Metamorfismo di contatto nell'aureola del plutone di Re di Castello in Val Borzago (Adamello orientale)

This thesis describes the petrographic and petrological study of the contact aureole of the Re di Castello pluton (Eastern Adamello) exposed in Val Borzago (province of Trento). The main objective was to define the petrographic and microstructural aspects of contact metamorphism and determine the pressure and temperature conditions at which it occurred. The study was conducted on metapelitic rocks that previously recorded regional metamorphism, namely the Rendena Schists, which underwent late Eocene (42-40 Ma) contact metamorphism induced by the intrusion of Re di Castello, becoming hornfels. In this area, the rocks were heated by bodies of various compositions, including gabbros, tonalites, and granodiorites, and they exhibit a mineralogical association of biotite, sillimanite, potassium feldspar, plagioclase, cordierite, quartz, and ilmenite in the innermost parts of the aureole. Microstructural evidence of the original presence of melt was observed in some samples. Various methods were employed to analyze the samples, including optical microscopy, electron microprobe analysis, and X-ray fluorescence. The Ti-in-Bt geothermometer, based on the titanium content within biotite, was used to obtain information about the pressure and temperature conditions, while thermodynamic modeling of phase equilibria was performed using the Perple_X software. The combination of these petrological operations allowed for estimating the peak metamorphic conditions recorded by the rocks in contact with the Re di Castello pluton. They are characterized by a temperature of at least 670-680°C and a pressure of at least 3.5 kbar. Considering an average density of continental crust of 2.7 g/cm3, the obtained data indicate a emplacement depth of the Re di Castello pluton of approximately 13.2 km.

Questa tesi descrive lo studio petrografico e petrologico dell’aureola di contatto del plutone di Re di Castello (Adamello Orientale) esposta in Val Borzago (provincia di Trento). L’obiettivo principale è stato quello di definire gli aspetti petrografici e microstrutturali del metamorfismo di contatto e di determinare le condizioni di pressione e temperatura alle quali esso è avvenuto. Lo studio è stato condotto su rocce metapelitiche registranti precedentemente un metamorfismo di tipo regionale, ovvero gli Scisti di Rendena, i quali dopo il metamorfismo regionale Varisico hanno subito nel tardo Eocene (42-40 Ma) la sovraimpronta metamorfica di contatto indotta dall’intrusione di Re di Castello, diventando cornubianiti. In quest’area le rocce sono state riscaldate da corpi di varia composizione, ovvero gabbri, tonaliti e granodioriti, e presentano nelle parti più interne dell’aureola una associazione mineralogica a biotite, sillimanite, feldspato potassico, plagioclasio, cordierite, quarzo e ilmenite. In alcuni campioni si sono osservate evidenze microstrutturali dell’originaria presenza di fuso. Per analizzare i campioni sono state adoperate varie metodologie: il microscopio ottico, la microsonda elettronica e la fluorescenza a raggi X. Per ottenere informazioni sulle condizioni di pressione e temperatura è stato utilizzato il geotermometro Ti-in-Bt basato sul contenuto in titanio all’interno della biotite, mentre con il software Perple_X è stata eseguita la modellizzazione termodinamica sugli equilibri di fase. L’insieme di queste operazioni petrologiche ha permesso di stimare le condizioni metamorfiche di picco registrate dalle rocce al contatto con il plutone di Re di Castello. Esse risultano caratterizzate da una temperatura di almeno 670-680°C e da una pressione di almeno 3.5 kbar. Considerando una densità media della crosta continentale di 2,7 g/cm3, i dati ottenuti indicano una profondità di messa in posto del plutone di Re di Castello di circa 13.2 km.