1I.ENDICONTI Socidà llaliana di MlnuaJogfa e Pdrologla. " /1/: pp. '11_'21

Comunlc.idone pruentaUl ali. Riunione <Idi. SIMP In Abano lPadoval Il 3 Ilulno 1982

GEOCHIMICA DI ALCUNI ELEME TI IN TRACCENELLE ARGILLE DEI BACINI DI TARANTO

E DI GROTTAGLIE·MONTEMESOLA

MARIA TERESA MEZZINA, MARCO MORESI e GAETANO NuovoIslilUtO di MineraloRia e Pwografi. dcll'Univenili di Bari

RIASSUNTO. _ Lo slUdio della distribuzione di La,Ba, Zr, SI', Rb, Zn e Ni in IremullO campioni diargille infl'llpldslOceniche appartenemi ai bacini diTaranto e di GrOllaglle·Monlemesola ha evidenziatoche solo lo SI' è abbondanlememe concentralO nellefasi C1lrbonaliche; nelle reslanti, Zr risulla prevalen­temente legalo a zircone delritale, Ba e SI' a com·ponenti feldspatici, La e Rb, invece, a mineraliargillosi cosi come Zn e Ni che, per .ltra, sonoconcenuati anche in fasi moderatamente solubili inHO quali, ad esempio, ossidi, idrossidi e solfuridi ferra.

lnohre, k variuioni dci COntenulO di SI' legaloalle fJSi carbonariehc: sono indicative dci cambia­menli nei IlIpporli di abbondanu. fili carbonati diorigine divctslll (organogena, dJSlla o chimo) equindi anche: di quelli dqli .mbienli di saiimen·IUiooe specie riguardo .i call1neti morfo1ogici dcidue bacini ed .11. lora posmooe geografica rispeno.11. 00$1' c:arbon.tÌCll murgi.n•. La dinribuz.iooe diZr (sensibilmenle arricchito nelle flllZioni peliticherispeno .lle pSllmmiliche, m. correlato positiv.­mente con i minenli più rappresenl'li in questeuhime) ('Vidcnzia sia l'ell:'Vllro gllldo di .I!etuioneII'I«'ainic:a dei saiimnlli an.lizzati, si. il panico.lare ClIllIllen:: scdimentario dello zirconc. Infine,le divenili di componamenlO di B. e Ni (e forseanche quelle di La e Rb) riscontrate passando dalbacillO di Taranto a quello di Grolllglie.Monte.mesola, suggeriscono che il secondo si. stato magogiormente interessato, rispellO al primo, da apportidi maleriali probabilmente riferibili a proc!Olli vul·c.nici dci Monte Vulture.

ABSTllACT. - Research of La, Ba, Zr, SI', Rb, Znand Ni dislribution, in lhirthy-one sampl~ ofinfrapleiSlO«'nic days from Taranto and Grollaglie.Montemesola basins, has shown Ih.t SI' is largdyconcenrllllecl in carbonates, Zr in dettil.1 zircon.Ba and again SI' in feldspathie comporletllS, whileLa Ind Rb in dlY miner;lls, 1IS well as Zn .nd Niwhich, mo~r, are lIso COO«'ntrated in modc:.ratdy Ha 50Iubie phases sl,l("h as iren oxides,hydroxides and sulphides.

Furthermot'(', lhe Sr contenlS .re rel.tecl IO genesiscl Ihl: ClIrbonlles (dUlie dcposilion, chemicalp!'C'Cipilalion or organie aetivilY), .nd, ('(lnsequenrly,IO differenl etlvironmenr.1 or IWO sedimenlal')'basins, pankularly oonccming Iheir morphologiCliI

fcatUrc5 .nd lheir geographieal posilion as lO rhecarbonate coaSI of «Murge.. Zr distribution(which is considerably enrichecl in pelitic fraclionsas opposecl lO ps.mmitic ones, but which is COI"relalecl Wilh mineraJs more represemed in Ihe sand)poinu oUl IXllh the high degree of mechanicalalteration of Ihe an.lyzed sedimenrs and the se·dimenlologieal ch.racther of zircon. Fin.liy lhl: dif­ferem behavioors of Ba and Ni (.nd, perhaps,of La and Rb) suggest rhal the Granaglie.Monte­mesola basin h.s bee:n more involved, than lhe:Taranto basin, in lhl: connibution of vokanicprodUCIS of Monle Vulture.

Introduzione

Con la presente indagine proseguono lericerche condotte presso l'IstitutO di Mine­ralogia e Petrografia dell'Università di Bari,nel campo della geochimica dei sedimenti,volte allo slUdio della distribuzione e delcomportamento di dementi in tracce, nell'in.tento di onenere una più pIttisa camtteriz­zazione geochimica dei sedimenti, di ricavareindicazioni sempre più specifiche sul ciclogeochimico di dementi in fase di alterazionedelle rocce e di formazione dei depositi sedi.mentari, e, in ultima analisi, di individuare,fra i diversi elementi in tracce, quali possanoessere più favorevolmente utilizzali come in·dicatori di condizioni paleoambientali.

