RENDICONTI Socidd. Hcl1ian", di Minercll09Ìl1 e Pe/rologil;l, JI (Z}: 'Pp. U9-In eom",nlcar.lQne p~nl.al.a ali.. Riunione dell.. SIMP ln Abano tPacion) Il 3 &!UanO 11llll SIGNIFICATO DEL CHIMISMO DELLE PORZIONI PELITICHE NELLE «MAR E DI ANTOGNOLA» DELLA lO A DI ZOCCA (MODENA) GIANCARLO BecCHI, FEDERICO LUCCHINI, VANNA MINGt."zZI, NORIS MORANDI, MARIA CARLA NANNETTI lnituto di Mineralogia e Petrogufia dell'Università, Piazza S. Donalo l, 40127 Bologna RIASSUNTO. - Viene riportato lo sludio del chimismo principale e la disnibuzione di Li, B, Se, V, Cr, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Ba, La, Ce, Pb. e Th nelle porzioni peliliche di tre seziooi straligrafidx: di .. Maroe di Antognola ., gii. studiate dal puntO di vista mineralogico d.. MEZZETTI et al. (l980) nella zona di Zocca (MO), Lo studio sperimentale, condono sulk fruioni fini « 2 IJom) di 27 campioni marnosi ed argillosi, ha componato dosaggi di dementi maggiori, minori' ed in IrtlCcia in XRF e AAS, cklerminazioni quanlilative di B per via spcnrografia., di qual'7.O per via dilfrauometrica, di con melodo volumeuico e di H.O e in TG. Il chimismo principa.k di IUlli i campioni con· siderati risulta coer=le con b distribuzione dei minerali argillosi presenti. Nei campioni • sola smectile è stato possibile osservare che il chimismo è corrispondente a quello di montmorilloniri tipiche:. La distribuzione degli demenli maggiori ed in lracce in relazione .i componenti argillosi fa emer· gere correlazioni positive di serpcntino «In MgO, Cr e Ni, di illite con K,O e Rb, di c.olinite con TiO" AIA, B, V, La e Ce, di clorite con numerosi elementi; al conlra.rio la smectite dei campioni ove sono presenti più fasi argillose non presenta nessuna correlazione positiva, ma negative quelle con illite e di conseguenza con K,O e Rb, L'insieme delle caratterisliche geochimiche per· melle di ipotiuare che serpentino e clorite abbiano avutO provenienze diverse, rispettivamente da ser· pcntinili e da rocce rio::he in biotite, sottolinea il fallO che l'illite presente non è sempre di natura detrilica ed evidenzia, infine, la divenitl fra le smCClili dei livelli puri e IUlle le _Itre, L·uli!iuuione degli dementi B e V nd dia· gra.mma per le definizioni pIolee.mbientali ha moSlralO una distribuzione Omoge'nea di lutti i c.m· piani nel CIImpo dei sedimenti marini, con esclusione: di quelli a sola smectile. Per quesli ultimi il con· tenuto in ckui elementi risulterebbe quindi principalmenle condizionato da una ra.pidissima forma· rione da prodolli vulcanoderivali. Per approfondire i aratleri pelrochimici di lali prodotti originari sono stali uliliuaoti diagrammi co. co. da cui è risultata una affinità subalcalina ed una composizione dacitico-riodacitica dei materiali vul· canici slessi. ABSTlACT. _ Major aod lrate dements che:mistry (Li, B, Se, V, Cr, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Ba, La, Ce, Pb and Th) of the: day portions « 2 IJ.m) of 27 sdected samples from J slratigraphk series of the: .. Maroe di Antognola. near Zocca (Modena) are given. The structural and morphologic cha.r.ctCT5 along with the minenlogic oornposition are reporled by MazETTI el al. (1980). The chemica.l an..lyses were pcrformed by XRF, AAS, optieal spearography, gasvolumetry .M TG; lhe quarlz conlenl wu valued by powdCT X-'"-)' dilfractomc:lty, The