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RENDICONTI Societll It"Jlana di Mlner"Jogkl e Petrologia, 35 (1), 1979: pp. 361 _ 375 PIO DI GIROLAMO·, MARI A ROSARIA GHIARA· , GIUSEPPE ROLANDI ·, DAMIANO STANZIONE· CARAITERI GEOCHIMICI DELLE VULCANITI QUATERNARIE DELLA CAMPANIA (CALC-ALCALINE, SHOSHONITICHE, LEUCITICHE), OSSERVAZIONI GEOTEITON ICHE E GENETICHE" RIASSUNTO. - Vengono presi in considera2ione i termini femici fondamentali delle vul- canici rinvenute in Campania, sia in superlicie che nel sottosuolo profondo, di età da basso pleislocenica ad oloc=ica. Tali campioni sono costituiti dalle vulcanili sottosature potassiche (<< t!1lchibasalti ,.l, alto polassiche (rocce leucitichel e da rocce soprassature presenti unicamente nel sottosuolo. I caratteri geochimici degli elementi maggiori e in traccia (compreso REE) e quelli mineralogici indicano un'affinità con le vulcanici presenti in aree di margini di pbcche convergenti. Più predsamente l'attività soprassatura profonda presenta un'affinità con rocce andesitiche ricche in K, i $Optastant! ttachibasalti i basalti shoshonitici e, infine, le rocce leucitiche mostrano una corrispondenza con quelle leucitiche di alcuni archi vulcanici. Le varia2ioni chimiche degli el ementi maggiori e di Rb, St, Ba, in funzione del contenuto di W, non mostrano lo. partecipazione di fasi a composizione chimi ca definita nè indicano, in particolare, relazioni di frazionamento, a bassa o alta pressione, fra le rocce leucitiche e gli altri tipi. I diversi dati geochi mici suggeriscono che i magmi possono generati per fusione parziale da sorgenti presenti nel mantello alto, contenenti granato e arricchite in elementi incompatibili. ABSTRACT. - In Ihe present paper the main lower-Pleistocene to Holocene malie volcanic varieties founded in Campania, either outcropping or deep-seated, have been considered. These rocks are the undersaturaled potassic vo1canics ( << trachybasalts ,. l, tlle high.K (leucit e-bearing varieties) and the oversaturated products that have been sampled only hom deep bore-hoIes. The major and trace (REE induded ) element distribution and the mineraI features show the affinity of the anaIysed rodo wim thase of oonverging plale margins. In particular, the products of Ine oversaturated activity are like tbe rich andesitic rocks, me overlying «trachybasalts,. show affinities towatd me shoshonite basalts and me leucile- .bearing rocks witn the leucitic varieties of some island arcs. In de tai!, tne geochemica! fealures agree well with thase of volcanics lying on continental crust. 1be posHlrogenetic rocks in Campania, erupled in a tensional environment, show affinities to voIcanics thal are generally considered as !ypical of converging pIate margins in a final (or post-orogenedc) stage of evolulion. Besides these geochemicaI similarities, some geological peculiarity are to be taken in mind: a) enlptive activity in a teclOnic environment witn tensionaI features since long time; b) large amounts of leucite-bearing rocks; c) a large scale interlayeting of the tnree above mentioned varieties. To eSlablish to what extem an hypothesis of graduaI enrichment in K-bearing phases could be in agreement wÌlh the observed evolution, me major element, Rb, Sr and Ba variation with K.O has been considered. As a result there is no indication, for the three rock associations, that their evolution is controlled by crysial ftactionation (biotite, amphibole, gamet); in detail • IstitulO di Mineralogia dell'Università di Napoli, vi a Mezzocannone, 8. .. Lavoro eseguito col contributo del C.N.R. (n. 78 .0028 1.05).

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RENDICONTI Societll It"Jlana di Mlner"Jogkl e Petrologia, 35 (1), 1979: pp. 361 _375

PIO DI GIROLAMO·, MARIA ROSARIA GHIARA·,

GIUSEPPE ROLANDI ·, DAMIANO STANZIONE·

CARAITERI GEOCHIMICI DELLE VULCANITI QUATERNARIE DELLA CAMPANIA (CALC-ALCALINE, SHOSHONITICHE,

LEUCITICHE), OSSERVAZIONI GEOTEITONICHE E GENETICHE"

RIASSUNTO. - Vengono presi in considera2ione i termini femici fondamentali delle vul­canici rinvenute in Campania, sia in superlicie che nel sottosuolo profondo, di età da basso pleislocenica ad oloc=ica. Tali campioni sono costituiti dalle vulcanil i sottosature potassiche (<< t!1lchibasalti ,.l, alto polassiche (rocce leucitichel e da rocce soprassature presenti unicamente nel sottosuolo. I caratteri geochimici degli elementi maggiori e in traccia (compreso REE) e quelli mineralogici indicano un'affinità con le vulcanici presenti in aree di margini di pbcche convergenti.