L'indagine condotta prende in esame ladisuibuzione di La, Ba, Zr, Sr, Rb, Zn e Niin argille infrapleisloceniche, aRiamOli neidintorni di Taranto e di Grottaglie, appar­tenenti a depositi formatisi in bacini margi.nali della Fossa bradanica, nelle immediatevicinanze della piattaforma carbonatica mur­giana (fig. l l. I depositi argillosi consideratisono già stali oggetto di studio da parte diCIARANFI el al. (1971) dal punto di vistageologico, geochimico e paleontOlogico e di

'18 M.T. MEZZINA, M. MORES I, G. NUOVO

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losi e. talora, a termini con granulometria>lncora più grossa e, dal punto di vista mine·ralogico, da marne passanti a sih carbona·tici ed a sabbie carbonatiche. Secondo glistessi Autori i depositi del bacino di Grot­taglie-Montemesola si sarebbero formati inmomenti sedimentari appena successivi a4uelli dei depositi del bacino di Taranto.sarebbero stati più fortemente inAuenzati da­gli apporti carbonatici murgiani, e sarebbero,rispetto agli altri, di mare meno profondoe localmente caratterizzato da spessori diacqua relativamente molto sottili.

TABELLA IC01//r01/IO /'11 l~ c01lcrntrilzioni d~do/I~ dllUlI fl'lI~·

rillurll (FlANACAN, 1973; CRISCI et al., 1980) ~

qudll', Ira parenUsi, ca/colalI' con /1' rl'l/I' di

II/ril/urll IIdO//llfl'

I dosaggi degli elementi IO tracce sonostati eseguili su trentuno campioni, già esa·minati da DE MARCO et al. (1981), di cordiciotto appartenenti al bacino di Taranto(ATI, AT2, ATJ, AT4, An, An, ATB,ATIl, ATI2, An7, An6, An5, ATH,ATj3, AT52, AT51, Ano. AT49), tredicia quello di Grottaglie·Montemesola (AT67,An4, AnJ, AT72, AnI, Ano, AT66,AT60, AT61, AT6J, AT62, AT64, AT65)(6g. 1l. Relativamente a tali campioniDE MARCO et al. (1981) riportano una com·posizione mineralogica media data es~nzial·

mente da carbonati (32 9b), quarzo (16 9b),

DE MARCO et al. (1981) dal pUn!o di vistagranulometrico, mineralogico e chimico. Se­condo CIARANFI et al. (1971) tali depositisi sono formali in due distinti bacini so:ii­menlati, quello di Taranto e quello di Grat.laglie-Monu=mesola, che: avevano profonditàdecrnttnti verso NE ed erano separati, al­meno all'inizio della so:iimentazio~ ddleargille infrapleis[~niche:. da dorsali, in granparte somme~ (1), che: impnlivano una li­bera circolazione delle acque in profondità.Secondo gli stessi Autori quello di Gronaglie­Montemesola sarebbe un bacino a confor­mazione piultosro chiusa con acque noneccessivamente basse e pertanto caratteriz­zalo da un ambiente riducente ed anaerobicomentre quello di TaranlO sarebbe invece unbacino di mare aperto caratterizzato da mo­vimenti sia verticali che orizzontali di massed'acqua che, al contrario, avrebbero impeditola realizzazione sul fondo di ambienti anaero­bici e riducenti.

Secondo DE MARCO et al. (1981) i depo­siti di entrambi i badni sedimentari sonorapp~sentari, dal punto di vista granulome­trico, da argille siltose passanti a silt argil-

Fig. 1. - Carla geologica scnemaliCli dell'area in~me e ubiclZione dd campioni.

MAREJONIO'

C'l La di~ e la plZwone di queste doruIiì: oggi intuibile daU'andamemo degli affioramerllidel basamento calcara> murgiaoo che evidenzia unallungamento preferenziale NW-5E dei bKini con·siderali (6.8, I).

GEOCHIMICA DI ALCUNI ELEMENTI IN TRACCE NELLE ARGILLE ETC. 819

TABELLA 2ppm di ~/~menti in traCCf! nf!i campioni originali ~d in qUf!//i decarbona!a!;; sono ripor!a!f!

anch~ /~ perantua/i di carbonati lolali

CJ.lIPIOIlI ORIGIJW.,I

30.75 62 244 125 )19 'n 74 805.21 11 22 11 57 15 9 )4

101 340 164 106 140 10!l 181100 344 162 111 142 103 1)8100 351 164 114 141 106 13991 354 116 118 132 100 18688 400 165 119 107 107 12493 358 18) 119 147 88 105

111 362 165 106 1'50 99 10395 341 199 123 124 105 8054 332 26a 174 106 74 3298 340 181 132 145 96 74

112 353 182 121 146 102 89113 351 1112 126 155 'n 63100 322 156 107 141 108 9674 350 112 123 125 89 7284 357 200 123 1)6 94 8586 )85 175 116 131 93 111196 3)) 178 113 144 91 8280 376 195 120 138 'n 85

9) 353 182 121 137 98 10215 19 25 15 13 9 311

tABIIoZrSrRbbn

III 85. 163109 82 120111 90 12281 67 13184 1J 9291 71 81

109 82 8666 6) 4771 59 27

105 78 51102 TI 59114 18 52109 19 1690 61 5594 12 7181 63 68

105 18 6296 80 12

67 252 124 28670 273 127 26561 269 120 3U69 233 115 41266 226 122 39965 219 "' 40569 248 "' 33549 187 109 42333 227 186 36a6) 226 127 27066 249 117 27970 252 127 26275 240 118 28049 232 118 29955 269 135 26350 266 122 27667 252 128 28864 266 1)6 306

