VOLCANISM AND INTRUSIONS OF THE DECCAN TRAPS, INDIA: GEOCHEMISTRY AND GEOCHRONOLOGY OF THE MAGMATIC ROCKS AND PALEOENVIRONMENTAL CONSEQUENCES

I Deccan Traps sono una delle più importanti grandi province magmatiche del mondo, sono principalmente costituiti da colate di lava tholeiitica, attualmente ricoprono circa un sesto del continente Indiano e raggiungono uno spessore massimo di 1300m. La messa in posto di queste grandi quantità di magma avvenuta al limite Cretaceo-Paleogene (K-Pg), ha portato diversi autori a proporre un rapporto di causalità tra la formazione di questa provincia e l’estinzione di massa al limite K-Pg. Inoltre, una caratteristica dei Deccan Traps è la presenza, oltre alle tholeiiti, di diversi corpi alcalini associati con le principali zone di faglia indiane. Questi due importanti aspetti dei Deccan traps sono stati studiati nella porzione nordoccidentale della provincia, campionando rocce alcaline e tholeiitiche, al fine di definire un preciso tempo di messa in posto e caratterizzare la relazione tra le diverse litologie, attraverso la determinazione della loro sorgente di mantello. Le analisi 40Ar/39Ar step-heating hanno restituito due diversi picchi di età a cavallo del limite K-Pg, il primo con un’età comparabile a quella della fase principale del magmatismo Deccan (ca. 66.5Ma), il secondo più giovane (ca. 65.2 Ma), confermando quindi l’effettiva sincronia tra la formazione della provincia e l’estinzione di massa alla fine del Cretaceo. Quindi, l’immissione in atmosfera di grandi quantità di gas, prodotta dalla messa in posto dei Deccan Traps, può aver contribuito all’estinzione. In particolare un ruolo molto importante potrebbe essere stato quello dei magmi alcalini, che verosimilmente sono arricchiti in elementi volatili. I campioni coprono un ampio range composizionale in termini di elementi maggiori, variando da composizioni poco evolute come i picro-basalti, a evolute come le rioliti; la variabilità è osservata anche nel contenuto di alcali (Na2O+K2O), variando dal campo subalcalino dei basalti a quello di campioni fortemente alcalini come le fonoliti. Le rocce alcaline sono arricchite negli elementi più incompatibili e presentano un rapporto La/Yb più alto (19.5-68.8). sono inoltre caratterizzate da una anomalia negativa in K, (probabilmente dovuta alla presenza di una fase residuale ricca in K nel mantello) e ad una positiva in Pb; in genere presentano pattern simili a quelli di altre rocce alcaline dei Deccan Traps, suggerendo quindi un’origine simile. Anche i rapporti isotopici di Sr e Nd definiscono un ampio range composizionale, partendo da un end-member impoverito (εNdt ca. +3 and 87Sr/86Srt ca. 0.705), verso composizioni a basso εNdt e relativamente basso 87Sr/86Srt (-12.96 and 0.71061, rispettivamente), e verso composizioni a 87Sr/86Srt (0.72788) molto alto e basso εNdt (-12.50). Il trend a più alto 87Sr/86Srt è stato interpretato come il risultato di un processo di assimilazione e cristallizzazione frazionata (AFC), a partire da un magma simile alle composizioni tipiche di Réunion o del Central Indian Ridge, progressivamente contaminato da rocce dei Cratoni indiani (Dharwar e Aravalli). Il trend verso composizioni a basso εNdt e relativamente basso 87Sr/86Srt è definito principalmente da rocce mafiche subalcaline dell’intrusione di Phenai Mata, queste rocce sono anche caratterizzate da rapporti 207Pb/204Pbt and 208Pb/204Pbt molto alti. Date le prime composizioni isotopiche 187Os/188Ost (da 0.1584 a 0.2457), queste rocce hanno assimilato porzioni trascurabili di crosta. Le loro composizioni Sr-Nd-Pb arricchite sono quindi meglio interpretate come il risultato del contributo nella sorgente di mantello di antichi sedimenti riciclati. Al contrario i campioni alcalini presentano composizioni isotopiche piuttosto omogene, leggermente più arricchite rispetto a quelle dei vicini complessi carbonatitici (p. es. Amba Dongar) e decisamente più arricchiti dei basalti di Réunion. Perciò le rocce alcaline sembrano non essere il prodotto del plume di Réunion, ma più probabilmente del mantello litosferico subcontinentale, come suggerito anche dai contenuti e dai pattern degli elementi in traccia.