono analoghi a quelli che determinano la forma finale delle intrusioni magmatiche, ed un approccio quantitativo allo studio delle geometrie degli skarn potrebbe quindi fornire nuovi dati per la comprensione dei processi metasomatici, permettendo anche una comparazione con i meglio conosciuti processi di messa in posto operanti nei sistemi intrusivi. L'Isola d'Elba e la regione di Campiglia Marittima offrono delle ottime eposizioni di plutoni, laccoliti, sills e di sciami di dicchi intrusi ferquentemente associati con giacimenti "tipo skarn" a Fe, Cu-Pb-Zn. Con questo progetto proponiamo di estendere lo studio geometrico delle intrusioni magmatiche tabulari agli skarn di aree minerarie toscane (miniera del Temperino e Lanzi a Campiglia Marittima), dove bellissime esposizioni geologiche e una grande quantità di dati minerari e geofisici permetterebbero una ricostruzione 3D dettagliata degli skarn e la definizione delle relazioni spazio-temporali e petrologiche con intrusioni magmatiche tabulari. Questo rappresenta il primo studio che investiga la possibile esistenza di una legge generale che vincola i parametri di forma di corpi minerari a skarn. L'allargamento dello studio alla definizione dei processi geochimici di precipitazione dei minerali di Fe,Cu-Pb-Zn costituisce un altro importante aspetto del progetto, ed e' basato sulla determinazione delle proprieta' chimico-fisiche del fluido idrotermale attraverso lo studio delle inclusioni fluide nei minerali di skarn. Questo specifico aspetto del progetto permettera' di trovare relazioni specifiche tra i processi che controllano la forma finale delle intrusioni magmatiche, quelli che controllano la forma degli skarn, ed i meccanismi di precipitazione di ossidi e solfuri.

Relazioni petrogenetiche, temporali e geometriche tra giacimenti "tipo skarn" e intrusioni tabulari: gli esempi di Campiglia Marittima e dell'Isola d'Elba orientale

GAROFALO, PAOLO
2008

Abstract

Questo progetto PRIN 2008 riguarda i giacimenti "tipo skarn", che costituiscono una delle più diffuse tipologie di giacimenti nella crosta terrestre, ed i processi che coinvolgono le intrusioni magmatiche geneticamente associate. Recenti studi sulle intrusioni magmatiche (plutoni, lacoliti, sills) hanno messo in evidenza che esiste una relazione tipo "power-law" tra la loro lunghezza ed il loro spessore. Questa e' una relazione tipica di sistemi frattali, che suggerisce che i meccanismi di crescita delle intrusioni non dipendono dalle loro dimensioni. Noi proponiamo che le relazioni tra "magma driving pressure", campo di stress litosferico e disponibilità di trappole strutturali/stratigrafiche sub-orizzontali controllano il livello crostale raggiunto dal magma e la tipologia intrusive finale. Tutto questo ha importanti implicazioni sulla geometria dei sistemi di alimentazione (dicchi) e sui meccanismi di messa in posto del magma e di crescita delle intrusioni. Noi intendiamo usare i giacimenti "tipo skarn" e l'enorme mole di dati geologici tridimensionali prodotti in ambito minerario in Toscana meridionale per determinare le geometrie 3D degli skarn e delle loro relazioni spazio-temporali e petrogenetiche con le rocce intrusive associate. Queste relazioni non sono ancora conosciute in molti casi, e possono essere controllate da pochi fattori: 1) geometria dei margini delle intrusioni, 2) porosità dell'incassante 3) presenza e orientazione di discontinuità stratigrafico-tettoniche pre-esistenti nelle rocce incassanti, 4) sviluppo e propagazione di permeabilità secondaria controllata dal campo di stress regionale/locale e dall'idrofratturazione. Tutti questi fattori sono analoghi a quelli che determinano la forma finale delle intrusioni magmatiche, ed un approccio quantitativo allo studio delle geometrie degli skarn potrebbe quindi fornire nuovi dati per la comprensione dei processi metasomatici, permettendo anche una comparazione con i meglio conosciuti processi di messa in posto operanti nei sistemi intrusivi. L'Isola d'Elba e la regione di Campiglia Marittima offrono delle ottime eposizioni di plutoni, laccoliti, sills e di sciami di dicchi intrusi ferquentemente associati con giacimenti "tipo skarn" a Fe, Cu-Pb-Zn. Con questo progetto proponiamo di estendere lo studio geometrico delle intrusioni magmatiche tabulari agli skarn di aree minerarie toscane (miniera del Temperino e Lanzi a Campiglia Marittima), dove bellissime esposizioni geologiche e una grande quantità di dati minerari e geofisici permetterebbero una ricostruzione 3D dettagliata degli skarn e la definizione delle relazioni spazio-temporali e petrologiche con intrusioni magmatiche tabulari. Questo rappresenta il primo studio che investiga la possibile esistenza di una legge generale che vincola i parametri di forma di corpi minerari a skarn. L'allargamento dello studio alla definizione dei processi geochimici di precipitazione dei minerali di Fe,Cu-Pb-Zn costituisce un altro importante aspetto del progetto, ed e' basato sulla determinazione delle proprieta' chimico-fisiche del fluido idrotermale attraverso lo studio delle inclusioni fluide nei minerali di skarn. Questo specifico aspetto del progetto permettera' di trovare relazioni specifiche tra i processi che controllano la forma finale delle intrusioni magmatiche, quelli che controllano la forma degli skarn, ed i meccanismi di precipitazione di ossidi e solfuri.
Rocchi S.; Dini A.; Garofalo P.S.
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