25.462).3925.6237.7929.1235.9532.0643.4736.6231.2233.1829.8824.1127.47)1.1830.5327.4029.03

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AT67m.'m.m.,.".,."...........,.."A'l'62J.'tU''1'65

34.2932.5531.4031.02)1.0329.3953.1950.2831.1730.12211.5626.7928.0)

57 247 121 28366 212 102 2806a 215 109 2«162 226 118 36369 210 106 4)159 244 127 29632 113 107 35339 212 lo.. 26540 212 128 26666 253 I J7 29856 24) 127 J0966 26a 118 231U 257 118 250

85 65 67lo.. 85 87105 79 9998 7) 71

102 84 10796 TI 4J51 34 )062 se 32711 52 3485 62 63'n 69 66

105 TI 85lo.. 78 95

89 358108 291lo.. 28585 336

102 3'5080 339

" ".63 36455 34J82 34&n 34496 )49

105 360

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••34.31 51 229 117 2'n 90 69 6a8.32 12 26 Il 56 11 14 26

85 340 178 119 135 93 8918 25 17 9 IO 12 )0

:lto~. 32.24 60 237 122 309 114 12 75S~o~. 6.80 11 25 15 58 16 12 31

90 348 180 120 136 96 9617 22 22 17 12 10 36

Metodologia analitiu

Le determinazioni di La, Ba, Zr, Sr, Rb.Zn e Ni sono siate eseguile per fluorescenzada raggi X sui materiali in polvere. preven­tivameme miscc:lali con un legante inerte(cera) e sottoposli a pressione. Utilizzandoslandards imernazionali USGS e campioni

&dno di Taranto: campioni ATI, An, AT>. AT4, An, AD, ATB, ATlI, ATI l, An7, An6.AT", AT54, ATH, An2, ATH. ADO, AT49. Bacino di Grollagfie.Monuf1Iuola: campIoni AT67,AD4, AT73, AT72, ADI, AT70, AT66, AT60, AT6I, AT63, AT62, AT64, AT65.

feldspati (6 %), ilIite (23 %), montmorillo· tracce, di minerali tipici di paragenesi vul·nite (12 %), clorite (8 %), caolinite (3 %); caniche (anfiboli, pirosseni, magnetite, ilme·notano che quarzo e feldspati, questi ultimi nite, granati) associati, solo però nel campio­sostanzialmente rappresentati da plagioclasi ne AT12, a maleriale cineridco e ad abbon·di Iipo oligoclasico, hanno dimensioni ten· dante biotite.denzialmeme psammitiche e sono correlatiposilivamente fra loro e negalivameme ri·SpellO a ciascuno dei minerali argillosi; evi­denziano che il termine illirico è compren·sivo anche di fasi muscovìtiche e idromusco­viliche le quali raggIUngono spesso dimen·sioni psammitìche; e rìscomrano infine, nellefrazioni sabbiose, la presenza, a livello di

820 M.T. MEZZINA, M. MORES I, G. NUOVO

TABELLA 3ppm di tlementi in tracce nelle frazioni pe/i/iche e psammitiche

UpaTate da alcuni clJmpioni

"""'-"', "'IO ZIRCOIfIO S'I'HOBZIO IlUBIDIO anco """'"" l • l " i · j " i • l • l• · • • • · ·• • • • • • •• • • • ~ • • ~ • • • •• • • • • • • • • • • •

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maofll: campioni ADO, Ar66, AT60, AT6}.

già analizzati prt:$SO l'Isriluto di Mineralogiae Petrogra6a dell'Università di Pisa è statacalcolata, per ciascuno degli e1emenli consi·derati, l'equazio~ della retta di tatatura(retta dei minimi quadrati); C.=I.. oa+b,dove C. è la co~nlrazion~ nora dell'demen­to dedotta dalla I~tt~ratura (FLANACAN,

1973; CRISCI et aL, 1980), I •• l'intensitàmisurata (numero di impulsi in un tempopr~fissato) della riga caratteristica prescelta,a e b rispettivamente la pendenza e l'int~r·

cetta della retta. Calcolando le concentra­zioni C" sulla base delle rette di taraturaottenute si ricavano valori perfetlamenre con·frontabili con quelli delle concentrazio­ni note (tab. 1); gli scarti perttntuali(C~-C.. )· lOOjC. risultano in media di± 7,0 % per La, ± 4,1 % per Ba,± 6,2 % per Zr, ± 6,7 % per Sr, ± 7,5 %per Rb, ± 13,7 % per Zn, ± 5,8 9ll perNi e) ~ possono ~~~ assunti come misurad~g1i errori analitici conn~ssi al m~uxlo im­piegato. Naturalment~ errori dello st~SSO or­dine di grandezza si possono commett~~

nelle detetminazioni di elementi in tracce

nelle argille in esame la cui composIzionechimica globale non è sostanzialmente di­versa da qu~lIa degli standards utilizzati.

l tenori degli elem~nti in traett sonostati dosati sui campioni originali e su queUidopo Irattamento a fm:l.do con HCI al 2 %,per evidenziar~ ~ventuali differenze legatealle fasi carhonariche presenti. Essi sono ri­portati (in ppm) nella tabella 2 insieme alvalore medio (x) ed alla deviazione standards(s) calcolati sia per tutti i trentuno campioniconsiderati come un unico insieme, sia sepa·ratamente per i campioni appartenenti albacino di Taranto e a quello di Grottaglie.Montemesola allo scopo di evidenziare, anche

(O) Lo 5altlO percenlu.l~ riportato pc il Ni de­riva d.ll. medi. dei valori relativi agli st.odard5in cui l'd~n{o l: presente in {mori maggiori di5(} ppm, come accade: per i campioni presi inesame. O'.IIf. patle, gli aitri siandards contengonosempre tenori di Ni..: 'j ppm, ciol: ""tori moltoprossimi .1 limite di rivdabilità S1fumenlal~ ed icui scarti assoluti, .ncorchè di poche uniti di ppm,comportano, in ogni 0150, scarli percentu.li esue·mamenle elevati.