Più predsamente l'attività soprassatura profonda presenta un'affinità con rocce andesitiche ricche in K, i $Optastant! ttachibasalti co~ i basalti shoshonitici e, infine, le rocce leucitiche mostrano una corrispondenza con quelle leucitiche di alcuni archi vulcanici.

Le varia2ioni chimiche degli elementi maggiori e di Rb, St, Ba, in funzione del contenuto di W, non mostrano lo. partecipazione di fasi a composizione chimica definita nè indicano, in particolare, relazioni di frazionamento, a bassa o alta pressione, fra le rocce leucitiche e gli altri tipi. I diversi dati geochimici suggeriscono che i magmi possono ~sersi generati per fusione parziale da sorgenti presenti nel mantello alto, contenenti granato e arricchite in elementi incompatibili.

ABSTRACT. - In Ihe present paper the main lower-Pleistocene to Holocene malie volcanic varieties founded in Campania, either outcropping or deep-seated, have been considered. These rocks are the undersaturaled potassic vo1canics ( << trachybasalts ,. l, tlle high.K (leucite-bearing varieties) and the oversaturated products that have been sampled only hom deep bore-hoIes. The major and trace (REE induded ) element distribution and the mineraI features show the affinity of the anaIysed rodo wim thase of oonverging plale margins.

In particular, the products of Ine oversaturated activity are like tbe K·rich andesitic rocks, me overlying «trachybasalts,. show affinities towatd me shoshonite basalts and me leucile­.bearing rocks witn the leucitic varieties of some island arcs. In de tai!, tne geochemica! fealures agree well with thase of volcanics lying on continental crust.

1be posHlrogenetic rocks in Campania, erupled in a tensional environment, show affinities to voIcanics thal are generally considered as !ypical of converging pIate margins in a final (or post-orogenedc) stage of evolulion. Besides these geochemicaI similarities, some geological peculiarity are to be taken in mind: a) enlptive activity in a teclOnic environment witn tensionaI features since long time; b ) large amounts of leucite-bearing rocks; c) a large scale interlayeting of the tnree above mentioned varieties.

To eSlablish to what extem an hypothesis of graduaI enrichment in K-bearing phases could be in agreement wÌlh the observed evolution, me major element, Rb, Sr and Ba variation with K.O has been considered. As a result there is no indication, for the three rock associations, that their evolution is controlled by crysial ftactionation (biotite, amphibole, gamet); in detail

• IstitulO di Mineralogia dell'Università di Napoli, via Mezzocannone, 8. .. Lavoro eseguito col contributo del C.N.R. (n. 78 .00281.05).

362 P. DI CIROLAMO, M. R. C HI i\.IlA, C. ROLANDI, D. STANZIONE

therc are: 001 evidence IMI thc: high.K volC1lnia are linked IO thc: other types through fractionation al neither low nor high pressure.

Te: incompatiblc: dement (REE, LILE) distribUlion show mal: l) Illese nxb took origin bclow tbc: plagiodll5e stability fid.!l as indicated by the Eu and Se

contents. This, with the know crunal thicknes in Campania, suggest II. 50Urce in the high levels af thc: mantlc;

2) thc: 50Urce rocks of thc: various magrnas are: in the gamel stability 6c:ld; 3) thc: lOuttt of these rocks was in II. possibly hetc:rogc:neous, incompatib!c: e1ement-enriched

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Introdu.z.iooe

La prcS(:nza di vulcaniti con caratteristiche: cale-alcaline nel sottosuolo a nord dei Campi Flegrei c: di trachibasalti ad affinità shoshonitica affioranti in Campania

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Fig. I. - Caralleri strullurali prirocip,ali della Campani2 occidentale c ubicazionc dci campioni di vulcaniti. Dati geologici da !PPOLITO ct al. , 1973: FINETTI c M OULl.I, 1974 ; Ct.1of1lL1 et al., 1975.

