Dal punto di vista geodinamico, il magmatismo cenozoico della regione peritirrenica può essere interpretato come il risultato di due processi concomitanti: la genesi di magmi a carattere orogenico (di tipo `arco') e la formazione di magmi con affinità tipiche delle regioni anorogeniche (di tipo `intraplacca'). Nel suo insieme, il magmatismo orogenico peritirrenico, sul quale sarà focalizzata questa ricerca, è caratterizzato dalla presenza di una serie calcalcalina, da una serie shoshonitica e da una serie potassica e mostra un generale ringiovanimento procedendo dal settore occidentale (vulcanismo oligo-miocenico della Sardegna) al settore orientale, essendo quest¿ultimo caratterizzato da vulcanismo quiescente o attivo (Monti Sabatini, Colli Albani, Campi Flegrei e Vesuvio).
Questo progetto di ricerca si propone di studiare l'insorgenza del magmatismo alcalino-potassico in Italia centrale e le relazioni cronologiche e geochimiche tra magmatismo calcalcalino e magmatismo alcalino-potassico. Lo studio sarà focalizzato sull'analisi delle successioni vulcaniche, in zone prossimali e distali, che evidenzino la transizione da magmatiti calcoalcaline/acide ad alcalino-potassiche da un punto di vista vulcanologico, geocronologico (datazioni 40Ar/39Ar), petrologico e geochimico-isotopico (isotopi dello Sr e del Nd) al fine di comprendere le relazioni tra processi magmatici, stili eruttivi e volumi emessi.
Il riconoscimento di eventuali comportamenti periodici o ciclici (time-predictable vs. volume-predictable) durante l'attività vulcanica potrà contribuire all'interpretazione dell'attuale fase di quiescenza di alcuni distretti vulcanici del margine peritirrenico con implicazioni sulla valutazione della pericolosità vulcanica.
Il carattere innovativo della presente ricerca risiede nell'estensione delle attuali conoscenze vulcanologiche, geochimiche e geocronologiche sul magmatismo alcalino-potassico dell'area peritirrenica alla fase più remota e ancora poco conosciuta di attività: l'esordio del vulcanismo alcalino potassico peritirrenico e le relazioni cronologiche e geochimiche con la precedente attività calcalcalina. Le potenzialità nel realizzare un avanzamento nelle conoscenze rispetto allo stato dell'arte è legata all'adozione di metodi di indagine (v. oltre) già collaudati, come evidenzia la produzione scientifica dei proponenti la ricerca su tematiche affini (Gaeta et al., 2006, 2016, Giaccio et al., 2016; Marra et al., 2003, 2016; Sottili et al. 2009, 2010, 2012, 2019).
L'estensione delle ricerche a un periodo di attività relativamente poco noto si avvarrà di alcune indagini preliminari già effettuate, anche nell'ambito di tesi di dottorato e collaborazioni scientifiche in corso con INGV e CNR sull'Arcipelago Pontino, sui Vulcani Cimino e Vicano, sui Campi Flegrei, sul distretto vulcanico dei Volsci e sulle successioni lacustri in aree distali dei bacini intrappenninici di Sulmona e del Fucino, dove sono state riconosciute successioni vulcaniche che testimoniano la transizione da vulcanismo calcalcalino a vulcanismo alcalino-potassico.
In questa prospettiva, e a integrazione degli studi precedenti, lo studio delle caratteristiche vulcanologiche delle successioni più antiche, con particolare riferimento ai caratteri sedimentologici dei depositi e alla stima dei principali parametri eruttivi (volumi eruttati, tassi eruttivi e altezza delle colonne eruttive, valutazione del VEI, Volcanic Explosivity Index) fornirà nuovi dati su un periodo di attività vulcanica poco studiato. Lo studio delle variazioni del 87Sr/86Sr nei clinopirosseni dei piroclasti juvenili dei Colli Albani e dei Monti Sabatini ha già messo in evidenza una chiara relazione tempo-dipendente del frazionamento isotopico dello Sr nei magmi per l'attività relativamente più recente (Gaeta et al., 2006; 2016; Sottili et al., 2019); l'acquisizione di nuovi dati geocronologici e geochimici potrà fornire un quadro completo comprendendo anche le fasi più remote di attività, con particolare riferimento alla transizione da vulcanismo calcalcalino a vulcanismo alcalino-potassico. Finora, il trend evolutivo dei magmi alcalino-potassici è stato interpretato come espressione dell'evoluzione di un mantello metasomatizzato (Gaeta et al., 2006; 2016; Sottili et al., 2019). L'estensione degli studi ad altri contesti vulcanici, come sopra delineato, potrà fornire elementi geochimici e geocronologici a sostegno di questa interpretazione o aprire nuovi elementi per l'interpretazione dell'origine del vulcanismo orogenico peritirrenico.
Gaeta et al., (2006) Lithos, 86 (3-4), 330-346.
Gaeta et al., (2016). Lithos, 244, 151-164.
Giaccio et al. (2016), Quat. Sc. Rev., 158, 211-234
Marra et al., (2003). Bull. Volcanol., 65, 227¿247.
Marra et al., (2016) Geophys. Res. Lett. 43, doi:10.1002/2016GL069518.
Sottili et al., (2009), J. Volcanol. Geotherm. Res., 180, 189-202.
Sottili et al., (2010), J. Volcanol. Geoth. Res., 196, 20-30.
Sottili et al., (2012) Bull. Volcanol., 74, 163¿186. DOI 10.1007/s00445-011-0506-8.
Sottili et al., (2019), Bull. Volcanol. doi: 10.1007/s00445-019-1324-7.