GEOCHIMICA DI ALCUNI ELEMENTI IN TRACCE NELLE ARGILLE ETC. 821

TABELLA 4

Param~/Ti J/aliJlici

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t" t" t.: funzione di Stodent per il confronto frale conn-ntrazioni medie di clementi nei campionioriginali ed in quelli decarbonatati. Gli indiciI, 2 e: ) si rife:riscono ai gruppi comprendentirispettivamente: tutti i campioni, solo que:llidel bacino di Taranto, solo que:lli dci bacinodi Gronaglie:.Monte:mcsola. TI, T., T.: coc:fficie:ntide:lIe: correla7.ioni line:ari calcolate: fra perce:ntuali dicarbonati e: te:nori di c:1e:me:nti dosati ne:i campionioriginali. Gli indici I, 2 e: J si rife:riscono ai rag­gruppame:nti indicati prc:cc:de:nte:me:nte:. t., t.: fun­zione: di Stude:nt per il confronto fra le: conte:ntrll­zioni medie: di c:1eme:nti ne:i ClImpioni del bacinodi Taranto cd in quelli de:I bacino di Grottaglie­Monten'lC$Ola. Gli indici 4 e: , si riferiscono ai cam­pioni ori,in.li cd a quc:lIi dc:carbonatati rispelli­vamente:. t.: funzione: di Studc:nt per il confrontofra le: concc:ntrazioni medie: di dementi nelle frazionipelitichc: cd in quelle: psammitichc:. L'asterisco in­dica k: p~ statistiche: significative ad un live:llodi probabilità :> 9': 9&.

in queslo caso. eventuali differenze di distri­buzione: e di comportamenlo degli e1emenliin tl11cee nelle argille dei due diversi bacinisedimenlari. In tabella 3 sono ripanate leconcentrazioni dosate nelle frazioni psammi­tiche e pelitiche separate da quei campioniper i quali la quantità di componenle sab­biosa fosse tale da permeltere le determina­zioni in fluorescenza X. Questi ultimi do­saggi, oltre a fornire preziose informazionisulla distribuzione degli elementi considerali,permetlono anche di verificare ulteriormenlela buona attendibilità delle analisi effettuale.Confrontando infatti le concentrazioni mi­surate direttamente sui campioni globali conquelle calcolate come somma dei contributiparziali relativi alle due fI'1l.Zioni granulome­triche, si ottengono scarti percentuali gene·ralmenre piccoli che, in media, risultano di± 6,5 % per La, ± 4,3 % per Ba, ± 4,7 %per Zr. ± 2,0 % per Sr. ± 4.1 % per Rb.± 3.5 % per Zn, ± 7,9 % per Ni. Nellelabelle 4 e 5 sono esposti infine i valori

di gran parle dei parametri statistici (I diSlUdent per il confronto tra i valori medidi gruppi di dati. coefficiente di corrdazionelineare r per l'analisi delle relazioni tra cop­pie di dati) sui quali sono basate la discus.sione dei risultali e le consideI'1l.Zioni svolte.

Relazioni fra elementi in tracee e ear­bonali

I pal11metri $Iatistici esposti in tabella 4hanno evidenziato che solo lo Sr è abbondanotemente concentrato nelle fasi carbonati­che e'). Tuttavia, considerando i campioniglobali, la correlazione positiva fra tenori diSr e di carbonali risulta significativa unica­mente per le argille del bacino di Taranto la·sciando quindi prevedere solo in questo casola presenza di carbonati portalori di Sr sensi·bilmente omogenei da questo puntO di vistaed ovviamente nei rapporri di abbondanzadei diversi granuli, inorganici ed OIganogeni.che li rappresentano. Nel caso delle argilledi Grottaglie-Montemesola, il confronto deitenori medi di Sr legato alle sole fasi carbo­natiche (707 ppm per tuni i campioni con·sidel11ti come un unico insieme, 764 ppmper quelli del bacino di Taranto e 638 ppmper quelli del bacino di Grottaglie-Monte­mesola) e la mancata correlazione ft1l lenoridi Sr e di carbonati lascia sospettare invettuna certa variabilità dei rapporti di abbonodanza dei diversi gl11nuli che rappresentanoi carbonati ed al contempo, in accordo conquantO riportato da DE MARCO et al. (1981),una più alta rappresematività dei carbonaliinorganici (claslici e chimici), i quali contenogono nOloriamente lenori di Sr più bassi diquelli organogeni.

Anche Zn e Ni sono slati rimOSSI dal trat­tamentO acido dei campioni. ma le quantitÀ.

