RICERCA ITALIANA     

DINAMICHE CAOTICHE E GEOMETRIE FRATTALI NELLA GENESI E NEL MESCOLAMENTO DEI MAGMI

Università degli Studi di Perugia

Abstract

Le eterogeneità composizionali influenzano fortemente tutti gli stadi di vita dei sistemi magmatici dalla genesi di magmi basaltici da parte di un mantello superiore geochimicamente eterogeneo agli stadi evolutivi successivi in cui sia magmi derivati da una stessa sorgente eterogenea sia da sorgenti diverse si trovano ad interagire fra loro.
L'obiettivo principale del progetto di ricerca è quello di studiare i processi che intervengono durante la genesi e l'evoluzione per mescolamento dei magmi utilizzando un approccio multidisciplinare petrologico, geochimico, e petrologico sperimentale su rocce plutoniche e vulcaniche. Alle tecniche petrologiche classiche verranno affiancate tecniche che si basano sulla Teoria del Caos e sulla Geometria Frattale in quanto queste sono in grado di cogliere la non-linearità, la variabilità in funzione delle condizioni iniziali, e l'invarianza di scala dei processi magmatici e permettono, quindi, una conoscenza più completa dei processi petrogenetici.
In dettaglio, il progetto è mirato principalmente a:
i) capire la natura delle regioni sorgenti e le scale dimensionali della distribuzione delle eterogeneità del mantello superiore focalizzando l'attenzione su magmatismo di tipo OIB e considerando la variabilità composizionale dei magmi basaltici dalla scala degli oceani a quella di un singolo apparato vulcanico;
ii) comprendere i meccanismi che agiscono durante il mescolamento fra magmi reologicamente simili ma geochimicamente differenti studiando magmi basaltici generati da una sorgente di mantello eterogenea, e ricostruire le composizioni degli "end-member" che hanno preso parte a tale processo;
iii) capire le dinamiche che agiscono durante gli stadi iniziali dell'intrusione di magmi mafici all'interno di camere magmatiche felsiche e durante gli stadi successivi del processo di mescolamento studiando rocce plutoniche e lave con variabile cristallinità ed effettuando anche esperimenti di petrologia sperimentale al fine di comprendere il ruolo giocato dall'evoluzione dinamica dei processi di mescolamento nel determinare le caratteristiche geochimiche delle rocce ignee a tutte le scale di osservazione.
Le ricerche saranno condotte studiando rocce intrusive del Plutone dell'Adamello, e dei plutoni della fascia costiera del Maine (USA), e flussi lavici delle isole vulcaniche di Capraia (Italia), Lanzarote (Canarie) e Lesbos (Grecia), e dei Monti Iblei e del Mt Etna (Italia).
Lo studio sarà effettuato attraverso analisi di elementi maggiori ed in tracce e degli isotopi (Sr, Nd, Pb, Hf) utilizzando tecniche analitiche classiche come SEM, EMPA, XRF, TIMS e innovative come LAM e MC ICP-MS, e le nuove tecniche della Teoria del Caos e della Geometria Frattale. <<<

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca

Giampiero POLI Università degli Studi di PERUGIA

Obiettivo del Programma di Ricerca

L'obiettivo principale del progetto di ricerca è quello di studiare i processi che intervengono durante la genesi e l'evoluzione per mescolamento dei magmi utilizzando un approccio multidisciplinare petrologico, geochimico, e petrologico sperimentale su rocce plutoniche e vulcaniche. Alle tecniche petrologiche classiche verranno affiancate tecniche che si basano sulla Teoria del Caos e sulla Geometria Frattale in quanto queste sono in grado di cogliere la non-linearità, la variabilità in funzione delle condizioni iniziali, e l'invarianza di scala dei processi magmatici.
Il progetto è quindi focalizzato a:
- capire il tipo e le scale dell'eterogeneità composizionale nel mantello superiore studiando la variabilità geochimica di basalti tipo OIB;
- capire i processi di mescolamento che possono avvenire fra magmi basaltici durante la loro migrazione dalla regione sorgente studiando transetti composizionali su lave basaltiche;
- capire gli stadi iniziali dell'intrusione di magmi mafici all'interno di camere magmatiche felsiche e l'evoluzione nel tempo del processo di mescolamento studiando rocce plutoniche e lave anche con variabile cristallinità ed effettuando esperimenti di petrologia sperimentale.