(fig. 1) (DI GUtoUMO e ROUNDI, 1975; BARBIEJU et al., 1976; DI Glitol. ..... MO et al., 1976, 1978; DI GIROLA.MO, l m-78; GH IARA et al., 1978), rende necessario un confronto tra le rocce calc-alcaline, i trachibasalti e le rocce leucitiche che a questi ultimi sono

CARATTEIl I CICOCHIM ICI DELLE VULCA~ITI QUATE RNARI E ETC. 363

qu:lSI costantemente associate, nonchè un confronto con le vulcaniti presenti in al­cune aree: di margini di placche convergenti.

~ noto cht: a sud ddla Campania, alle isole Eolie, è presente un vulcanismo tipi­ca menI(: c compressivo , di arco insulare (BARBERI t:t al., 1974 <I; KEl.J.ER, 1974); questa attività ha dato tipi petrografici analoghi a quelli rinvenuti nell 'area studiata. Si deve

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Fig. 2. - Proiezione delle vulcani ti quaternarie della Campania nel diagramma K.o·Si~ Le suddi­vi,ioni rispetto a Sia. e la nomcnc1awra sono tratte da BARBla1 CI aL, 1974 b, quelle riSpetlO a K,o da l'accuII.LO e TAYLOA. 1976. Nel Jiagramma piccolo sono riporlal i i trendl del Somma.Vc>uvio.

tuttavia considerare che il vulcanismo della Campania si è manifestato q uando già si era impostata da lungo tempo una tettonica tensiva ad horst e graben lungo il bordo tirrenico. Questa situazione spiega come le caratteristiche chimiche delle vulca nit; potassiche affioranti siano state interpretate in due modi geologicamente differenti: corrdazione con rifts continentali e legame con un processo di conver­genza di placche.

364 P. DI C IROL-'MO, M . R. CHI ARA, G. ROLANDI, D. STANZiONE

Dati etratigrafici

Le vulcaniti profonde finora rinvenute (fig. 1) hanno un'età basso quaternaria (IPPOLITO et aL, 1973; BARBIERI et al., 1976), questa attività si è protratta anche in tempi più n~1:ent i. In superficie (isole di Ventotene, S. Stefano, Ischia, Procida, vul­cano di Roccamonfina, Campi F legrei) sono molto abbondanti vulcaniti potassiche (trachibasalti-trachiti) dominale complessivamente dai termini più sialiei, e vulcaniti alte in K (leucititi-fonoliti) presenti sia come prodotti del Somma-Vesuvio e del Roccamonfina sia come inclusi nelle vulcanoclastiti potassiche. Tutte q ueste rocce hanno un'età da pleistocenica ad olocenica (BARBERI et al., 1%7; GASPARIN I e ADAMS.

1969; ALESSIO et al., 1974).

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Fig. 3. - Variazione degli dementi m~ggiori rispetto a K nelle vulcanici quatcmar ie della Campania. Simboli d i fig. 2.

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Le relazioni stratigrafiche generali indicano che le vulcaniti profonde sono prevalentemente più antiche e che le rocce potassiche c alto potassiche sono a grande scala interstratificate. l tre tipi di rocce sono, infine, da considerare praticamente sovrapposti nello spazio mancando una loro distribuzione areale preferenziale.

Scelta d ei campioni

Sono stati selezionati campioni femici con contenuti in H 20 totale < 1,5 % e con il rapporto FeO/Fe20a > 1, non cumulitici e con composizione chimica abbastanza si mile a quella di magmi capostipiti.

Per le rocce profonde si sono potuti considerare solo due campioni in quanto

TABEl.LA 1 M~di~ aritm~tidu (x) ~ d~viazionj standard (cr) d~lla compo!izion~ chimica ddl~ vulcanit; quaternan'~ d~lla Campania.