bulk chemistty is consislent with lhe day mineraiogy di"ribution in lhe: IWIlples; thc: diocta· hc:rlral smeclile from the: monomioc:ralic umples result Iypiali monunoriUonile. Positive correlations al high confidence levels (> 9:S Qb) exi" between: Il) serpcnline: and MIO, Cr and Ni; bl ilIite aDd K.O, Rb; c) kaolinite and Tio., AJ..O., B, V, La and Ce: d) chlorite and numerous dements. No posilive correlation, but only negalive with iIIite and K.O and Rb, is shown by smecli\e. The whole geochemical features allow lO hypoIhesize dilfercn! sources for serpenline (from ser· pentinites of ophiolitic compiexes) and chlorite (from biotite bearing rocks), emphasize both Ihe presente of detrital and neogenic illila, and Ihe differences belwecn Ihe smettiles from thl: moflOo mineralic samples and lhe olhers. Applying lhe: discriminant plol of POTTE. et al. (I%}) based on Band V contenI! IO definc: lhe environment of ckposilion, 21 umples are correctly c1assified (marine sediments), while 6, the: pure smettite ones, are ddined fresh waler sediments, owi~ lO lhe: preservalion of the originai composition of lhe parental voka.nic intrabasin maleria!. Tbc penochemical characters of these oroduets are in\'eStigated using Ihc: di.agrams ZrrriQ..t>.'b/Y md Zr-Sr and the or~nal volcanic rocks l''tS\Ih daciles-rhyodaciles al cala.lkaline alfinilY. 840 G. I:IOCCHI, F. LUCCHINI, V. MINGUZZI, N. MOI/.ANDI, M.C. NANNETTI lntrocluzione Nel quadro delle ricerche sulla caratteriz· zazione composizionale dei sedimenti argil· 10si dell'Emilia-Romagna, è stato determinatO il chimismo relativo agli elementi maggiori, minori ed In traccia delle porzIOni pelitiche nelle Marne di Antognola della zona di Zoc· ca, Modena. In particolare sono state studiate le fraZIOni < 2 IJ.m di 27 camplom provenienti da tre seZIOni già esaminate da MEZZETTl et al. (1980) dal punto di vista mineralogico (sez. 1 . Missano; sez. 2 . Zocchetta; sez . .3 Castellino). Questi AA. avevano individuato sostanziali eterogeneità lirologico-composizionali nell'ambito delle tre seZIOni ed In più ave· vano segnalato contenuti anomali o addirittura eccezionali di componenti (smectili, serpemino e cristobalite) che, lO normali con· dizioni genetiche di sedimenti pelitici, hanno frequenza assai limitata. Le cause di queste concentrazioni anomale sono state individuale nella rielaborazione c risedimentazione di materiali vulcanoderivati all'interno del bacmo studiato, nell'intensa attività vulcanica lO aree limitrofe o ancora nell'erosione subita da masse onolitiche serpeminizzate_ Queste interessanti ricostruzioni richiedono però una verifica atttaverso l'individuaZlOne di parametri oggettivi. Si è ritenuto perciò che lo studio del chimismo (<< maggiore» ma soprattutto « mino· re ») della frazione fine di queste rocce p0tesse fornire simili parametri. Obiettivi di questa ricerca risultano pertanto: I) l'individuazione di utili correlazioni tra chimismo e composizione mineralogica delle frazioni fini; 2) indicazioni utili per la ricostruzione delle provenienze dei materiali sedimentati, dell'ambiente di deposizione e dei meccanismi di genesI di livelli monomineralici intercalati nella serie nor· male delle Marne di Antognola. Metodi di Il.udio Per tutte le determinazioni analitiche SI è usara la frazione granulometrica < 2 IJ.m, omogeneizzata a secco In mortaio di agata. Questa frazione risuha costituita da mmerali argillosi, quarzo e calcite (MEZZETTI et aL, 1980); di questi due ultimi compo- TABELLA I Composizione chimica (% in peso e ppml e percentuali relative dei minerali argiltosi (da MEZZETTi et al., 1980) dei campioni della ~<':_ 1 (Missano) delle Marne di Antognola nella zona di Zocca (Modena) 2 n.