Per quello che riguarda la genesi, l'attenzione verrà focalizzata sui processi di fusione parziale del mantello superiore attraverso lo studio di rocce basaltiche in correlazione spaziale e temporale, focalizzando l'attenzione sugli OIB, al fine di valutare la natura e le scale dimensionali della distribuzione delle eterogeneità del mantello sorgente. Il modello di riferimento è lo "Statistical Upper Mantle Assemblage" (SUMA) secondo il quale il mantello superiore sarebbe caratterizzato da una eterogeneità diffusa, da piccola a media scala, in grado di giustificare la produzione di magmi composizionalmente variabili anche alla scala del singolo apparato vulcanico. Il mantello viene considerato quindi come un sistema altamente caotico, in cui i processi convettivi creano regioni dinamicamente attive che possono tuttavia ospitare domini coerenti ed omogenei che si propagano nel sistema secondo una distribuzione frattale (2.2 Appendice) e che sono in grado di generare magmi basaltici con composizioni estremamente variabili.
Per valutare il grado e le scale caratteristiche delle eterogeneità del mantello superiore verrà documentata la variabilità composizionale osservata in varie regioni caratterizzate da magmatismo OIB. Sono previsti approcci differenti per le diverse scale di osservazione:
i) l'utilizzo di tecniche geochimico-statistiche per quello che riguarda lo studio delle eterogeneità alla scala degli oceani, utilizzando dati di letteratura. Sarà usato un metodo di diagrammazione originale che consente la valutazione simultanea di un elevato numero di parametri geochimici, concorrenti alla definizione di un numero limitato di "end members", sulla base dei quali viene rappresentata l'affinità geochimica di ogni singolo campione di basalto. L'applicazione di tale metodologia è fondamentale poiché le eterogeneità di mantello sono il prodotto di dinamiche caotiche e frattali in cui intervengono un elevato numero di variabili con relazioni non lineari fra loro. Pertanto è necessario tenere in considerazione il maggior numero di variabili contemporaneamente al fine di non perdere informazioni cruciali per la comprensione dell'evoluzione globale del sistema nello spazio e nel tempo;
ii) un approccio petrologico-geochimico per gli studi alla scala delle singole isole oceaniche (i.e. Isola di Lanzarote – Canarie) e dei singoli centri vulcanici (basalti alcalini recenti degli Iblei e dell'Etna). L'attività dell'Etna si presta particolarmente allo scopo come studio pilota essendo per tale vulcano disponibili fitte serie spaziali e temporali dei prodotti emessi. In questo caso sia i rapporti isotopici che i rapporti di elementi incompatibili possono essere utilizzati per definire il contributo di differenti sorgenti mantelliche e come il grado di fusione parziale delle stesse possa essere correlato alla composizione delle lave eruttate. Le ricerche relative a questi obiettivi saranno svolte dall'Unità di Pisa.

Dal momento che è molto probabile che durante la risalita i magmi basaltici possano incontrarsi, e quindi mescolarsi in modo caotico (2.2 Appendice), sarà necessario utilizzare tecniche analitiche che permettano di stabilire se i processi di mescolamento siano avvenuti o meno e di ricostruire nel modo più dettagliato possibile le caratteristiche dei magmi che sono stati coinvolti nel processo di mescolamento. Questo sarà fatto analizzando transetti composizionali su campioni di basalti rappresentativi studiando il grado di correlazione fra i diversi elementi, dal momento che questo metodo si è dimostrato molto efficace nel riconoscere se un campione ha subito o meno fenomeni di mescolamento e per ricostruire le composizioni originali degli "end-member". Le ricerche relative a questi obiettivi saranno svolte in collaborazione fra l'Unità di Pisa e di Perugia.