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Fig • •• - Var;nionc degli clementi io traccia rispetto a K nelle ,"ulcan it; qualernarie della Campania. Simboli di 'g. ,. O., 0,2 F, 0 .3 O., O., - 1.7 - 1.6 - 1.5 F2_1.4 - 1,3 - 1.2

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Fig. 5. - Proiezione delle funzioni discriminanti F" F., F. pcr i trachibaSlllti della Campania. WPB: basalti inlra placche (basalti di iwle oceaniche + b. continentali), SHO, ba>;!I,; shO$honitici, CAB: basalti calc-alao.1ini, LKT: tholciit; basse in K (th. di arco), OFB: basalli di fondo occanioo.

tutti gli altri presentavano alterazioni. Per i trachibasalti sono stati scelti i campioni con 12 < 010 + MgO < 20 %. Per le rocce leucitiche si sono selezionate solo quelle del Somma Vesuvio dato il buon numero di analisi chimiche a disposizione. Premesso che l'ipotesi di assimilazione carbonatica viene ritenuta poco probabile (HU RLEY et al., 1966; SAVELLI, 1967; CUNDARI e LE M AITRE, 1970; ApPLETON, 1972), la scelta dei campioni è stata effettuata tenendo conto delle considerazioni che

CARATTERI CEOCHIMICI DELLE VU LCANITI QUATERNARIE ETC. 367

seguono. Dal diagramma K20/Si02 (fig. 2) molti campioni, prevalentemente po­mici, presentano un trcnd di tipo B riferibile a differenziazione a bassa pressione ( A p PLETON, 1972). Inoltre si ha un trend complementare B' rappresentato da prodotti probabilmente cumulitici (es. pirossenoliti dell 'eruzione del 1944; Scm.RILLO, 1953),

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Fig. 6. - htogrammi percentuali ddla funzione discriminante F. per le rOCCc leucitiche della Cam­pania (Somma-Vesuvio) confront.Ol.ti con quelli di rocce Icucitichc di margini di pbcche conv~gemi (isole Eolie e vulcano Batu T.OI.ra in Indonesia) e dci Rift Valley. occidenule africano (regione dci Birung,.).

infine molti blocchi rigettati uhrafemici rappresentano prodotti cumulitici o skarn (HERMES, 1978). Le vulcaniti prese in considerazione (da leucititi tefritiche a lefriti fonolitiche) si dispongono lungo il trend di tipo A e l'associazIOne minera­logica presente in q~ste rocce (fenacri­stalli di leucite, c1inopirmseno calcico, plagioclasio, olivina) fa escl udere un pro­cesso di frazionamento a bassa prC'iSiOne (ApPLETON, 1972) .

In tabella l sono riportate le medie aritmetiche dei vari campIOni prescelti, mentre in figg_ 2, 3 e 4 seno proiettati tutti i campioni considerli.tj. I dati· chi­mici sono in parte originali e in parte pre­si dalla letteratura (DI GIROI..-\l>iO, 1963, 1969,1970; SAVELLI, 1%7; BURRI e DI GI­

ROLAMO, 1974; BARBIERI et aL, 1976; DI GIROLAMO et al., 1976; GHIARA e LIRER,

1976-77; ALBIN I et al., 1977, 1978).

Caratteri petrografici e geochimici

Le rocce profonde sono costituite essenzialmente, per i fenocristalli, da ortopiros­seno, c1inopirosseno calcico, plagioclasio e rara olivina in rapporto di reazione con l'ortopirosseno, presentano un basso contenuto in Ni e Co e il rapporto Ni/Co < 1. Queste caratteristiche sono tipiche delle rocce calc-alcali ne (TAYLOR et al., 1969), quindi i due campioni considerati sono classificabili, secondo il diagramma di fig. 2, come basalti e andesiti della serie ricca in K. Essi inoltre presentano (fig. 7 A) l:R EE e distribuzione, simili . a quelle delle vulcaniti cale-alcaline (ALB IN I et al., 1978), cioè arricchimento in LREE e minore frazionamento per le HREE. In particolare, considerando anche altri campioni della Campania, qui non riportati, l'assenza di un pattern piatto. nelle HREE, j valori di l:REE e il rapporto La/Yb mediamente alti, suggeriscono una maggiore affinità con rocce cale-alcaline presenti su margini continentali che non con quelle tipiche di arco vulcanico (PECCERILLO

e T AYLOR, 1976; DOSTAL et aL, 1m ). -La fig_ 7 A mostra una buona corrispondenza fra le vulcaniti profo nde della