>2 ".0' ~'02 LJI O," O." 20... h,0••. 12.0' ".n l.'" 0.05 O... 110 .',0. lInO 20." >O O." >/." O. . , H • ., 01.0' " . ' 0 O.n s.o." 0.01 0.'0 " .•• 'O." " . " '1.10 '.00 10." n." H.21 o.JS l." 0.20 0," O." 0.20 •.•• l.l> l." '.0' 0.07 , ••, 0," o... 0.4) o." 0.1' •. " •. " ...... " o." 0.12 0.1) o." o." O." o.n o 0.>0 •.•• 1.2< '.00 0.20 O." o." 0.21 0.2< •.'" •.•• '." '.l> .',0 O."" ,,o '.2) ',o O... '0." '0.>0 '0." O.» '.0, ""." '.'0 1.00 I." '.l2 •. " o." 1.0' .. "" .. . " " . " ..." • .... .. • '" '" '" '".. '".. '".. ' . .' . '" ".. .0." " '"'0' ,'".. '"'0' '"" '""" ... '. " . " . '".. ,... '"• " • • '" ". '" •• 51' '" ... ..., ", '." •• " " ,. " . '". '" '".. .. '".. " " " " ". "'"... '.. .... ... " .. .. " ,. " ,.." ." .. .". .." .. . ..• • ".. " " " " .. ''''''''''00''''12 .. .." " L' ." Il ." "". "' '" ". '''' '" " .. 'II "2 '15 '" .n "o - 2" 2)1 n. lI> >01 '" '" >00 22. •.. ". li. l'O ll7 '0 ,n li '"~ ""7 l .. ]l .. " " " '"~ \7] n '"~ III lO 21 >01 ". ,,, .11 U '0 H' '" «>o '" '52 .. n l' U ".. """"'. " CLOJl'T'Il " - Il IUP. .-;r. '"~ '" 21 " '. .. Il Jl JI 12 'o " " nenti SI è resa necessafla la quantificazione per ottenere dati chimici relativi al soli minerali argillosi. La percentuale di quarzo è stata determinata con analisi diflrattometrica quantitativa, utilizzando la proporzionalità esistente tra l'intensità del riflesso 101 del minerale e la sua percentuale. Per la taratura è stato scelto il campione A7 (con basso tenore lO quarzo e buona stabilità nella pesata dovuta allo scarso contenu[Q in sme<:tite) da'I quale, con SIGNIFICATO DEL CHIMISMO DELLE PORZIONI il metodo delle aggiunte successive di quar· esclusi Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Th e Pb per i zo Merk puro, polverizzato alla stessa gra· quali si è usalO il metodo del rapporto picco nulometria dei campioni da analizzare, sono netto/fondo. state ottenute miscele con quarzo nell'interI dati analitici così ottenuti sono stati vallo ~-30 %. ricalcolati, dopo somazione dei valori di La percentuale di calcite nei campioni è SiO~ equivalente a quarzo % e Cao e CO~ stata determinata sia sulla base di analisi equivalenti a calcite %, sulla base della sola termoponderale in flusso di CO~ anidra che H~O-. La scelta di queslO dato, e non di in gasvolumetria secondo il metodo proposto H 20 tot., è stata fatta per rendere i dati più da FABBRI et al. (1973). Per l'analisi TG si omogenei e confrontabili. La mancanza di è usata un'apparecchialUra Du Pont modo correlazioni significative tra il contenutO % 990, adottando un incremento di tempera· di calcite e le concentrnzioni dei singoli e1e· tura di ~O"/min. Il valo~ di CO~ è StalO menti in traccia nei campioni [out-venant è valutato utilizzando una rottura di pendenza stata interpretata come indicativa di conte· della curva TG, individuabile intorno ai nuti scarsi o assenti di questi nel carbonato, 7~<r' C. L'analisi gasvolumetrica ha confero e quindi tali da non richiedere correzioni spe· mato per tutti i campioni il dato ricavato cifiche per il contributo della calcite. dall'analisi TG. Per ogni campione è stato ricavato un dato relativo alla quantità di H~.