K, Rb and Sr distribution in calc-alkaline rocks from Eastern Carpathians

Bencini, Alberto ; Peccerillo, Angelo

Atti della Accademia nazionale dei Lincei. Rendiconti della Classe di scienze fisiche, matematiche e naturali, Série 8, Tome 62 (1977) no. 3, pp. 373-386

Résumé

È stato determinato il contenuto di K per fotometria di fiamma e il tenore in Rb e Sr per spettrofotometria di assorbimento atomico in 39 campioni di rocce provenienti dalla catena vulcanica Cenozoica dei monti Calimani-Gurghiu-Harghita (Carpazi Rumeni). In base allo schema di classificazione per rocce di zone orogeniche proposto da Peccerillo e Taylor (1976 b), i campioni in esame appartengono per la quasi totalità alla serie alcali-calcica. Pochi campioni appartengono alla serie alcali-calcica ricca in potassio e alla serie shoshonitica. Il contenuto in potassio delle vulcaniti non mostra alcuna tendenza all'aumento durante i due stadi del vulcanismo dei Carpazi rumeni, ad eccezione dei prodotti finali shoshonitici caratterizzati da tenore in $K_{2}O$ notevolmente più alto. Nelle rocce alcali-calciche il tenore in Rb varia da 20 a 99 ppm con valori medi vicini a quelli trovati nelle serie alcali-calciche di arco insulare e di margine continentale. Lo Sr varia da 225 ppm a 605 ppm con valori simili ai tenori medi di rocce alcali-calciche di arco insulare. Le rocce appartenenti alla serie alcali-calcica ricca in potassio hanno valori di Sr e Rb più alti rispetto ai campioni alcali-calcici tipici. Le shoshoniti hanno tenore in Sr molto alto (2340-2600 ppm). È stato osservato che non esiste relazione fra abbondanza di questi elementi e tipo di fenoscristalli presenti nelle rocce. Infatti sia le rocce a pirosseno che quelle ad orneblenda hanno tenori in K, Rb e Sr molto simili. Questo fa ritenere che la distribuzione di tali elementi in queste rocce sia regolata dalla massa di fondo piuttosto che dal tipo di fenocristalli. L'alto contenuto in K delle shoshoniti è da attribuire alla presenza di biotite. Una caratteristica peculiare delle rocce oggetto del presente lavoro è data dal rapporto K/Rb che varia da 197 a 343 nei termini alcali-calcici, con valori medi più bassi di quelli trovati in altre serie alcali-calciche di catene vulcaniche attive. Questo carattere particolare può essere spiegato se si ammette, in accordo con Armstrong (1971), che una parte dei sedimenti della fossa oceanica sia trasportata nel mantello durante la subduzione e partecipi ai processi di fusione parziale che originano il magma alcali-calcico. Un altro processo che potrebbe abbassare il rapporto K/Rb nei magmi è la partecipazione alla fusione parziale di flogopite, che è stabile nel mantello fino a profondità di circa 200 km e che è caratterizzata da un basso valore del rapporto K/Rb.