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Fig. 7. - Dimibuzione delle REE (normali:C:UIC sec. NAK AMURA, 1974) nelle vulcani.; dell:.. Campania. A) Andesiti profonde. Sono anche riporu.te yuk2niti cak.alc.aline alte in K (bas.ahi, andesi.; basse in Si) ddlc:isolc Eolie (Filicudi) (Ku;RKX et al., 1974), Sardegna (OnSTAI. CI al., 1976), Turchia (PECCERILLO C TAYLOR, 1976). B) T rachibaij,;l.hi. Sono riportati anch" basalti shosoonitici delle isale Eolie (Stromboli, Lipari) ( K LERKX ct al., 1971), Nuova Guin~a OAKES c G II.L, 1970), Fiji (GII.L, 1970), Ande (DOSTAL cc al., 1977), T urchia ( P EC(:ERILLO C T,n'LO", 1975),

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369

Fig. 8. - Di.tribuzione d"]l" REE ndle vulcanit; della Campania. A) Rocce lcucitiche (leucititi, (efriti e Idrit; fonolitiche). È riportata anche una tdrite leucitica dell'arco vulcanico delle isole Eolie (Vulcano) (KLnKx et al.. 197i). B) Confronto delle REE nelle vulcanit; qualcrnaric della Clmpania (figg. 7 A·B c 8 A).

370 P. DI CIROLAMO, M. R. CHIARA, G. ROLANDI, D. S T ANZIONE

Campania e alcune vulcaniti andesitiche, a comparabi le K 20 e 5i02, emesse su basamento continentale.

I t rachibasahi della Campania presentano un'associazione mineralogica (feno­cristalli di olivina stabile e clinopirosseno calcico; feldspato pocassico, plagiodasio, feldspatoidi nella pasta di fo ndo) c caratteristiche chimiche (bassi tenori in lì, Ni e Co, scarso arricchimento in Pc, alti valori in Al, K, Rh, Sr e Ba) affini a quelle dei basalti patassiti presenti in aree di margini di placche convergenti (basalti shoshonitici).

In fig. 5 è riportata la proiezione dei campioni di trachibasalti in base a funzioni discriminanti calcolate dagli elementi maggiori (PUReE, 1976). Le aree di questi dia­grammi sono basate sulla composizione di vulcaniti femiche di ambienti tettonica­mente noti; si osserva che quasi tutti i campioni di t rachibasalti cadono nel campo delle shoshoniti. Per le REE (ALBI NI et al., 1977) ì trachibasalti della Campania sono confrontati (fig. 7 B) con basalti shoshonitici a simile Si02 e KzO, di aree di margini di placche convergenti, ipotizzate o indicate da attività sismica profonda, caratte­rizzate da crosta continentale (isole Eolie, Nuova Guinea, Ande centrali, nord T urchia) e da sola crosta oceanica (isole Fiji). I trachibasahi si discostano per un arricchimento nelle REE a numero atomico intermedio per cui non presentano la tipica distribuzione calc-alcalina 1.s. cioè arricchimento in LREE e poco frazio­namento in HREE. Le migliori corrispondenze si hanno con le shoshoniti della Turchia e delle Ande, un po' meno con quelle delle isole Eolie. Infine è da osser­vare che le shoshoniti delle isole Fiji hanno il più basso valore in :EREE.

Le vulcaniti leucitiche del Somma-Vesuvio e anche del Roccamonfina presen­tano, rispetto a q uelle del Rift Valleys occidentale africano (Ih:NAE.YER et al., 1965), basso Ti, più alti tenori in Si e AI, assenza di Ti-augite. Dalla fig. 6, basata su una funzione discriminante degli elementi maggiori (PEARCE, 1976). si nota un'affi­nità con rocce leucitiche di margini di placche convergenti (isole Eolie e vulcano Batu Tara in Indonesia) mentre differiscono da quelle del rift africane. In fig. 8 A sono riportate tre rocce leucitiche del Somma-Vesuvio (dati originali) e una media di due rocce leucitiche del Roccamonfina (CAPALDI et al., 1972); i patterns presen­tano una notevole somiglianza con quelli delle rocce leucitiche dell 'arco vulcanico delle isole Eolie. Inoltre è da osservare che i campioni del Somma (tefri te fono­litica e tefrite) e del Vesuvio (Ieucitite tefritica) non mostrano patterns delle REE compatibili con processi di cristallizzazione frazionata.