() di adsorbimen- Ri8ultali analilil:'.i tO, variabile in base alla natura dei Nelle tabelle l, 2 e 3 vengono riportati, minerali argillosi. Per ottene~ questo si è sezione per sezione, i risultati delle analisi valutata la perdita percentuale in peso del chimiche, unitamente a quelli dell'analisi mi· campione lasciato a temperatura ambiente in neralogica delle fasi argillose (MEZZETTI et flusso di C~ secca 6no al raggiungimenro aL, 1980). seguendo l'ordine straligrnfico di peso OO5[ante. dei campioni dal basso verso l'alto. Dalle curve TG e DTG si sono ricavati anche i valori percentuali di H~.() (fino a S~t.;on~ Mùsano (ub. I) - I risultati ana· 2~0" Cl e di H~O· (da 2~OU C a 1000" C) litici indicano che i prodotti pelitici presen· dopo sottrazione del valore di CO~. tana chimismo abbastanza omogeneo. Si stac· Le analisi rdative ad elementi maggiori, cano solamente i campioni A47 e An, più minori ed in traccia sono state eseguite sem- poveri in SiO~, Ni e Cr, ma più ricchi in pre su polvere preventivamente riscaldata in AbOa. K~O e B rispetto a tutti gli altri, nei forno a 8~on C per un tempo di circa 12 ore: quali è evidente l'impronta della presenza ciò allo scopo di evitare errori di pesata, del serpentino (aumento di MgO, MnO, Ni piuttosto frequenti in campioni con alta per- e Cr, e calo di B). centuale in H~O di adsorbimento, e per fa· Talora concentrazioni anomale di Zr. Y cilitare la preparazione ed il mantenimento e Nb testimoniano la presenza di minerali delle pasticche per XRF. Dosaggi spettrOgrafici di alcuni elementi su campioni prima accessori. e dopo l'essiccamento non hanno evidenziaSezione Zocchettll (tab. 2) - ~ caratterizto significative variazioni nel chimismo rela· zata dai campioni a sola smeclite che presen· tive agli elementi pill volatili. Le singole determinazioni sono stale effet- tano chimismo particolare (più SiO::, Zr e Th, tuate; a)·Na, Mg e Li mediante spetlrofoto- e meno Fe~03, MgO, K~O, Li, B, Rb e metria di assorbimento atomico (Perkin El· metalli di transizione). Per i rimanenti camo mer 303); h) B mediante spettrografia onica pioni i caratteri fondamentali rispecchiano (Hilger E 4781 secondo il metOdo di BocCIII quelli visti in precedenza nella sezione n. I, ma con maggior tenore in SiO~. 6< MINGUZZI (1979); cl i rimanenti 26 eleo Il campione A 14 alla base della serie, ma menti mediante fluorescenza di raggi X (PhiIips 1410) secondo i melOdi proposti da di collocazione stflltigrafica non ben definita, FRANZINI et al. (1975) per gli elementi mago presenta caratteri peculiari ed intermedi tra giori e LEONI 6< SAtTTA (1976) per le tracce, quelli di A47 e A32 di sezione L 842 G. BOCCHI, F. LUCCHINI, V. MINGUZZI, N. MORANDI, M.C. NANNETTI TABELLA 2 Comporizione chimica (% in peso e ppm) e percentuali relative dei mineralj argillosi (da MEZZETTI et aL, 1980) dei campioni della sez. 2 (Zocchetta) del/e Ma"", di Antogno/a nella zona di Zocca (Modena) ". ... '" '" "" 51°2 6Q.58 49.31 57.91 U.1D 66." 