Su alcuni aspetti geologici e mineralogici dell'isola di Procida

MASSIMO RUSSO (*)

SU ALCUNI “ASPETTI GEOLOGICI E MINERALOGICIDELL’ISOLA DI PROCIDA”

(con note all’articolo)

(*) Gruppo Mineralogico Geologico Napoletano, via Consalvo 120/a, I-80125 Napoli. ora anche Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia sezione di Napoli | Osservatorio Vesuviano, via Diocleziano 328, I-80125 Napoli ([email protected])

NdA ll 31 ottobre del 1984 tenni presso la Biblioteca Antoniana di Ischia una conferenza sulla geologia e su alcuni minerali interessanti dell’Isola di Procida. Ora a distanza di quasi trent’anni, e sono tanti per la geologia e la mineralogia, mi è stato chiesto gentilmente di pubblicare l’evento; ovviamente molto è cambiato da allora, ma per non stravolgere l’impostazione iniziale ho preferito aggiungere nel testo alcune note in corsivo che spiegano meglio le ricerche attuali che continuano ancora. Nel testo tra parentesi quadre sono riportati i lavori successivi alla conferenza.

CARATTERI GENERALI

Procida è una isoletta (3 Km di lunghezza e 2 Km di larghezza) del Golfo di Napoli che risulta costituita unicamente da materiale vulcanico di tipo esplosivo. I prodotti emessi come pyroclastic flow, livellarono le irregolarità topografiche riempiendo le paleodepressioni e i resti dei crateri precedenti formando, quindi, una morfologia pianeggiante con un altipiano la cui altezza media è di circa 50 m; l'unico rilievo è rappresentato da Terra Murata che si erge a 91 m s.l.m. Poco distante dall'isola di Procida, e collegata ad essa da un ponte di media lunghezza, sorge l'isolotto di Vivara, resto di un antico cratere, la cui altezza massima è di 109 m s.l.m.

I contorni esterni dell'isola sono costituiti da falesie e da numerose insenature semicircolari, alcune delle quali rappresentano parti di crateri (Vivara, Santa Margherita, Pozzo Vecchio, Solchiaro) distrutti dall'azione

erosiva del mare, oltre che dagli agenti esogeni (Cristofolini et al., 1973 e Di Girolamo e Stanzione, 1973).

I vulcani riconosciuti sull’Isola di Procida sono: Pozzo Vecchio, Vivara, Terra Murata, Fiumicello, Solchiaro [De Astis et al., 2004].

La storia vulcanologica di Procida iniziò in un primo momento con un'attività di tipo subaereo che formò un basamento di lave e piroclastiti ora sommerso; la sua presenza è testimoniata dagli inclusi che si rinvengono in tutte le formazioni piroclastiche affioranti. Successivamente si ebbe la sommersione della parte meridionale di Procida alla quale seguì l'episodio eruttivo trachibasaltico che diede origine al vulcanismo di Vivara (40.000 anni fa circa) seguono poi le attività di Pozzo Vecchio, Fiumicello, Terra Murata, Punta della Lingua e Scotto di Carlo, ed infine Solchiaro (18.000 anni fa circa) (Di Girolamo e Stanzione, 1973).

La successione degli eventi vulcanici è stata: Pozzo Vecchio, Vivara, Terra Murata, Fiumicello e Solchiaro, per tutte le attività ad esclusione di Solchiaro (<18.000 anni), anche se i dati radiometrici non sono perfettamente concordanti si può parlare di >40.000 anni. [De Astis et al., 2004].

A tetto di tutte le formazioni si rinvengono i prodotti piroclastici, che sfumano in terreno agrario, ascrivibili al vulcano di Fondi di Baia nei Campi Flegrei continentali.

IL VULCANO DI PUNTA DELLA LINGUA E LA "BRECCIA MUSEO"

Il termine "Breccia Museo" fu coniato da De Lorenzo nel 1904 per indicare una breccia vulcanica di esplosione costituita da rocce di varia natura, sia ignea che sedimentaria, oltre che di dimensioni variabili; il tipo diverso di materiale permette di avere maggiori informazioni sul substrato. Inizialmente questo termine fu utilizzato per i Campi Flegrei continentali, in seguito, però, è stato esteso anche ad altri distretti vulcanici.