In conclusione, riguardo la distribuzione delle REE nelle vulcaniti trachibasal­tiche e leucitiche della Campania, è da tener presente che tali rocce mostrano affinità con vulcaniti potassiche e alto potassiche emesse su crosta continentale in aree di margini di placche convergenti; comunq ue i trends non sono diversi da quelli di alcuni basalti sadici (KAY e GAST, 1973). Essi si differenziano da quelli di alcune rocce potassiche e alto potassiche (rocce leucitiche) presenti su continenti quali le vulcaniti del Rift Valleys occidentale africano (MJCHELL e BFJ..L, 1976) e Wyoming (K AY e CAST, 1973) per i pi ù bassi valori di La, La/Yb e :EREE.

C ... R ... TTERI GEOCHIMICI DELLE VU LC ... NITI QU ... TERN ... RI E ETC. 371

Relazioni chimiche fra i tre tipi di rocce

La variazione del contenuto in K è una caratteristica discriminante tra tre tipi di rocce della Campania . Si sono quindi proiettate (figg. 2, 3 e 4) le concen­trazioni dei diversi componenti chimici in funzione di K % per verificare l'esistenza di concorda nze o di differenze in un'ipotesi di arricchimento graduale in una fase o gruppi di fasi ricche in K. Le variazioni di Rb, Sr, Ba, K /Rb e Rb/Sr, sem­brano suggerire che dalle vulcaniti ad affinità andesitica a quelle ad ?ffinità shosho­nitica potrebbe esserci stato un arricchimento nel liquido in mica potassico-ma.gne­siaca più o meno fe rrifera. Questo sembra indicato (fig. 4) dall'aumento in Ba, Rb, Rb/Sr e dalla diminuzione in Sr e K/Rb secondo variazioni non contrastanti con la composizione della mica (GRIFI' IN e M URTHY, 1969; D"'WSON, 1972). È da osservare però che nell'ambito dei trachibasalti la variazione di Ba è poco chiara e, in disaccordo con tale ipotesi, si ha un aumento in Na, una relativa costanza di Al, Fe e Ca e una dispersione in Si. Anche ipotizzando un arricchimento in mica e subordi nati granati e anfiboli o eventuali prodotti di fusione incongruente, non SI ottengono migliori risultati.

Le rocce leucitiche presentano, all'aumentare di K (tefriti fanalitiche, tefriti leucitiche), trends degli elementi in traccia mediamente omogenei ma. diversi da quelli dei trachibasalti o per la velocità di incremento (Rb) o per le opposte tendenze (ST, K/Rb, Rh/Sr). Per tati rocce è da osservare che un'ipotesi di arricchimento in mica non è in contrasto con le variazioni di alcuni elementi maggiori quali Si, AI, Na, K e di Rb, Ba ma non giustifica l'arricchimento in Ca e Sr (con conse­guente costanza di Rb/Sr). Qualunque sia la causa delle variazioni chimiche è da notare che q uesta osservazione si riferisce solo alle rocce del Somma. Le tefriti leucititiche del Vesuvio mostrano una certa costanza negli elementi maggiori (fig. 3) e un caratteristico arricchimento seleuivo negli elementi più mobili K, Rb, Sr, Ba (fig. 4). Infine è da sottolinea re che, con i dati attuali, si ha una lacuna (figg. 3, 4) tra i trachihasalti e le rocce leucitiche. I termini estremi di questa lacuna sono caratterizzati, all 'aumentare di K, da un incremento in Si, Al, Na, Rh, Sr e Ba e una diminuzione in Fe, Mg e Ca. Queste variazioni sono riscontrabili quali tati­vamente nei processi di frazionamento a bassa pressione; comunque un'eventuale sottrazione nei trachibasalti di plagioclas_io e clinopirosseno, come ipotizzato per le isole Eolie (B"'RBERI et aL, 1974 a) non giustifica i tenori di alcuni elementi mag­giori e in tracce (es. Si02/K20, K20 , KzO/Na20, Sr) nè la distribuzione delle REE (fig. 8 B). Incompatibilità chimiche si presentano pure in un'ipotesi di frazio­namento ad alta pressione con la partecipazione di fas i mineralogiche quali granato, anfibolo e mica .