66.62 &e.n 51.26 60.33 57.85 59.39 H.n 1'10 0.95 0.91 0.19 O.H O.n 0.35 O," 0.70 0.63 0.67 0.61 0.48 O.H H.ll n.96 16.05 14.41 14.90 n.ol 15.68 17.n 16.93 16.n 16.09 16.13 18.89 13.n 10.8\ a.85 4.92 6.85 5.16 3.17 11.30 7. J6 9.22 7.n 4.92 8.38 O.H 0.10 0.09 O.oa 0.12 0.10 0.10 0.67 0.23 0.22 0.21 0.09 0.39 l.n 4.35 2.36 2.62 2.72 4.24 3.71 3.20 l.H 3. J4 4.18 '.k '.k 0.35 2.n 2.19 o.n 1.51 5.97 2.46 1.52 0.51 0.39 2 U 20) FeaOlt. -- 6.88 ,~ 58.09 Ma 0 2 0.73 o.n 0.16 0.12 0.18 0.18 0.11 0.67 0.46 0.36 o.H 0.29 ',' ',' 6.20 4.12 Q.n 1.36 '.00 1.14 o.n S.30 4.64 4.41 4.43 0.63 3.81 0.14 o.oa 0.17 0.06 0.04 0.05 0.04 0.32 o.H 0.16 0.19 0.05 0.17 S.l4 5.9' ,.~ '.00 '.00 6.20 5.80 2.25 5.12 7.17 '.00 6.18 4.45 P205 •" , k ,. ...'" ,'".. .." ..• .." "" " " " .. .. " " .. .". ..• .. " .."", ", '" .. " .. " .. ". ,.. ". '" .. "" " .." .. ,".. " " " " .". '" " " '".. '".. .. '" '".. .. ... " '" '" '" '" '" ..." "." '".". .." ,...." .".." '"'00" " " '" .. .. '" .. .. '" " .." " " " .. " " " " .. m m m 'k " " " ", " 00 00 n ~ ,~ o, k HO ~ " ,~ k' n. n >o SElli'. ,u~ ~. .. = •. CLORITE " " '00 '00 '00 '00 '00 .. .. .. .... .. .. " " ,.." " '"" '" ..'" ...'00.. ,'".... '".. ", '"" " '" '" ... '" ..." '" '00" '" '" .. '" " " ..." .. .. ..." '" '" ." .".. '" .. " " .. " ". ..... .., .. " ...'"" .. .. '".. " ".. .. .. .". .." ".. .... " .... • ....• ..• ....• '00 .... " '" '" m m m o, m >o m no no m m m m m o m m m >o m no ,~ o n 00 00 ]4 Sezione Castellino (tab. 3) La composizione mineralogica simile di 4 dei 5 campioni studiati è rispecchiata da un chimismo omogeneo e molto vicino a quello della maggioranza dei campioni di sez. l. Si stacca il campione A40, costituito da un aggregato criptocristallino di fasi della silice e 611osilicati con miérofossili silicei. Tra le tracce spiccano gli elevati contenuti in Ba di A37 e A38 indicativi della probabile presenza di baritina. I caratteri geochimici degli elementi mag- SIGNIFICATO DEL CHIMISMO DELLE PORZIONI TABELLA 3 Composiziolu chimica (% in peso e ppm) e percentuali relative dei minerali argillosi (da MEZZETTI et al., 1980) dei campioni della sez. 3 (Castellino) delle Marne di Antognola nella zona di Zocca (Modena) • '" Ul UO .\38 .\37 u0 2 '1'1°2 S5.44 53.45 76.50 57.15 54.75 0.73 0.66 0.35 o.n 0.82 0\1 2°] 18.07 11.84 8.28 17.68 19." F- 0 t. 2 3 8.41 S.72 3.70 S." 8.01 """ 0.17 0.19 0.19 0.16 0.38 6.14 5.16 2.53 5.55 6.53 0.61 .", ,,, ,,. u • ,'" " " " " ." '" "" ," 0.47 0.56 0.44 0.23 0.t6 3.99 4.65 1.91 4.06 4.85 0.10 0.20 0.12 0.20 0.32 7.n 4.06 5.39 4.07 " '" " '" '" " " " '" '"'0 .... ..". " '" '" " '" " '" " '" '" " '" " '" " " • ILLIT.I!: CLORITE " '" '0' m" '0' '0' " '" ~. " '" " '" " '" " '" '" '" "." HO " " '" " "0 '" " no ."" "'0 " " .". • " .". " • , • " SEIlP. 2.13 " ,• ", ,~ m " '" '00 ,., '" " ". • '"" "'" '" "'0 " " " '0 , " " ... . . .. 6127 " " . .. .. '0 " 843 giori risultano complessivamente abbastanza coerenti con la mineralogia delle fasi argillose. Esistono però talora eccessi di SiO~, AbO:1 e Fe~Oa che fanno pensare alla presenza di ossidi e idrossidi amorfi. I campioni a sola smectite presentano un chimismo tipico delle montmorilloniti (WEAVER & POLLARD, 1973; GR 1M, 1978). Per quanto riguarda gli elementi In traccia i dati della letteratura In genere risultano scarsi e relativi ad «argille» In senso lato. I risultati ottenuti sono comunque coerenti con le medie mondiali (WEDHEPOL, 1969) se SI eccettuano i campioni a sola smectite che presentano un chimismo delle tracce particolare. Per