(") L'c:fIe:llo di diluizione: esercitato dai carbonatisui te:nori degli altri de:me:nti è sempre: evide:nte: perLa, Ba, Rb, Zn e Ni mentre è pan.ialmente: ma­schc:ratO, oc:1 euo di Zr, dall'esiste:nza di correla·zioni posilive: fra le: conce:ntrazioni di questO de­mento dosate: nei campioni dc:arbonatati cd itcoori di carbonali. VelTÌ discusso nc:I seguilo ilsilllifiallo di questa particolare diJ;tribuzione delloZr le cui variazioni di coocentruionc: risuh.no cor­relate: positivamente: s.ia con quellc: dell. componente:ClIrbonatica, si. con quelle della componente quar­zcso.-feldsJ-tica, le quali, rnuuWmc:nte:, risulanocorrelate: tn! loro (A. DE MAI.co et .1., 1981).

822

Campioni decarbanato/i:

M.T. MEZZINA, M. MORES I, G. NUOVO

TABELLA 5

coefficienti delle correlazioni lineari calco/ate fra elementi in Iraccee componenti chimici e mineralogici

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Per la composizione chimica e mineralogica si veda A. DE MARCO et al., 1981. L'asterisco indica lecorrelazioni significative ad un livello di probabilità;;' 9:5 %.

asponate sono relativamente piccole (') ecomunque, solo in minima pane potrebberoderivare dalla dissoluzione dei carbonati. In­faui le correlazioni negative calcolate, neicampioni globali, tra Zn e Ni da una partee carbonati dall'altra, indicano che questi ul­timi fungono sostanzialmente da diluenti neiconfronti delle concentrazioni dei due ele­menti in tracce. È probabile pertanto che laloro asportazione sia avvenuta a discapito dialtre fasi mineralogiche (ad esempio ossidi,idrossidi e solfuri di ferro) che possono con­tenerli in quantità relativamente abbondantie, nello stesso tempo, risultano parzialmentesolubili in HCI.

Infine, per quanto riguarda La, Ba, Zr eRb, pare che nessuno di essi sia stato apprez­zabilmente rimosso dal trattamento acido deicampIOni.

(') Confrontando le concentrazioni di Zn e di Nidirettamente misurate sui campioni decarbonatalÌcon quelle deducibili dai dosaggi eseguiti sui camopioni originali (considerando i carbonati privi diquesti due elementi) si è calcolata una perditamedia di 9,4 % per Zn e n,5 % per Ni. Talivalori, relativi a tutti i trentuno campioni consi·derati come un unico insieme non differiscono s0­

stanzialmente da quelli che possono ricavarsi sepa­raramente per i campioni del bacino di Tal"1\nto(asportazione di 8,4 % di Zn e di 12,7 % di Ni)e per queJJi del bacino di Gronal;lic-Montemesola(asportazione di 11,49fJ di Zn e di 13,6 % di Ni).

Di8tribuzionc degli elcmenti in traccenei campioni decarbonalali

Le concentrazioni degli elementi in traccecui si fa riferimenro in questo paragrafosono relative ai dosaggi eseguiti direttamentesui materiali trattati con HCI. Le correla­zioni e le considerazioni che ne scaturiscononon sono tuttavia sostanzialmente diverseda quelle che possono ricavarsi (almeno pergli elementi scarsamente concentrati nei carobonati) partendo dai dosaggi eseguiti suicampioni originali ed escludendo l'influenzadei carbonati. Questo comportamento risultaovvio per La, Ba, Zr, Rb che non sono statiapprezzabilmente rimossi dal trattamentoacido, ma è verificato anche per Zn e Ni iquali, a parte la piccola diminuzione diconcentrazione, hanno mantenuto pressocchèinalterata la loro distribuzione. Infatti, perquesti ultimi due elementi, i valori delleconcentrazioni ricavati direttamente dai cam­pioni decarbonatati o indirettamente da quel­li originali, risultano sempre correlati posi­tivamente fra loro ad un livello di proba.bilità maggiore del 99 %.

L'analisi statistica dei valori riportati intabella 2 ha evidenziato che, per nessunodegli elementi considerati, si hanno diffe­renze significative tra i valori medi delle con­centrazioni calcolate per i campioni apparte­nenti al bacino di Taranto ed a quello di

GEOCHIMICA DI ALCUNI ELEMENTI IN TRACCE NELLE ARGILLE ETC. 823

Grottaglie-Montemesola. Inoltre, sulla basedelle concentrazioni misurate nelle frazionipsammitiche e peliliche (tabella 3), si ri­sconJra che Ba e Sr risultano più concentratinelle prime, La, Zr, Zn e Ni nelle seconde,mentre Rb sembra ugualmente distribuitonelle due componenti granulometriche. Indefinitiva, facendo specialmente riferimentoai parametri statistici riportati in tabella 5,l'esame comparato dei risultati conseguiti,confrontati anche con quanto già noto dallaletteratura, permette di formulare le consi·derazioni qui di seguito esposte.