All'isola di Procida i prodotti brecciati affiorano soprattutto alla Punta della Lingua, nella zona di Scotto di Carlo e del Cimitero (Pozzo Vecchio). I prodotti furono emessi da eruzioni freato-magmatiche, ad alto grado di frammentazione, che da semiesplosive evolsero a decisamente esplosive per una sempre maggiore interazione acqua marina/magma. I materiali che si rinvengono alla base della formazione sono costituiti da scorie saldate tra loro; esse presentano un orlo rossiccio dovuto al brusco raffreddamento al

momento in cui tale prodotto fu scagliato all'esterno. La crescente attività esplosiva diede poi origine alla "Breccia Museo"

le cui dimensioni dei blocchi, in colonna stratigrafica, diminuiscono gradualmente verso l'alto. Questa breccia a chimismo globalmente trachitico alcalino è analoga, sia per i caratteri chimico-petrografici che vulcanologici, a quella affiorante nel settore occidentale dei Campi Flegrei Continentali tra Torregaveta e Miliscola; una messa in posto contemporanea può essere la spiegazione a tali simili evidenze (Di Girolamo e Stanzione, 1973; Pescatore e Rolandi, 1981).

La zona di emissione della "Breccia Museo", probabilmente, va ricercata in alcuni centri eruttivi che erano ubicati su linee tettoniche ad andamento NE-SW nel Canale di Procida attivi contemporaneamente in un periodo compreso tra 26.000±500 e 19.000±270 anni fa (Pescatore e Rolandi, 1981).

Nonostante alcune diversità di parere, sembra certa l’appartenenza della Breccia Museo alle fasi prossimali dell’Ignimbrite Campana (39.000 anni) [De Astis et al., 2004; Ort et al., 1999; Fulignati et al., 2000], per cui Punta della Lingua non è un vulcano.

Come è stato già detto la "Breccia Museo" dell'isola di Procida è essenzialmente poligenica e rappresenta uno dei prodotti vulcanici più, ricchi in minerali dei Campi Flegrei continentali ed insulari; in questa breccia si rinvengono poco frequentemente blocchi leucititici analcimizzati ricchi in zeoliti e un po’ più abbondanti, sanidiniti, oltre che proietti lavici e metamorfosati.

LE "LEUCITITI ANALCIMIZZATE"

Si presentano di colore bruno per l'alterazione abbastanza spinta della pasta di fondo in minerali argillosi ed idrossidi di ferro. La roccia è ipocristallina, in esse si notano fenocristalli di augite, olivina e plagioclasio; in quantità estremamente ridotte è presente la magnetite e l'analcime in minutissimi cristalli pseudomorfi di leucite. Tale pseudomorfosi si riscontra sottoforma di piccole macchioline bianco latte di forma rotondeggiante.

I minerali più interessanti di questo tipo di roccia sono le zeoliti, queste sono tectosilicati caratterizzati da una impalcatura tridimensionale di tetraedri (Si,Al)04 molto aperta per la presenza di canali intercomunicanti tra loro riempiti da un'acqua detta “zeolitica”. Questi silicati idrati di alluminio e

di metalli alcalini e alcalino terrosi si rinvengono abbondanti nelle cavità delle “leucititi analcimizzate” (de’ Gennaro et al. 1977; Parascandola, 1928 e 1972; Russo, 1980, 1982 e 1984) [Russo, 2008]. Questo tipo di roccia è stata rinvenuta sull’isola solo a Punta della Lingua.

Analcime Na[Si2AlO6]·H2OQuesto minerale non è da considerare una vera e propria zeolite, ma

un termine di passaggio tra queste e i feldspatoidi; infatti l'analcime ha la possibilità di allontanare l'acqua presente, senza distruggere il reticolo cristallino e, di scambiare il sodio con altri ioni.

Attualmente si considera l’analcime come una zeolite [Coombs et al., 1998; Russo, 2008]

Si rinviene in cristalli incolori e nitidi, biancastri, oppure con un nucleo bianco-latte e la zona esterna incolora, delle dimensioni massime di 7-8 mm. È da notare che in presenza di calcite, l'analcime cristallizza con abito icositetraedrico con le modificazioni del cubo, oppure cubica con le modificazioni dell'icositetraedro se in presenza di altre zeoliti (de’ Gennaro et al., 1977).

Thomsonite Ca2Na[Al5Si5O20]·6H2OIn realtà si tratta di thomsonite-Ca [Russo, 2008]. È la zeolite

più frequente dopo l'analcime, si rinviene in cristalli cuneiformi a "scalpello" di colore biancastro, riuniti a ventaglio, delle dimensioni massime di 5-6 mm; bisogna dire che quest'abito esclusivo dell'isola di Procida è, nella località classica del Somma-Vesuvio, alquanto raro.

