Contenuto in volatili (H2O, CO2, S, Cl, F) di MORB dalle zone di frattura di Doldrums e Charlie Gibbs – Dorsale Medio Atlantica.

Lo studio dei volatili (H2O, CO2 e S) e degli alogeni (Cl, F) fornisce informazioni cruciali sulle caratteristiche della sorgente del mantello, sui processi di degassamento e sulla contaminazione da parte di fluidi idrotermali. In questo studio presentiamo i contenuti di H2O, CO2, S, F e Cl dei vetri basaltici provenienti da due grandi sistemi di faglie trasformi situati lungo la dorsale medio-atlantica: Doldrums (7-8°N) e Charlie Gibbs (52,30°N). La zona trasforme di Doldrums si trova nella parte settentrionale dell'Atlantico equatoriale ed è caratterizzata da cinque faglie trasformi destre segmentate da quattro centri di diffusione intra- trasformi (ITR) attivi. La zona trasforme di Charlie Gibbs, nell'Atlantico settentrionale, è costituita da due faglie trasformi destre strette e sub-parallele, collegate da un breve ITR, ed è influenzato dai plume dell'Islanda e delle Azzorre, rispettivamente a nord e a sud. I MORB provenienti dagli ITR di entrambe le zone in analisi presentano diverse composizioni geochimiche e isotopiche, dettate non solo dalle diverse composizioni delle sorgenti mantelliche coinvolte ma anche dai di diversi gradi di fusione che sperimentano. Date le differenze geochimiche tra questi due sistemi di trasformazione, questo studio si proponeva di valutare l'impatto dei volatili nel favorire la fusione del mantello durante l'evoluzione di sistemi di trasformazione complessi. I contenuti in volatili di 36 vetri MORB (18 per ciascuna zona di trasformazione) sono stati analizzati presso il Laboratoire Magmas et Volcans (Clermont-Ferrand), con l’utilizzo della spettroscopia infrarossa a trasformata di Fourier (FTIR) (per H2O e CO2) e della microsonda elettronica (EMPA) (S, Cl e F). Queste analisi sono state effettuate tra marzo e aprile 2024, durante un programma ERASMUS sotto la supervisione della dott.ssa Federica Schiavi. Dopo un'attenta valutazione dell'accuratezza analitica, consideriamo il comportamento geochimico dei diversi volatili, che sono stati correlati con elementi maggiori e in traccia, con grande attenzione agli elementi con affinità simili (ad esempio, H2O e Ce, CO2 e Nb e Ba). Per comprendere il processo di cristallizzazione frazionata, i volatili sono stati correlati al MgO come proxy dell'evoluzione magmatica. Si osserva un generale aumento del contenuto in volatili con la diminuzione del MgO e, quindi, una progressiva cristallizzazione. Un'eccezione è rappresentata dalla CO2, che è quasi stabile al diminuire del MgO. Il grafico delle pressioni dei volatili rispetto alle pressioni di campionamento rivela il degassamento di CO2, confermato anche dai rapporti CO2/Nb. Inoltre, il contenuto di CO2 diminuisce all'aumentare del contenuto di H2O, dimostrando che il degassamento di CO2 è avvenuto durante l'evoluzione magmatica del fuso primario all'interno di camere magmatiche poco profonde, prima della fase eruttiva. Pertanto, i contenuti di CO2 nei nostri campioni non possono essere utilizzati per comprendere la composizione della sorgente del mantello. A causa della loro maggiore solubilità a profondità maggiori, il degassamento magmatico non è visibile in H2O e S che sono ben correlati con elementi di affinità simile (ad esempio, Ce e Fe, rispettivamente). Questi elementi sono quindi rappresentativi dei magmi primari e sono stati utilizzati per fornire indicazioni sulla composizione delle sorgenti del mantello. Cl e F si sono rivelati altamente variabili nel nostro campione, a causa della grande incertezza delle tecniche EMPA. Pertanto, le analisi di questo studio sono state considerate inadatte a comprendere potenziali processi di assimilazione di brine o variazioni degli alogeni nella sorgente del mantello. Infine, correlando H2O con le composizioni in tracce (Na(8)) e isotopiche (Nd-Sr-Pb-Hf), questo studio offre nuove idee per comprendere le differenze nella fusione del mantello e nelle composizioni della sorgente tra i diversi casi di studio.