LantanioLa distribuzione di questo elemento sem­

bra risentire sostanzialmente delle variazionidei rapporti di abbondanza fra la compo­nente quarzoso-feldspatica e quella argillosa;esso è più fortemente concentrato nella se­conda, ed in entrambi i bacini sedimentarimostra correlazioni positive rispetto alla ilIi­te. Relativamente agli altri minerali sialliticiinvece, passando dal bacino di Taranto aquello di Grottaglie-Montemesola, decrescela significatività delle correlazioni rispettoalla clorite mentre aumenta quella delle cor­relazioni rispetto a montmorillonite e cao-linite. .

l dari reperibili in bibliografia confermanosostanzialmente i risultati ottenuti in questaricerc'l, almeno per quanto riguarda l'arricchi­mento di La nelle frazioni granulometrica­mente più sottili ed in particolare nelle com­ponenti argillose rispetto a quelle quarzoso­feldspatiche. AOAMOiUCK et al. (1979) in­dicano infatti che il La è maggiormente con­centrato nelle frazioni pelitiche di sedimentiargillosi che non nei campioni globali; d'al­tra parte in Handbook o/ Geochemistry siriscontra che i tenori dell'elemento in traccedecrescono passando da sedimenti tipoJhaleJ a sedimenti tipo grovacche ed arenariequarzose.

BarioLa distribuzione del Ba nei sedimenti aro

gillosi esaminati appare caratterizzata dal­l'assenza quasi completa di correlazioni signi­ficative sia nei confronti dei componentimineralogici sia degli altri componenti chi­mici. Da quanto noto in bibliografia, il com­portamento geochimico del Ba è sostanzial­mente condizionato non solo dalla sua possi-

bilità di sostituire il K nel reticolo di mine­rali quali miche e K-feldspati ed il Ca nelreticolo dei plagioclasi, ma anche da feno­meni di adsorbimento da parte di mineraliargillosi, ossidi e idrossidi, sostanze organi­che. Tuttavia, nessuna di queste possibilitàsembra ricoprire, nei sedimenti considerati,una importanza preponderante ai fini di unaspecifica distribuzione del Ba. Solo per icampioni del bacino di Grottaglie.Monte­mesola si intravede una certa tendenza del­l'elemento a correlarsi positivamente con lacomponente quarzoso-feldspatica (1e correla­lioni raggiungono un grado di significativitàmaggiore del 90 %). Però la correlazionepositiva Ba-CaO sembra indicare che la di­stribuzione del Ba possa essere qui condi·zionata anche dalla presenza di altri mine­rali, probabilmente riferibili alle vulcaniti delMonte Vulture, nelle quali appunto Ba e Carisultano alquanto abbondanti e correlati po­sitivamente fra loro (DE FINO et al., comu­nicazione personale).

ZirconioQuesto elemento mostra variazioni di con­

centrazione direttamente correlate a quelledella componente quarzoso-feldspatica e in·versamente a quelle della componente argil­losa; ciò sembra in contrasto con i risultatianalitici secondo i quali lo Zr è abbondan­temente concentrato nelle frazioni pelitichenelle quali, appunto, sono meno rappresen·tati quarzo e feldspati. Tale situazione di­venta però perfettamente plausibile ipotiz­zando che lo Zr sia sostanzialmente legatoalla presenza di zircone il quale, nonOstantele sue dimensioni pelitiche, avendo un pesospecifico relativamente elevato, tende a com·portarsi, durante il ciclo sedimentario, comei minerali delle frazioni sabbiose. L'ipotesiora prospettata, evidenziando che lo zircone(e quindi lo Zr) può arricchirsi nei sedimentiin cui sono più rappresentate le frazioni sab·biose, è in accordo con l'indicazione, espres·sa in Handbook o/ Geochemistry, che lo Zrrisulta mooeralamCnte concentratO neHesands/ones rispetto alle rhaler.

Inoltre, la diminuzione della concentra·zione di Zr riscontrata passando dalle fra­zioni pelitiche a quelle psammitiche, indicache i sedimenti analizzati sono stati sotto­posti a prolungata degradazione meccanicain accordo anche con quantO rilevato da

814 M,T. MEZZINA, M. MORESI, G. NUOVO

MOIl.ESI (l979) a proposito dd crescente:trasferimento di zircone dalle frazioni psam­mitic~ a quelle pelitiehe con ìl progrediredell'alterazione meccanica.

StronZtOLe correlazioni positive calcolate fra Se e

componente feldspatica sono perfenamentecoerenti con l'indicazione che l'e1e~nto èpiù abbondantemente concentrato nelle fra­zioni psammiliche rispeno alle pelitiche. An­che i dati reperibili in bibliografia confer­mano che i tenori di Se sono generalmentepiù elevali nei feldspati (specie nei plagio­dasi) che non nei minerali argillosi (Hand.book 01 Geochemi$lry; MOSSER, 1979).

RubidioLa dislribuzione del Rb è caratterizzata,

in generale, da correlazioni positive rispettoalla maggior parte dei minerali argillosi enegative tispeno alla componente quarzoso­feldspatica; di conseguenza, la mancanza diuna significativa differenza fra le concentra·zioni medie calcolate nelle frazioni psammi­tiche e pelitiche dipende sicuramente dallapresenza, nelle seconde, di sensibili quantitàdi miche (prevalentemente muscovite, e tal­volta anche biotite) che possono ospitareelevati tenori di Rb nelle posizioni retico­lari del K (r.).