Mordenite (Na,Ca0.5,K)2[Al8Si40O96]·28H2OLa mordenite è una fase mineralogica, in genere, alquanto, rara per le

rocce vulcaniche; si rinviene in sottili cristalli aciculari incolori o bianchicci delle dimensioni di 3-4 mm. Dall'osservazione delle paragenesi nelle “leucititi analcimizzate” si è potuto ottenere la successione della cristallizzazione delle fasi epigenetiche: l'analcime precede sempre le altre fasi cristalline costituendo a volte il solo minerale presente. La formazione degli altri minerali è, invece, regolata dall’attività chimica dell'anidride carbonica; questa riveste un ruolo importantissimo sulla cristallizzazione, in quanto ad alti valori della sua pressione parziale corrisponde la formazione di calcite con sottrazione della gran parte di ioni calcio disponibili all'ambiente e

successivamente cristallizza la mordenite. Quest’ultimo minerale si sovrappone sempre, alla calcite. La thomsonite si rinviene nelle geodi dove, forse, l'attività della CO2 è stata trascurabile, per cui non si rinviene mai associata alla calcite (de’ Gennaro et al., 1973).

Un'altra zeolite sembra essere presente nelle “leucititi analcimizzate”, la stilbite. In queste rocce sono stati rinvenuti dei gruppi di cristalli accresciuti a "cavolfiore" di colore bianco madreperlaceo che per confronto assomigliano alle classiche stilbiti (Russo, 1984).

Successivi risultati analitici per diffrazione di Raggi-X hanno permesso di attribuire la specie alla thomsonite-Ca [Russo, 1988; Russo, 2008b].

LE “SANIDINITI”

Sono un particolare tipo di roccia, a carattere sienitico, composta quasi esclusivamente da sanidino e plagioclasio, pertanto hanno uno spiccato carattere leucocratico, dato che i minerali femici sono presenti solo in minima quantità; si rinvengono abbastanza frequentemente nei prodotti della breccia museo. La struttura delle sanidiniti è autoallotrimorfa caratteristica delle plutoniti a basso e medio con tenuto in silicio, ciò indica una cristallizzazione contemporanea delle diverse specie mineralogiche formanti la roccia stessa. Anche se nitidissimi, di rado i cristalli delle varie specie minerali raggiungono dimensioni relativamente rilevanti per la limitata estensione di spazio fra gli individui sanidinici. Questo tipo di roccia è stato osservato sia a Punta della Lingua sia a Pozzo Vecchio.

Magnetite Fe2+Fe3+2O4

Questo spinello è uno dei minerali più abbondanti; i cristalli più grandi si rinvengono nelle cavità delle sanidiniti, soprattutto in quelle compatte, dove i cristalli ottaedrici raggiungono le dimensioni massime di 5 mm; a volte le facce dei cristalli sono speculari, a volte ricoperte da una sottile patina rugginosa. Si associa a: marialite, mica, orneblenda, titanite … e sanidino.

I cristalli si presentano con habitus vario in cui prevale l'ottaedro con facce equidimensionali, oppure sviluppate irregolarmente, piane, spesso a gradinata e con spigoli a volte ricurvi; i cristalli ottaedrici spesso sono modificati secondo le facce del cubo e/o del rombododecaedro (è conosciuta, ma è molto rara, la forma semplice del rombododecaedro). A volte si osservano associazioni parallele e geminazioni secondo la "legge dello

spinello" (Parascandola, 1928; Russo, 1983; Sinno, 1958) [Russo, 1986]. È frequente sia a Punta della Lingua sia a Pozzo Vecchio.

Zircone Zr(SiO4)Si presenta in piccoli cristalli generalmente assai nitidi incolori, rosei

o giallo-arancio. L'abito bipiramidale tetragonale mostra, quasi, sempre il prisma esteso; a volte, le facce della bipiramide si presentano sproporzionate. Si associa a: magnetite, orneblenda e scarsa mica (Parascandola, 1928) [Russo, 1986]. È più frequente a Punta della Lingua.Davyna [(Na,K)6(SO4)0.5-1Cl1-0][(Ca2Cl2)(SiAlO4)6

Questo minerale del gruppo delle cancriniti rappresenta la novità per l’Isola di Procida, già conosciuta al Somma-Vesuvio, non era mai stata rinvenuta nei Campi Flegrei. È stata rinvenuta recentemente in, sia pur piccoli, stupendi cristalli nelle sanidiniti della breccia di Pozzo Vecchio.

