Characterization of Mt. Etna shallow feeding system by studying plagioclase textures and compositional features from the recent volcanic activity (2001-2006)

Abstract

In the last decades several scientists studied the Mount Etna feeding system with the aim to understand the complex processes which magmas undergoes during ascent in pre-eruptive period. However whole rock compositions could not be able to preserve the record of complex differentiation processes, magma mixing and of the chemical changes induced by crustal contamination. Phenocrysts in volcanics rocks are commonly used to deduce processes in magma chamber due to their sensitivity to gradual or sudden modification in the chemical and physical parameters of magmas.. This study presents a systematical investigation on plagioclase textures and compositional zoning (An% and FeO) in phenocrysts of historic (pre-1971) and recent (post-1971) lavas. A texture classification is presented for the first time, and a possible interpretation of mechanism of formation proposed. MELTS simulations have been performed due to determine the plagioclase stability field in etnean lavas at different pressure and H2O dissolved conditions. The method has been applied to the eruptive period 2001-2006 with the aim to track magma ascent patterns and processes that triggered eruptions.

Negli ultimi decenni diversi studi si sono concentrati sul sistema d'alimentazione del Mt. Etna con lo scopo di comprendere quali processi avvenissero in camera magmatica, durante la risalite dei magmi nel periodo che precede gli eventi eruttivi. Tuttavia, lo studio della roccia totale puo' nascondere le tracce dei complessi processi di cristallizzazione frazionata, di mescolamento tra magmi o d'interazione con materiale crostale. I cristalli sono molto sensibili a cambiamenti nei parametri chimico-fisici che avvengono nei magmi. In questo studio viene presentata una ricerca sistematica sulle variazioni tessiturali e composizionali dei plagioclasi in lave etnee storiche (pre-1971) e recenti (post-1971). Viene proposta per la prima volta una classificazione completa delle tessiture riscontrate nei plagioclasi e i profili composizionali di An% e FeO sono stati utilizzati per dare una possibile interpretazione dei processi che le hanno generate. Il campo di stabilita' del plagioclasio e' stato ricostruito mediante protocollo MELTS e la composizione dei cristalli determinata per diverse pressioni e contenuto in H2O dei fusi. Il metodo e' stato applicato a lave del periodo eruttivo 2001-2006 con lo scopo di comprendere i processi in camera magmatiche, le dinamiche di risalita dei magmi ed i meccanismi di innesco delle eruzioni.