La parte di progetto che riguarda il mescolamento fra magmi è focalizzata sullo studio di fusi di derivazione mantellica che risalendo in superficie intersecano camere magmatiche in cui risiedono fusi di derivazione crostale e con essi interagiscono. In particolare, verranno studiati gli stadi iniziali dell'intrusione di un magma mafico all'interno di un magma felsico, che sono caratterizzati dallo sviluppo di interfacce frattali fra i due magmi. Questa configurazione geologica, ancora poco nota, è fondamentale al fine di comprendere l'evoluzione nel tempo dei processi di mescolamento. Per tale ragione, unitamente allo studio di affioramenti di rocce plutoniche provenienti dal plutone dell'Adamello e dei plutoni della fascia costiera del Maine (USA), in cui è possibile riconoscere il processo fossilizzato agli stadi iniziali, verranno anche condotti studi di petrologia sperimentale attraverso l'utilizzo di una centrifuga che permetterà di seguire nel tempo l'intrusione forzata di un magma mafico in uno felsico. Questi esperimenti, effettuati in collaborazione con l'equipe di lavoro del Prof. D. Dingwell (Ludwig-Maximilians-Universität, Monaco di Baviera), rappresentano il primo tentativo di studiare da un punto di vista petrologico sperimentale questo momento cruciale del processo di interazione fra magmi. L'evoluzione nel tempo del processo di mescolamento verrà seguita studiando scambi chimici alla scala micrometrica ("micro-mixing") sia analizzando transetti che inclusioni vetrose di lave presenti al Monte Arci (Sardegna, Italia) e sulle isole di Capraia (Italia) e di Lesbos (Grecia). Questo permetterà di comprendere l'influenza delle diverse regioni dinamiche (RAM e RC; 2.2 Appendice) sul mescolamento a tale scala, e la rappresentatività delle inclusioni vetrose in sistemi magmatici mescolati. Saranno condotti anche esperimenti di petrologia sperimentale mescolando fusi mafici e felsici naturali utilizzando la configurazione del ‘Journal Bearing Flow' in cui il mescolamento caotico viene indotto da due cilindri eccentrici che ruotano in modo alternato. Verranno anche condotti studi di petrologia sperimentale mescolando fusi mafici e felsici con differenti contenuti di cristalli al fine di studiarne l'influenza sulle dinamiche caotiche di mescolamento (2.2 Appendice). I risultati verranno messi a confronto con le rocce plutoniche e vulcaniche campionate in cui è riconoscibile il trasferimento di fasi mineralogiche da un magma all'altro. Le ricerche relative a questi obiettivi saranno svolte dall'Unità di Perugia.

Simulazioni numeriche al calcolatore verranno condotte con l'intento di comprendere l'importanza delle diverse variabili estensive ed intensive nel processo di mescolamento in modo da poter seguire nel tempo l'evoluzione di questi processi petrogenetici. Queste ricerche saranno svolte in collaborazione fra l'Unità di Pisa e di Perugia. <<<