Conclusioni

In base ai dati finora raccolti sulle vulcaniti pleistoceniche-oloceniche della Cam­pania si possono fare alcune osservazion i:

372 P . DI GIROLAMO, M. R. CHIARA, C . ROLANDI, D. STANZIONE

l) Per le correlazioni geochi miche con le vulcaniti di altre aree è fondamen­tale considerare se questi tipi magmatici (rocce cale-alcaline, shoshonitiche e Icu­citiche) possono essere realmente ritenuti associazioni standard con signifi­cato a scala mondiale oppure, come è stato suggerito per le associazioni di rocce di margini di placche convergenti di Papua-Nuova Guinea, essi han­no solo un significato regionale appartenendo a gruppi naturali infl uenzati da fattori variabili (JOHNSON et al ., 1978). T enendo presente questa difficoltà e comparando comunque rocce .<t confrontabile Si e K, le vulca niti della Cam­pania, emesse in ambiente distensivo postorogenico, mostrano un'affinità, negli ele­menti maggiori, in tracce e mineralogia, con le andesiti e le shoshoniti presenti in aree di margini continentali e intracontinentali e con le vulcaniti di arco impostate su crosta continentale (isole Eolie, Papua-Nuova Gui nea). Anche le rocce leuci tiche mostrano un'affinità di questo tipo (isole Eolie). Le vulcaniti di riferimento sono considerate caratteristiche di aree di margini di placche convergenti in stadio fina le di evoluzione o postorogenico (MACKENZIE e CHAPPELL, 1972; JAKES e WHITE, 1972). Anche se si riscontrano le suddette affinità chimiche è da tener presente che i rapporti quantitativi delle vulcaniti studiate non sono comparabili con quelli presenti nelle aree di margini di placche convergenti, dato che in Campania sono notevol­mente pi ù abbondanti le rocce Jeucitiche.

2) I tre tipi di vulcaniti esaminate sono geologicamente associati sia per le strette relazioni spazio-temporali sia per l'omogeneità dell'ambiente tettonico nel quale sono state emesse. Esse presentano trends geochimici che, con i dati attuali, non evidenziano processi graduali fra le r~ce ad affinità andesitica e shoshonitica rispetto a quelle leucitiche del Somma, nè fra queste ultime e quelle Ieucitiche del Vesuvio.

Inoltre non si osservano legami di cristallizzazione frazionata a bassa o alta pressione fra le rocce leucitiche e le altre vulcaniti. In base ai tentativi di calcolo effettuati non si individua, nell'ambito delle varie vulcaniti, un arricchimento nei liquidi di una o più fasi a composizione chimica definita. Questo suggerisce, dati gli alti tenori in K ed elementi associati, una genesi per tali fusi, da sorgenti arric­chite in elementi incompatibili. Le anomalie geochimiche delle sorgenti, messe in relazione con l'arricchimento dci mantello alto in dememi incompatibili (Cox et al., 1976; JOHNSON et al., 1978), potrebbero essere dovute ad un riciclaggio nel man­tello di crosta continentale bassa subdotta (SCANDONE. et al., 1974).

3) I patterns delle REE (fig. 8 B) indicano, in base all'assenza di apprez­zabile anomalia dell'Eu in quasi tutti i campioni analizz.1ti e nell'ammissione che il Cd non dia un andamento diverso, una genesi da una sorgente situata ad una profondità superiore a quella di stabilità del plagiodasio; tale ipotesi è confortata dagli alti valori in Sr (HUltLEY et al., 1966). Siccome i dati geofisici estrapolabili all'area studiata (CoLOMBI et al., 1973) mostrano, nell'ambito di un complicato andamento interpretato come raddoppio crustale, una profondità attuale della di­scontinuità Moho di 30-40 km, le indicazioni dell'Eu potrebbero suggerire una

CARATTERI CEOCIUMICI DELLE VULCANITI QUATERNARIE ETC. 373

sorgente nel mantello. Le variazioni globali di HREE nei tre t ipi magmatiei sono molto piccole (Yb = 1,8-2,6). Se tali rocce derivano da una stessa sorgente, questo debole frazionamento può indicare un coefficiente di partizione di circa 1. Questo suggerisce che nella genesi di tali fusi è implicata la presenza di granato nell'asso­ciazione mineralogica della sorgente dato che tale minerale è l'unico ad avere grandi quantità di HREE. Inoltre se si considera il rapporto La/Yb come indice del grado di fusione parziale si può osservare un grado di fusione più basso per le rocce leucitiche, più alto e abbastanza simile nelle rocce ad affinità andesitica e shoshonitica. Nell'ammissione che le REE non abbiano subito variazioni per pro­cessi evolutivi secondari, le differenze chimiche tra le rocce calc-alcaline e i trachi­basalti sembrano indicare una genesi per gradi di fusione simile da una sorgente disomogenea.

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