La davyna non è facilmente reperibile, però vi sono alcune sanidiniti che contengono un gran numero di cristalli; questi hanno dimensioni ridotte che, generalmente raggiungono il millimetro, eccezionali sono i cristalli di 3 mm. L'abito è esagonale, ma si presenta in forme varie in cui il prisma è l'elemento principale; infatti la davyna si rinviene in cristalli con il prisma ridotto o quasi mancante, e meno frequentemente con il prisma molto allungato. Il colore è generalmente biancastro, comuni sono anche i cristalli incolori e bianco-latte; con splendore vitreo o tendente al setaceo. Questo minerale si rinviene associato abbondante: magnetite, orneblenda, scarsa mica e “polymignite” (Russo, 1982) [Russo, 1986]. È più frequente a Pozzo Vecchio.

Polymignite CaZrTi2O6OLunga storia ha avuto questo minerale trovato nel 1980 da Rosalba

Munno (Munno et al., 1980), dell'Istituto di Mineralogia di Napoli, in una sanidinite di Monte di Procida (Campi Flegrei continentali) e ritenuta una nuova specie e come tale proposta all’International Mineralogical Association col nome di “flegreite” Successivi studi, soprattutto strutturali, hanno permesso di identificare il minerale come un rarissimo ossido complesso di niobio, titanio, ferro, zirconio, calcio e terre rare: la polymignite (Munno e Mazzi, 1983). Questo minerale, nella suddetta giacitura, si presentava in cristalli delle dimensioni massime di 0.2 mm.

Nel 1979, in una sanidinite di Pozzo vecchio, furono rinvenuti degli

aghetti sottili di colore rossiccio, ma sia per la scarsità di del minerale, che per la piccolezza dei cristalli e non fu possibile analizzarlo, accantonando il campione in attesa di ulteriori ritrovamenti, che in seguito furono effettuati. Il minerale fatto analizzare a Roma, presso l’Istituto di Mineralogia e Petrografia, dal dott. Gian Carlo Parodi è risultato essere polymignite. Nei campioni dell’isola di Procida le dimensioni dei cristalli sono nettamente superiori che nel primo ritrovamento: 1.5 mm al massimo (Russo, 1982) [Russo, 1986]. La polymignite si associa a davyna, magnetite, orneblenda, marialite, augite … È più frequente a Pozzo Vecchio.

Studi successivi hanno portato al discredito della polymigite risultata essere identica alla zirconolite [Bayliss et al., 1989]

CONCLUSIONILo studio continua … Per chi volesse approfondire l’argomento sui minerali dell’Isola di Procida rimandiamo ai seguenti lavori successivi al 1984 [Russo, 1986; 1988a; 1988b; 1989; 1991; 2008] e ad un elenco aggiornato delle specie rinvenute [Russo, 2010, aggiornato]:analcime, andradite, aragonite, augite, baddeleyite, calcite, chabazite-Na, clinozoisite, davyne, diopside, epidote, fayalite, ferrohorneblende, fluorapatite, fluorite, galena, goethite, grossular, gypsum, haüyne, hematite, lucite, liottite, magnesiohastingsite, magnetite, marialite, “melilite”, mica group, mordenite, nepheline, phillipsite-Na, pyrite, pyrochlore group, pyrrhotite, quartz, sanidine, siderite, sodalite, thomsonite-Ca

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Fig.1 – Analcime, cristalli di 3 mm in leucitite analcimizzata. Punta della Lingua

Fig.2 – Thomsonite-Ca, cristalli di 2 mm in leucitite analcimizzata. Punta della Lingua

Fig.3 – Mordenite, ciuffo cristallino di 2 mm. Punta della Lingua

Fig.4 - Presunta stilbite, ora thomsonite-Ca, cristalli di 3.5 mm in leucitite analcimizzata. Punta della Lingua.

Fig.5 – Magnetite, cristallo di 2.5 mm in sanidinite. Pozzo Vecchio

Fig.6 – Zircone, cristallo di 0.8 mm, in sanidinite. Punta della Lingua

Fig.7 – Davyna, cristallo di 0,5 mm in sanidinite. Pozzo Vecchio

Fig.8 – Zirconolite, (ex plymignite), cristalli di 0.5 mm in sanidinite. Pozzo Vecchio