Durata

24 mesi

Base di partenza scientifica nazionale o internazionale

Esistono numerose evidenze che i sistemi magmatici presentano eterogeneità composizionali a molte scale di osservazione e che queste giocano un ruolo molto importante nella petrogenesi delle rocce ignee [e.g. 1,2]. Le cause di queste eterogeneità possono essere dovute a vari processi che agiscono su scale spaziali e temporali diverse. Un primo processo che può influenzare fortemente il grado di eterogeneità di un sistema magmatico è la fusione parziale della roccia sorgente (e.g. il mantello superiore); tale processo può portare alla formazione di volumi di magma composizionalmente diversi in relazione al grado di fusione parziale e al grado di disomogeneità composizionale della sorgente stessa [e.g. 3,4]. I singoli volumi di magma così prodotti possono coalescere durante la loro migrazione dalla regione sorgente per dare masse magmatiche di maggiori dimensioni costituite da molti sotto sistemi con composizioni variabili, che interagiscono fra loro [e.g. 5]. Un altro processo in grado di formare masse magmatiche composizionalmente eterogenee è l'interazione fra magmi derivati dalla fusione parziale di diverse regioni sorgenti come ad esempio magmi di derivazione mantellica che interagiscono con magmi anatettici crostali [e.g. 6,7].
Recenti studi hanno suggerito che il mantello terrestre è estremamente eterogeneo da un punto di vista composizionale essendo costituito da regioni a diverso grado di fertilità che potenzialmente sono in grado di dare fusi basaltici con caratteristiche geochimiche molto variabili. Da un concetto di mantello a due strati, separati da una discontinuità sismica a 660 Km alla base della quale si originerebbero le "plume" [e.g. 8,9], si è passati al concetto di convezione globale [e.g. 10] in cui gli "slab" oceanici, penetrando la discontinuità a 660 Km, provocano fenomeni di contaminazione anche nel mantello inferiore e danno origine a vari serbatoi geochimici [M1, EM2, HIMU, PREMA, FOZO; e.g. 11,12,13,14]. Il concetto di serbatoio geochimico non è comunque in grado di spiegare le significative variazioni composizionali osservate sia alla scala delle catene di isole oceaniche, sia all'interno di un singolo vulcano [e.g. 15,16]. Un modello alternativo per spiegare l'eterogeneità del mantello è stato proposto da Meibom e Anderson nel 2003 [Statistical Upper Mantle Assemblage; SUMA; 3], secondo il quale il mantello superiore sarebbe caratterizzato da una eterogeneità diffusa, da piccola a media scala (10^2-10^5m), in grado di giustificare la produzione di magmi tipo MORB e OIB, senza dover ricorrere all'esistenza di vari serbatoi geochimici separati da discontinuità su larga scala. In questo caso il mantello non é più pensato come costituito da due strati principali che possono interagire fra loro occasionalmente, ma viene considerato come un sistema altamente caotico (Appendice), in cui i processi convettivi creano regioni dinamicamente attive che possono tuttavia ospitare domini coerenti ed omogenei [e.g. 2] che si propagano nel sistema secondo una distribuzione frattale e che sono in grado di generare magmi basaltici con composizioni estremamente variabili coesistenti a corta lunghezza di scala.
Diversi approcci sono stati utilizzati per determinare le caratteristiche composizionali delle regioni sorgenti ed il regime barico della fusione parziale. I risultati ottenuti in recenti studi sperimentali [e.g. 17] sul processo di fusione parziale di sorgenti pirossenitiche, hanno individuato una pressione di c.a. 2 GPa come valore minimo per ottenere una barriera termica fra fusi derivanti da sorgenti pirossenitiche e fusi derivanti da peridotiti nella proiezione dal diopside sul piano Cats-Ol-Q nel sistema basaltico. Questo approccio potrebbe permettere di identificare le caratteristiche mineralogiche della regione sorgente ed il regime barico del processo di fusione parziale.
Data l'estrema eterogeneità della composizione del mantello superiore è stato necessario individuare dei traccianti che fossero in grado di discriminare fra i diversi domini geochimici. In particolare l'utilizzo di sistematiche isotopiche quali Sr, Nd, Pb e Hf insieme ai rapporti di elementi altamente incompatibili si è dimostrato capace di discriminare sia la natura della regione sorgente che l'eventuale arricchimento metasomatico dovuto o alla percolazione di fusi all'interno del mantello e/o all'apporto di materiale derivante dal riciclaggio di slabs subdotti di età variabile ed eventualmente associati a materiale sedimentario [e.g. 3,9,13].
I diversi fusi basaltici, una volta generati dalla sorgente mantellica, vengono trasportati verso la superficie e durante questa migrazione essi possono "collidere" e, quindi, arrivare in superficie non più come magmi primari ma parzialmente mescolati secondo le dinamiche caotiche e frattali discusse in Appendice [e.g. 5,14].
Come introdotto precedentemente, processi di interazione possono avvenire anche fra magmi provenienti da sorgenti diverse. Un momento cruciale del processo di mescolamento è quando i magmi vengono inizialmente a contatto, ad esempio durante gli stadi iniziali dell'intrusione di magmi mafici all'interno di camere magmatiche felsiche. Questa condizione geologica è quasi del tutto sconosciuta e solo di recente è stato suggerito che questo processo di intrusione produrrebbe strutture frattali (Appendice) di interdigitazione la cui complessità dipenderebbe dalle differenze reologiche fra i due magmi [e.g. 18,19].
Esistono numerose evidenze che la presenza di dinamiche caotiche all'interno di sistemi di mescolamento influenzi fortemente gli scambi chimici fra i magmi [e.g. 2,20]. Ad esempio è stato ampiamente dimostrato che durante i processi di diffusione chimica in presenza di RAM, la "sensibile dipendenza dalle condizioni iniziali" tipica dei sistemi caotici (Appendice), gestisce completamente i processi di diffusione creando in tempi brevi volumi di magma con correlazioni estremamente variabili fra elementi con coefficienti di diffusione simili e diversi [e.g. 20]. Sulla base dei risultati ottenuti è stato suggerito che, data la scala micrometrica alla quale questi processi si verificano, l'analisi delle inclusioni vetrose in sistemi di mescolamento potrebbe dare indicazioni fuorvianti sui magmi effettivamente presenti all'interno del sistema [e.g. 20].
Anche le fasi mineralogiche risentono fortemente della presenza di dinamiche caotiche nel sistema magmatico e, in particolare, la loro crescita è in relazione al tipo di regione dinamica (RAM o RC; Appendice) all'interno della quale esse si trovano a crescere. In particolare, se i cristalli si trovano all'interno delle RAM la loro crescita sarà fortemente favorita dal momento che all'interno di queste regioni gli scambi chimici sono molto efficienti [e.g. 21,22], mentre se essi si trovano nelle RC la loro crescita sarà inibita dall'inefficienza degli scambi chimici in queste regioni [e.g. 21,22]. In questo contesto le fasi mineralogiche registrano, attraverso lo sviluppo di zonature composizionali, il tipo di dinamica subita dal sistema e diventano dei traccianti importanti della dinamica globale del sistema magmatico e del processo petrogenetico [e.g. 21,22].
I processi di mescolamento fra magmi sono stati recentemente riprodotti in laboratorio mediante tecniche di petrologia sperimentale [e.g. 23] utilizzando magmi reali e i risultati hanno mostrato che è possibile seguirne l'evoluzione nello spazio e nel tempo aprendo nuovi ambiti di ricerca per una comprensione più dettagliata di questi processi.
Da quanto esposto è evidente che i processi di genesi ed evoluzione per mescolamento sono in stretta relazione alla scala ed al grado di eterogeneità composizionale della regione sorgente e delle masse magmatiche generate dall'interazione. Comunque, nonostante siano stati fatti numerosi progressi, rimangono ancora diversi punti da chiarire fra cui i più importanti sono:
1) la natura e le lunghezze di scala della distribuzione delle eterogeneità del mantello superiore e le cause dinamiche che le hanno generate;
2) le caratteristiche mineralogiche della regione sorgente (e.g. pirossenite/peridotite) e il regime barico della fusione parziale;
3) le cause della estrema variabilità composizionale di lave basaltiche eruttate da un singolo apparato vulcanico e se questa è in relazione a diversi gradi di fusione parziale di una sola sorgente o di diverse regioni sorgenti coesistenti a piccola scala;
4) il grado di interazione fra fusi di mantello reologicamente simili ma composizionalmente diversi e ricostruire le composizioni degli "end-member" basaltici originali che hanno partecipato al processo di interazione;
5) gli stadi iniziali dell'intrusione di magmi basaltici all'interno di camere magmatiche felsiche; dato che i sistemi di interazione fra magmi possiedono la "sensibile dipendenza dalla condizioni iniziali" in quanto caotici (Appendice), piccole variazioni nelle condizioni iniziali potrebbero portare ad evoluzioni estremamente diverse dei processi di mescolamento;
6) i processi di mescolamento alla microscala e la loro influenza sulle caratteristiche composizionali delle inclusioni vetrose e sul loro significato petrologico;
7) il ruolo giocato dalla fasi mineralogiche sulla struttura dei campi di flusso nei sistemi di mescolamento e la loro influenza nel ristrutturare le diverse regioni dinamiche (RAM e RC; Appendice) nello spazio e nel tempo.

