Processi di produzione di CO2 nella zona di taglio del South Tibetan Detachment System (Himalaya)

In questo elaborato di tesi triennale è stato svolto uno studio petrografico di sei campioni di gneiss a silicati di calcio e marmi impuri appartenenti alla zona di taglio del South Tibetan Detatchment System (STDS), provenienti dal Nepal (sezione TsumValley) e dal Tibet meridionale (sezioni Dzakaa Chu e Rongbuk). L’obbiettivo del lavoro è riconoscere le paragenesi e le microstrutture derivanti dai processi di decarbonatazione avvenuti durante il metamorfismo progrado, interpretare tali reazioni e, ottenere una stima qualitativa delle quantità di CO2 liberate. Il lavoro si è articolato in diverse fasi. Dapprima è stata svolta una ricerca bibliografica finalizzata a comprendere l’assetto tettono-metamorfico della catena himalayana e, più in dettaglio, della STDS shear zone. In seguito, è stata effettuata un’analisi petrografica al microscopio ottico che ha consentito di: (i) riconoscere le principali paragenesi, (ii) ricostruire i rapporti blastesi-deformazione e, (iii) vincolare qualitativamente le condizioni P-T alle quali si sono sviluppate le paragenesi osservate. L’analisi di dettaglio delle microstrutture ha, inoltre, permesso di (iv) riconoscere i reagenti e i prodotti delle principali reazioni metamorfiche attraversate dai singoli campioni, fornendo le premesse per la loro successiva analisi semi-quantitativa. Le quantità di CO2 liberate dalle reazioni metamorfiche sono state stimate su base molare utilizzando il software “Pcalc”, basato sul metodo dei minimi quadrati. Bilanciando dal punto di vista stechiometrico i reagenti e i prodotti in un sistema semplificato calcio-magnesiaco (privo di ferro e sodio), questo metodo ha restituito le quantità molari di CO2 prodotta, normalizzate a 1 rispetto al prodotto principale. I principali risultati raggiunti includono: (1) il riconoscimento di un aumento del grado metamorfico dall’alto al basso strutturale, da condizioni di basso-medio grado metamorfico registrate al tetto della STDS shear zone (campioni provenienti dalla sezione Dzakaa Chu), a condizioni di alto grado metamorfico registrate alla base della STDS shear zone (campioni provenienti dalle sezioni Tsum Valley e Rongbuk), in accordo con quanto riportato in letteratura; (2) il riconoscimento di otto reazioni metamorfiche che coinvolgono la calcite come reagente, sette delle quali sono reazioni di decarbonatazione e liberano CO2, mentre una conserva la CO2 ri-fissandola nella scapolite. Tra queste, quelle che in proporzione producono più CO2 sono la reazione R8: Cal + Di + An + H2O = Grs + Ves + CO2 e la reazione R1: Cal + Clc + Qz = Tr + An + H2O + CO2.