Studio microstrutturale e minero-chimico delle migmatiti a cianite della Greater Himalayan Sequence: una chiave per decifrare la storia anatettica del nucleo metamorfico dell’Himalaya

In questa Tesi è stato realizzato uno studio microstrutturale e minero-chimico di alcune metapeliti anatettiche a cianite provenienti dalla porzione strutturalmente inferiore della Greater Himalayan Sequence (Lower-GHS), una sequenza metasedimentaria di medio-alto grado metamorfico, con grado crescente verso l’alto strutturale. Lo studio si è concentrato in particolar modo sulla cianite, sulla base delle evidenze di alcuni studi recenti (Kendrick & Indares, 2018; Peterman et al., 2021) secondo i quali questo minerale è in grado di preservare zonature, definite dalla concentrazione di alcuni elementi in traccia, che possono fornire informazioni circa la storia metamorfica delle rocce in cui è cresciuta. L’obiettivo finale è stato quello di: (i) riconoscere la presenza di diverse generazioni di cianite, (ii) individuare le caratteristiche minero-chimiche (in termini di elementi in traccia) di ciascuna generazione e, (iii) ricostruire l’evoluzione anatettica della cianite, e più in generale delle rocce che la contengono. Il lavoro si è articolato in diverse fasi. In un primo momento, è stata svolta una ricerca bibliografica per ricostruire lo stato delle conoscenze attuali sulla composizione della cianite in termini di elementi in traccia, e per contestualizzare i campioni studiati all’interno della catena Himalayana. Successivamente, è stata svolta un’analisi petrografica al microscopio ottico in luce polarizzata di 10 sezioni sottili di metapeliti anatettiche. Tra queste sono state scelte 7 sezioni sottili per gli studi successivi: (1) realizzazione di mappe composizionali multispettrali ad alta risoluzione tramite il SEM-EDS, (2) caratterizzazione minerochimica dei minerali principali tramite il SEM-EDS, per evidenziare le variazioni composizionali delle varie fasi nello stesso campione e tra campioni diversi, (3) osservazione delle cianiti al microscopio ottico in catodoluminescenza (CL), per rilevare la presenza di zonature e/o domini a diversa luminescenza, (4) selezione di 30 porfiroblasti di cianite per la realizzazione di profili composizionali, mediante l’utilizzo del SEM-EDS, così da analizzare tutte le porzioni a diversa luminescenza individuate in CL. Le analisi sono state successivamente elaborate e plottate in opportuni diagrammi, per evidenziare le variazioni composizionali dei domini a diversa luminescenza nei singoli porfiroblasti di cianite. Infine, le analisi dei porfiroblasti di cianite sono state confrontate tra le diverse sezioni, usando un approccio di tipo statistico. Questo lavoro di tesi ha portato, in sintesi, ai seguenti risultati: (i) una conferma della capacità dei porfiroblasti di cianite di preservare zonature di crescita, definite dalla variazione nella concentrazione di alcuni elementi in traccia e individuabili in CL, (ii) l’identificazione di tre diverse generazioni di cianite, caratterizzate da diverse concentrazioni di Cr, Fe e, in misura minore, P e correlabili a precisi momenti dell’evoluzione metamorfica, (iii) l’assenza di una correlazione tra variazioni nella luminescenza e orientazione cristallografica dei porfiroblasti di cianite, (iv) l’influenza della vicinanza di minerali ferriferi (biotite e/o granato) sul contenuto in Fe dei porfiroblasti di cianite, probabilmente dovuta a fenomeni di diffusione.