Molti dubbi permangono tuttavia circal'effenivo significato delle differenti correla­zioni che il Rb mostra, singolarmente neidue bacini. rispeuo ai componenti chimico­mineralogici, tra le quali sembra comunqueinteressante quella positiva Rb-montmorillo­nite registrata per i campioni del bacino diGrottaglie-Montemesola e confermata daanaloga correlazione K·montmorillonite.Senza voler attribuire a questa situazione unsignificato che risulterebbe, al momento, forotemente aleatorio, è tuttavia evidente cheessa tende a individuare l'esistenza di sen­sibili differenze compositive fra i due gruppidi campioni analizzati e risulta pertanto me­ritevole di indagini più specifiche indirizzate,per esempio. ad evidenziare la presenza di

t·) Quc$la 055etVlZione è in K'COrdo con le: indi­cuioni p~nlemmte: esposte: e:ira. b disuibu­zionc: JfIfll,llometria. dclb ilIite: od è confc:fllUllt,ad esempio, dalb di5!tibuzionc: dcI Rb nel cam­pione: AT12 (tabella ) l.

eventuale montmorillonite potassiea, legataforse li fenomeni di diagenesi preoott, nellaquale non sia complelamenle asportalO ilK del minerale originario. Può osservarsi, aquestO proposito. che, pur se infrequenti.esistono in letteratura segnalazioni di monl­morilloniti contenenti elevati tenori di K::O:più dell'l % in alcuni campioni del giaci.mento di Uri in Sardegna (GINESU el al..1980); quasi il ,: % nelle smectiti scdimcn­tarie di Cormeilles en Parisis. che inoltrecontengono elevati tenori di Rb (MOSSER.1979); oltre il 6 % nelle benloniti di Rinc6nde las Caleras in Andalucia (REYES et al.,1980).

ZincoLe correlazioni calcolate per lo Zn indi·

cano che esso è prevalentemente legato aclorite e montmoril1onile nelle quali è con­tenuto gran parte del Fe di cui lo Zn èsostituente isomorfogeno (6). Comunque, neisedimenti analizzati, la distribuzione del Ferisulta regolata anche da quella della iIlitela quale, in effetti. può portare complessiva­mente più Fe che non la montmorillonite(DE MARCO el al., 1981). Di conseguenza,l'esistenza delle correlazioni positive Zn­montmorillonite e la mancanza di quelleZn-iIIite potrebbero essere anribuile o allaeventuale presenza di scarsa montmorillo­nite zincifera (sauconite) o. più verosimil­mente a fenomeni di adsorbimenlo la cuiintensità cresce, fra l'altro, al diminuiredella granulomeltia dei minerali argillosi.Non v'è dubbio infani che la montmorillo­nite abbia mediamente dimensioni più sot­tili di quelle della iIIite in accordo sia conquanto precedentemente definito circa lagranulometria di quest'ultima, sia con quan­to evidenziato, anche in sedimenti analoghia quelli qui esaminati, da DELL'ANNA eRIZZO (1979) e da DELL'ANNA et al. (1981).

NichelLa distribuzione del Ni appare in genere

legata a quella dei mineNlli argillosi, conesclusione della illire nel bacino di Tarantoe deUa clorite in quello d~ Grottaglie-Monte-

(.) Sicuarntnle anche la biolile tOnlienc: ekvatitc:oori di Zn come: evidenzialO dalla dislribuzionedi qlle5to ekmc:nto nel campione AT12 (tabella )l.

GEOCHIMICA DI ALCUNI ELEMENTI IN TRACCE NELLE ARGILLE ETC. 825

TABELLA 6Concentrazioni (ppm) di elementi in tracce nelle argille di Taranto ~ di Grot/aglie-Mont~­

mesola (on/rontate con quelle desunte dalla fet/~ralura

lrc111. 4i RuUCl1aDO (b) .u-Plb 4i y .......to • 41Grottql.i._t_.ol&

C..plODi c..ptemtOl"i.1nal1 4ec...boDatUIx ...... i ........

Sl>a1 ill••l'diti 4i i.locllli\/l. (a).....

28 - 79250 - 800118 - 226130 - 280 (c)20 - 66)6) - 197 (4))4 - 90

c..plonioriat-li. .....)01 ( 97 - 664)189 (101 - )52)186 (106 - 286)124 ( 7l - 189)58 ( 22 - 8))4 ( 19 - 57)

c..piODi4.c...boDataU. .....285 (1)3 - 460)226 (147 - 383)105 ( 82 - 163)160 (125 - 206)

67 ( Il - 99)33(18-45)

60()2-75)237 (173 - 273)122 (102 - 186)309 (240 - 431)94 ( 51 - 117)72(34-90)75 ( 27 - 163)

90(54-117))48 (285 - 400)180 (156 - 268)120 (105 - 1)4)1)6 (107 - 155)

96 ( 67 - 109)96(48-181)

{OlI HOlndbook 01 GroclN",istry, ADMlOIUCIC et 1..1., 1979. (bI MOIESI, 1979. (e) V.lori riferili • $edi­menti argillosi di eti qu.temaria c;ontmcnti piccole qWlntità di Cllrbonali. (d) Valori riferili • rocttargiliosC" contenenli bu5i tenori di sostanze bitumi!)(JSC cd organiche.

mesola; anzi, in quest'ultimo, la corrdazioneNi-clorite diventa marcatamente negativa uti·lizzando i valori percentuali di minerale ri­feriti alle sole sialliti. Tale risuhato apparein verità poco chiaro dal momento che neisedimenti analizzati la clorite è la fase cheporta complessivamente la maggiore quan­tità di Mg (DE MARCO et aL, 1981) delquale il Ni è sostituente isomorfogeno. Lasituazione ora descrina trova giustificazionesolo nell'ipotesi che gran parte della cloritedel bacino di Grottaglie.Montemesola sia al­quanto povera di Ni ed abbia, in ultima ana­lisi, una provenienza diversa da quella pre·sente nel bacino di Taranto. Effettivamente,in accordo con quanto già individuato per ilBa, può ancora ipotizzarsi che il bacino diGronaglie-Montemesola sia stato maggior­mente interessato, rispetto all'altro, da ap­porti di materiali vulcanici del Monte Vul­ture i quali risultano estremamente poveridi Ni (DE FINO et al., comunicazione perso­nale). L'ipotesi prospettata, in accordo conl'idea che la clorite presente in questi sedi­menti derivi, in parte, da alterazione dellabiotite, è anche convalidata dal basso tenoredi Ni dosato nel campione AT12 e dallapresenza di biotite nelle vulcaniti del MonteVulture (HIEKE MERLIN, 1967).

