Vene carbonatiche e vetrose in sill della CAMP in Amazzonia Dipartimento di Geoscienze Vene carbonatiche e vetrose in sill della CAMP in Amazzonia Anno accademico 2014/2015 Relatore: Andrea Marzoli Correlatori: G. Cavazzini, N. Preto Studente: Dylan Quarisa

Estinzione di massa al limite T-J Perdita del 50% della biodiversità marina Ricambio del 95% delle specie di piante Evento strettamente collegato allo shift negativo di δ13C Aumento di quattro volte delle concentrazioni di CO2 in atmosfera Conseguente cambiamento climatico (Ruhl et al., 2011, Science)

Da dove deriva la CO2 a d13C fortemente negativo? In parte dal degassamento dei basalti (8000-9000 Gt), però si ritiene che i basalti abbiano d13C ca. -6‰. Degassamento dai sedimenti ricchi in materia organica (d13C <- 20‰) intrusi dai basalti (effetto termo-metamorfico) In Brasile presenza di vene carbonatiche in sill della CAMP

Cos’è la CAMP? LIP (Large Igneus Province) Evento associato al breakup della Pangea Picco a 201 Ma Magmi di tipo basico 10 milioni di km2 di estensione 2 milioni di km3 di volume

Inquadramento geologico I sill CAMP intrudono sedimenti continentali del Paleozoico (Devoniano-Permiano). Questi hanno una composizione isotopica 87Sr/86Sr compresa > 0.710 (De Souza et al., 2001) e d13C = -25‰ circa (vedi tesi Valeriani)

Metodi di analisi Diffrazione da polveri su campione di carbonato macinato Microsonda su vetro in sezione sottile Spettrometria di massa, isotopi stabili (13C/12C su calcite) e radiogenici (87Sr/86Sr su calcite e vetro)

Diffrazione da polveri XRD Frazione carbonatica costituita da: 65.7 % Calcite 24.4% Ankerite 9.9 % Siderite

Analisi microsonda vetro L’analisi chimica chiude a 76.42% Restante 23.58% costituito da volatili Fuso formatosi in condizioni fortemente riducenti (altrimenti cristallizzerebbero ossidi di Fe)

Preparazione campioni per analisi isotopiche Separazione vetro-carbonati: Riduzione del campione in grani di 600 μm per via meccanica Separazione manuale di carbonati e vetro con utilizzo del microscopio Separazione calcite-siderite: Metodo dei liquidi pesanti, che sfrutta la differenza di densità Problema separazione ankerite.

Dati isotopi stabili calcite (permil Vpdb) δ 18Ocalc =18.32 SMOW Calcite di origine idrotermale Zheng and Hoefs, 1993

Analisi Sr vetro e calcite 87Sr/86Sr = 0.716378 (vetro) 87Sr/86Sr = 0.717489 (calcite) 87Sr/86Sr magmi CAMP = 0.706/0.708 Vetro e calcite hanno firma crostale: origine da rocce crostali probabilmente di età Proterozoica (87Sr/86Sr > 0.710). 87Sr/86Sr del vetro più basso di quello della calcite perchè è un miscuglio tra basalto e rocce crostali CAMP Campioni Amazzonia Rocce crostali

Conclusioni Dalla composizione isotopica 87Sr/86Sr della calcite e del vetro delle vene nei sill Amazzonici si può dedurre che i silicati e i carbonati delle vene derivano dai sedimenti continentali sottostanti. La composizone isotopica 87Sr/86Sr del vetro suggerisce che ci sia stata una interazione tra i sedimenti e il basalto. La differenza fra la composizione isotopica d13C della calcite (-7‰) e dei sedimenti intrusi (-25‰) suggerisce un forte frazionamento isotopico, con probabile rilascio in atmosfera di CO2 a composizione d13C molto negativa. I sedimenti pelitici a contatto con il fuso basaltico, fondono a loro volta liberando CO2, in aggiunta a quella dovuta al degassing del magma.

Bibliografia De Souza, Z.S., Potrel, A., Lafon, J.-M., Althoff, F.J., Martins Pimentel, M., Dall'Agnol, R., Gouveia de Oliveira, C., 2001. Nd, Pb and Sr isotopes in the Identidade Belt, an Archaean greenstone belt of the Rio Maria region (Carajas Province, Brazil): implications for the Archaean geodynamic evolution of the Amazonian Craton. Precambrian Research 109, 293–315. Svensen, H., Planke, S., Chevallier, L., Malthe-Sorenssen, A., Corfu, F., Jamtveit, B., 2007.Hydrothermal venting of greenhouse gases triggering Early Jurassic global warming.Earth Planet. Sci. Lett. 256, 554–566. M. Ruhl, H. Veld, W. M. Kürschner, Earth Planet. Sci. Lett.