Mantle heterogeneities in rifting-related and supra-subduction settings: examples from External Ligurian and New Caledonia ophiolites

La Tesi si occupa di sequenze di mantello appartenenti alle ofioliti delle Liguridi Esterne e della Nuova Caledonia e mira a soddisfare due principali domande: (i) cosa sperimenta il mantello sottocontinentale durante la fase di rifting che precede l'apertura di un bacino oceanico? (ii) quali tipi di fusi percolano nel mantello di avanarco durante l'inizio della subduzione? La prima domanda è stata applicata ai corpi di mantello delle Liguridi Esterne affioranti nell'Appennino settentrionale (Italia). In questo lavoro sono state considerate due distinte sequenze di mantello, nominate Monte Sant'Agostino e Monte Gavi. Esse rappresentano il mantello litosferico sottocontinentale esposto lungo la transizione oceano-continente della Tetide Occidentale (OCT). Il primo (Monte Sant'Agostino) è caratterizzato da lherzoliti milonitiche-ultramilonitiche in facies a plagioclasio, che hanno registrato una deformazione, in assenza di fusi, connessa a delle zone di taglio litosferiche attive durante il rifting mesozoico. Al contrario, la sequenza di mantello di Monte Gavi non presenta alcuna evidenza di deformazione, ma ha sperimentato processi di reazione fuso-roccia in facies a plagioclasio. E' stato anche fatto un confronto tra le sequenze di mantello delle Liguridi Esterne ed altre esposte lungo l'OCT della Tetide Occidentale (per esempio, Lanzo, Malenco, Platta, Totalp). L'approccio di studio ha principalmente previsto (i) osservazioni petrografiche e sul terreno, (ii) analisi di elementi maggiori e in tracce in minerali e rocce totali e (iii) analisi isotopiche Sr, Nd e Hf su rocce totali e separati di clinopirosseni. Il secondo quesito di ricerca è stato applicato al mantello litosferico oceanico della Peridotite Nappe affiorante sull'isola della Nuova Caledonia (Sud-Ovest dell’Oceano Pacifico). L'ofiolite della Nuova Caledonia ospita una delle più grandi sequenze di mantello di avanarco al mondo. La sequenza è dominata da harzburgiti ultra-impoverite, localmente sormontate da cumulati mafici-ultramafici. La Tesi di Dottorato si è focalizzata sulle rocce di mantello esposte nella penisola di Bogota, situata nella parte centro-orientale dell'isola. Le harzburgiti qui affioranti registrano una deformazione di alta temperatura lungo una faglia paleo-trasforme e sono intruse da diversi tipi di pirosseniti, cioè ortopirosseniti e websteriti ad anfibolo. Una completa caratterizzazione petrologica e geochimica delle pirosseniti ha permesso di concludere che le ortopirosseniti si sono originate da liquidi ad affinità boninitica, mentre le websteriti testimoniano la presenza di fusi idrati ricchi in silice. I dicchi di Bogota studiati sono stati dedotti essere uno dei primi prodotti della percolazione di liquidi all'inizio della subduzione. Alla luce di questi risultati, vengono anche fornite nuove ipotesi sul significato della zona di taglio a scala regionale della penisola di Bogota. L'approccio di studio ha contemplato principalmente (i) osservazioni petrografiche e sul terreno, (ii) analisi su maggiori e tracce in rocce totali e fasi minerali e (iii) datazioni dell'anfibolo con il metodo 40Ar/39Ar.