meglio analizzare le relazioni tra fasi argillose e chimismo è stata calcolata la matrice di correlazione su 20 campioni, escludendo cioè quelli a sola smectite ed il campione A40. I risultati ottenuti, relativi a correlazioni positive con significatività > 95 %, sono i seguenti: Serpentino: MgO, Cr, Ni. Illite: K~O, Rb. Caolinite: TiO~, AI~O:i, B, V, La, Ce. Clorite: TiO~, ALO:" fe 2 0a, Na~O, K~O, Li, B, V, Co, Rb, La, Ce, Th. Smectite: nessuna correlazione positiva, ma negativa quella con illite e di conseguenza con K~O e Rb. Discussione e conclusioni I risultati analitici e le relazioni sottoli· neate, oltre che indicare come si ripartiscono preferibilmente gli elementi nelle diverse fasi, sembrano interessanti per ricostruire la storia genetica del sedimento . .t infatti possibile entro certi limiti stabilire se il mlOerale argilloso sIa di neoformazione o detri· tico, e in questo caso risalire al prodotto di partenza. A questo proposito si possono fare le seguenti osservazlom e deduzioni: 1) Il serpenrino conferma la propria origine detritica legata allo smantellamemo di masse ofiolitiche serpeminizzate. In tale senso risultano indicative le correlazioni positive del serpentino con MgO, Cr e Ni e le concentrazioni elevate di questi elementi nel campioni più ricchi di serpentino, impove. riti peraltro IO B con il quale il minerale ha correlazione negativa. Ciò è IO accordo 844 F. G. BOCCHI, 1 I ' , , , O., I ' .n •"====J-j LUCCHINI, V. O I , , • ' , I MINGUZZI, N. MORANDI, M.C. NANNEITI -O., I I ....... .,,~ ....." ...·• ,,__r----, ..., • •• " .. ,.".,~ -------' •'========'-_J ... 3' 3',.wppo "'=~ ." "', ." ·""-------" ,'=====;~-l Fig. I. - •• ,.uppo Dendrogrunma (modo Q) onenUIO uli· lizzando Iuni i paramelri riponali nelle l.b. I, 2 e }. A sinisltI 5On(I indiane le sigle dei ampioni ed in .ho i valori dei rodlicieflli di COI'Teluione. con quanto stgnalalO da FAUST et al. (1956) per st~ntini di derivazione da rocce ultrafemiche nei confronti di quelli legati a fenomeni di contatto su carbonati. 2) La clorite si correla positivamente con numerosi clementi, differenti però da quelli del scrpentino, con il quale è in correlazione inversa. Queste osservazioni permetlono di ipotizzare provenienze diverse per serpentino e clorite, ed un'origine detritica di quest'ul· rima legata ad originari prodoui biotitici (indicative al riguardo sono le correlazioni positive con Fet03, K2 0, Rb è Th). 3) L'illite presente sembra avere caratteristiche diverse nel campione A47 (e forst anche A32) rispetto agli altri. In questo infalli il contenuto totale in B è più elevalO e di conseguenza l'illite, che ne è il principale portatore rispetto alla clorite e caolinite presenti (HARDER. 1970), risulta arricchita in B. indicando un'origine essenzialmente per neoformazione in ambiente marino. Caraneristiche opposte hanno i rimanenti campioni che mostrano contenuti in B troppo bassi perchè l'ilIite prestnte possa considerarsi .. illite vera ... , cioè di neoformazione. secondo HARDER. (1970) e CoRADOSSI et al. (1980). La natura fondamentalmente detritica della iIlite nella maggioranza dei campioni è inoltre confermata dalle correlazioni con K~ e Rb, indicative di origine per .. wcathering » di feldspati e miche (BUTLER• 1953 e 1954). 