Conclusioni

La ricerca condo!!a ha permesso di eviden­ziare alcuni aspetti del comportamento geo­chimico di elementi, presenti come traccenelle argille infrapleistoceniche dei bacini di

Taranto e di Gronaglie-Montemesola, in re­lazione ai caratteri composizionali <ki depo­siti analizzati. u considerazioni al riguardopossono sintetizzarsi nei punti seguenti:

_ la distribuzione dello Sr nelle fasicarbonatiche indica che esse sono prevalen.temente organogene nel bacino di Tarantoed essenzialmente inorganiche (di genesi cla­stica e chimica) in quello di Grottaglie-Mon­temesola, in accordo con la diversa posizionegeografica dei due bacini nei confronti dellacosta carbonatica murgiana, responsabile del­la maggior parte dei carbonati clastici pre­senti nelle argille esaminate;

- le variazioni di abbondanza dello Zrevidenziano che esso è sostanzialmente legatoalla presenza di zircone detritale; l'aumentodi concentrazione che si osserva passandodalle frazioni psammitiche a quelle peliticheè tipico di sedimenti sottoposti a prolungatadegradazione meccanica;

- il comportamento del Ba sembra con­dizionato, solo nel bacino di Grottaglie-Mon­temesola, dalla presenza di materiali proba­bilmente riferibili a prodotti vulcanici delMonte Vulture;

- infine le concentrazioni di La, Rb, Zne Ni risultano prevalentemente influenzatedal tenore e dana natura dei minerali argil­losi. Solo il comportamento dello Zn risulta,in ogni caso, tipicamente regolato da feno­meni di sostituzione isomorfogena con il Fee di adsorbimento da parte della montmoril­lonite; quella di La, Rb e Ni, invece, assumein ciascuno dei due bacini caratteristiche di-

826 M.T. MEZZINA, M. MORESI, G. NUOVO

verse che sembrano ancora riconducibili, al­meno per il Ni (e non è escluso che lo siaanche per gli altri due elementi) ad un magogiare apporto di proc!oCli vulcanici del Mon­!e Vulture al bacino di Grottaglie-Monte­mesola che non a quello di Taranto.

Inoltre, per quanto riguarda l'abbondanzadegli elementi dosati nelle argille infraplei­stoceniche di Taranto e di Grottaglie-Monte­mesola, può osscrvarsi che le concentrazionimedie rientrano abbastanza bene nel rungedi valori reperiti in bibliografia (tabella 6)per sedimenti di analoga natura, speòe inconseguenza delle ampie dispersioni relativea questi ultimi. Un confronto più specificopuò comunque farsi rispetto alle concentra­zioni dei medesimi elementi (escluso il La)dosati nelle argille plcistoceniche di Ruti·gliano (MORES I, 1979). Le differenze tra idati relalivi ai due gruppi di campioni (ta·bella 6) (') sono in massima parte ricondu­cibili ai diversi caratteri genetici e compo·sizionali dei materiali che li costituiscono.Così, ad esempio, le differenze dei tenori di

Cl Per le argille di Rutigliano le medie delleconcc:ntrazioni sono state caloolale escludendo dalcomputo quelle relative ai campioni appartenentiai due livelli cinerilid (DELL'ANNA, 1969; MORESI,1979).

Zr e Rb sono sicuramente legate alla pre·senza, in alcuni livelli delle argille di Ruti­gliano, di abbondante materiale cineriticonel quale i due elementi risultano fortementeconcentrati; quelle di Zn e Ni, invece, allediverse concentrazioni di Fc e specialmentedi Mg, dei quali i due elementi in traccesono sostituenti isomorfogeni, perchè, pas·sando dalle argille di Taranto e di Grottaglie­Montemesola a quelle di Rurigliano, i tenorimedi di Fe~O:l decrescono da 6,10 % a5,90 % e quelli di MgO da 2,98 % a1,24 %.

Va infine fatto rilevare che, fra tutte leconsiderazioni svolte, solo quelle che tra·vano ampia conferma sulla base di conoscen·ze già acquisite possono assumere un ruolodi ipotesi conclusive; le altre invece, pur ba­sale su presupposti plausibili, vanno intesecome ipotesi di lavoro che sembrano meri·tevoli di indagini più specifiche per una pre·cisa interpretazione dei problemi connessialla genesi ed all'evoluzione dei depositi se·dimentari considerati.

Ringraz:iamenti. - Gli Autori ringraziano il Prof.L. DELL'ANNA per gli utili suggerimenti e la letturacritica dd manoscrino.

Lavoro eseguito con il contributo finanziario ddC.N.R. (contrano n. 80/0989.0S/115.5357).

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