Studio delle zonature composizionali di elementi maggiori e in traccia di fasi minerali in un olivin-gabbro di crosta oceanica inferiore (IODP Hole U1473A, Atlantis Bank, Oceano Indiano)

The thesis deals with studying the geochemical variations of major and trace element compositions in the minerals of an olivine gabbro extracted during the IODP 360 expedition in the Atlantis Bank (hole U1473A), Southwest Indian Ridge. The compositional maps show a strong chemical heterogeneity in the thin section, with relevant mineral zoning. To study these heterogeneities and to demonstrate the presence of a magmatic process other than pure fractional crystallization, we carried out various analyses: a study of the major elements composition (plagioclases anorthite and clinopyroxenes Mg #) and a study of trace elements fractionation in the same minerals. SEM and laser abolition analyses were carried out, (at the Department of Earth Sciences and Environment of Pavia). This study is important because it allows to verify the presence of reactive processes that alter the chemical composition of oceanic crustal rocks. In fact, this process, important in the formation of the oceanic crust, is visible in seafloors all over the world and it is a common phenomenon. The interaction between reactive melts that percolate the rocks and the crystal mush produces compositional variations in the melts, which are subsequently expelled to higher stratigraphic sections through compaction and where they concentrate in superficial magmatic chambers. Through a detailed geochemical study, the above-mentioned reactive process can be described, which leaves an impressive mark at the scale of the whole oceanic lithosphere and also alters the composition of the MORBs.

Il lavoro di tesi si prefissa di studiare le variazioni composizionali degli elementi chimici nei minerali di un olivin-gabbro estratto durante la spedizione IODP 360 nell’Atlantis Bank(hole U1473A), Oceano Indiano. Le mappe di composizione mostrano infatti delle forti eterogeneità a scala della sezione sottile. Per studiare queste eterogeneità e per dimostrare la presenza di un processo magmatico diverso da una cristallizzazione puramente frazionata abbiamo eseguito diverse analisi: studio degli elementi maggiori (principalmente il contenuto in anortite dei plagioclasi e Mg# dei pirosseni) e uno studio degli elementi in traccia negli stessi minerali. Sono stati utilizzati il SEM e la Laser Ablation, (situati presso il Dipartimento di Scienze della Terra e dell’Ambiente di Pavia). Questo studio è importante perché permette di verificare la presenza di processi reattivi che alterano la composizione chimica delle rocce di crosta oceanica. Infatti questo processo, importante nella formazione stessa della crosta oceanica, è visibile in tutti i fondali oceanici ed è un fenomeno che avviene comunemente. L’interazione tra fusi reattivi che percolano le rocce e il crystal mush produce delle alterazioni composizionali nei fusi che vengono successivamente espulsi verso sezioni stratigrafiche superiori tramite compattazione e dove si concentrano in camere magmatiche superficiali. Tramite uno studio geochimico di dettaglio si può descrivere il già citato processo reattivo, che lascia un’impronta importante alla scala della litosfera oceanica e agli stessi fusi MORB.