4) Le smcctiti dei campioni misti risultano diverse da quelle dei livelli monomineralici. Ciò è abbastanza chiaro confrontando campioni di questo genere con Al, particolarmente ricco in smectite ma con chimismo differente, e osservando come i tenori in B e Li non cambino nei campioni A7, A8, A9 e All, ove la somma smectite+ilIite resta costante ma cambiano le proporzioni dei due minerali. Se la smectite avesse le stesse caratteristiche di quella degli strati puri i valori di B, Li ed elementi di transizione dovrebbero diminuire all'aumentare della smectite. Si può pensare pertanto che illite e sm«tite in questi campioni presentino somiglianze compositive almeno in queste t!"l1cce, staccandosi le smectiti dalle altre già menzionate dei livelli puri. Verosimilmente, se ancot1l si tratta di prodotti di trasformazione di vulcanoderivati, è necessario attribuire loro una stOria genetica e deposizionale più complessa. Ulteriori indicazioni che la geochimica di questi prodotti permette di ottenere riguardano la possibilità di correlare campioni di sezioni diverse. A tale 6ne sui 20 campioni che presentano più fasi argillose è stata eseguita la « cluster analysis,. utilizzando tutti i parametri a disposizione riportati nelle tabelle 1, 2 e 3, ed i cui risultali sono riassunti nel dendrogramma di 6gura I. Vengono evidenziati 4 gruppi di campioni che a grandi linee sembrano corrispondere rispettivamente ai campioni dei livelli inferiori (gruppo 2), a quelli sommi· tali (gruppo 3) e a quelli intermedi (gruppo 4), mentre il gruppo l riunisce campioni basali appartenenti alle formazioni di letto o di in~rta collocazione. QueslO risultato, che per gli autori ha per ora solo un valore indicativo, lascia ben sperare per quando si disporrà di un maggior numero di dati provenienti da diverse serie collegate alla Stessa problematica. 845 SIGNIFICATO DEL CHIMISMO DELLE PORZIONI .., o-o _ oJ." _ • #c _ • A32 .. --- -- - o., ., ... clt i • o" ... Fig. 2. - Diagramma .a.V da --- 0·01 ,/ _____ -1 PoTru el al. (19631. (Uni Infine risulta interessante analizza~ il si· gnificalo paleoambientale della geochimica delle Marne di Antognola, pur tenendo ben presente che, sopranUllo a causa dei fenomeni postdeposizionali, le indicazioni che si possono ottenere trovano gli Autori in par· ziale disaccordo sul significato di determinati elementi (Ga ad esempio) pur ammetlendo che l'uso della geochimica possa essere un utile aiuto nelle interpretazioni paleoambien· lali (KEITH & DEGENS, 19.59; POTTER el al., 196.3; DEwIs et al., 1972; PERRY, 1972; KAZAKOV el aL, 197'>. Le concentrazioni di elementi in traccia quali B, Li, Ga, V ed il rapporto K/Rb come indicatori paleoambientali e l'uso di B e V nel diagramma di POTTER et al. (1963) di figura 2 indicano ambiente marino per tutti i campioni della Formazione delle Marne di Antognola - esclusi quelli a sola smectite - con un buon addensamento di punti. Interessante è la posizione dei camo piani A47 e A.32 che, staccandosi dagli altri, si confermano differenti anche in questo dia· gramma. I campioni a sola smeclite cadono invece nel campo delle acque dolci, in contrasto con l'evidenza geologica, sottolineando la di· versità di queste smectiti rispeno agli altri minerali argillosi studiati, e confermando l'ipotesi di MEZZETTI et al. (1980) di una -_ ... -,....~;:;' ."d •• i t l " / b ••• h l / b ltl b .Ic .11 .. 1 Tondo: campioni a sola 5ffiC'Ctile; q..ildrillO: gli allri. l .. chl.lld •• ltl ... d •• ltl ". "-.Cll•• " .Ic. , •• "1 ..... 11 ., , ,,, • , " " • • .. .1;-;;--------1.-""':-::----1.00 0.10 N bI Y Fig. 3. - CHEsna olr Diagramma ZrrriÙrNb/Y da WIN· Fwyo (l9n). Sono riportati i cam- pioni • sola smcctite_ formazione rapidissima da prodotti vulcanoderivali caldi dei quali è stato mantenuto il chimismo (eccettuati Cao, alcali e Ni). Simile genesi sembra possa ipotizzarsi anche per il campione A40 che, pur cadendo nel campo dei sedimenti di acque marine, è net· tamente spostato verso il limite con il campo delle acque dolci, e nel quale l'abbondanza di silice derivata dalla trasformazione dei prodotti vulcanici stessi ha provocato attività biologica e precipitazione diretta di fasi della silice, come già osservato da MEZZETTI et al. (1980). Il particolare tipo di genesi dei campioni a sola smectite, evidenziato dai dati chimici ottenuti, autorizza l'uso dei diagrammi tipici delle vulcaniti per studiare i caratteri petrochimici dei prodotti vulcanici originari, co· me recentemente già lentato da HUFF et al. (1981) per K·bentoniti ordoviciane. Il diagramma Zr/TiO t • Nh/Y (WIN' CHESTER & FLOYD, 1977) di figura 3 indica che le smectiti in esame derivano da prodotti ad affinità subaIcalina e composizione dacitico-rioclacitica. Il diagramma Zr·Sr 846 G. BOCCHI, F. LUCCHINI, V. MINGUZZI, N. MORANDI, M.C. NANNETTI (1964) e MEZZETTI (1969) per alcune aree dell'Appennino centro-setten'"o trionale, sono inseriti in un quadro geologico più ampio da WEZEL (1976) e da LoCARDI & VEZZANI (1980) insieme a campioni provenienti da diverse altre zone dell'AppenCAO .00 nino. La somiglianza nel chimismo e l'affinità •• petrogenetica di tutti questi prodolti coevi permettono di ipotizzare una loro comune dipendenza dello stesso evento magmatico. • È intenzione degli autori approfondire l'ar'o°fo-~-~~~~n;;;-~-~;J:; gomento studiando numerose altre sezioni in IO Z. 100 ppm .00 prodotti coevi appenninici, e individuare, attraverso il chimismo, alcuni livelli che posFig. 4. Diagramma Zr-Sr da PEARCE (1973). sano essere utilizzati come livelli guida per Sono riportati i campioni a sola smectite. correlazioni intra- ed interbacinali. ZETTI & OLlVtERI ." , '" 1973) sottolinea l'affinità calcalcalina (fig. 4). Tutto questo concorda con il chimismo di prodotti vulcanoclerivati oligo-miocenici segnalati frequentemente in Appennino: si tratta però per lo più, di cineriti i CUI caratteri, descritti petrochimicamente da MEZ- (PEARCE, Ringraziamenti. - Gli autori esprimono viva gratitudine al sig. A. MORDENTI per l'esecuzione delle analisi g3Svolumetriche di CO, ed al sig. G. GRASSI per aver curato il collegamento interattivo con il Centro di Calcolo Interunivcrsitario (C.IN.E.C.A.) e per la collaborazione nella fase di elaborazione statistica mediante programma .. MINT lO. Ricerca condotta con Il contributo finanziario del C.N.R. (Contr. 80.02606.0') e del Ministero P.L. BIBLIOGRAFIA BocCI-lI C. & MtNGUZZI V. (1979) - Dosau)o dd boro nei silicati mediante spellrogra/ia d'emissione. Contributo alla conoscenza di rocce Slandard Internazionaii. Miner. Petrogr. Acta, 23, 175·187. BUTLER j.R. (19'3) . The geochemirtry and mine· ralogy 01 rock weathering. 1) The Lizard area, Cornwall. 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