APPENDICE
Gli ultimi anni hanno visto un crescente interesse nello studio e nell'applicazione dei concetti e dei metodi di indagine della Teoria del Caos ed della Geometria Frattale in tutti gli ambiti scientifici [24]. Queste due discipline sono in stretta relazione fra loro ed hanno come obiettivo principale lo studio dei "sistemi dinamici complessi". Lo sviluppo della Teoria del Caos può essere tracciato storicamente dagli studi di Edward N. Lorenz [25] il quale realizzò, con l'aiuto di tecniche numeriche al calcolatore, che sistemi apparentemente semplici potevano nascondere un comportamento estremamente complesso (Fig. 2.2-1). Lorenz studiò il movimento delle particelle di un fluido in convezione e osservò che particelle arbitrariamente vicine divergevano con velocità esponenziale dopo soltanto pochi cicli di calcolo descrivendo orbite completamente diverse e rendendo praticamente impossibile prevedere l'evoluzione del sistema a lungo termine. L'impossibilità di prevedere l'evoluzione a lungo termine del sistema di Lorenz venne chiamata "sensibile dipendenza dalle condizioni iniziali" ed è una proprietà fondamentale dei sistemi caotici. Lorenz inoltre osservò che le orbite, sebbene divergessero con estrema velocità, erano "attratte" verso una struttura ben definita nella quale le particelle di fluido erano soggette a processi continui di "stiramento e piegamento" (Fig. 2.2-1). Il ripetersi di processi di stiramento e piegamento generavano strutture che si propagavano rapidamente a molte scale d'osservazione. La struttura generata dal sistema di Lorenz venne chiamata "attrattore strano" e fu una delle prime evidenze di sistema caotico.
L'esistenza di un "attrattore strano" è essenziale per classificare un sistema dinamico come caotico. Una proprietà importante di un "attrattore strano" è che esso mostra le stesse strutture a molte scale di ingrandimento e questo è il risultato delle continue dinamiche di stiramento e piegamento (Fig. 2.2-1). Tale "invarianza della scala" (o "auto-somiglianza") è una proprietà di base delle strutture frattali [26]. Un frattale è una struttura che una volta scomposta in parti, ciascuna di queste è, statisticamente, una copia in formato ridotto dell'intera struttura. Una struttura frattale può essere quantificata misurandone la "dimensione frattale". La geometria euclidea classica prevede dimensioni intere mentre la geometria frattale prevede dimensioni frazionarie. La dimensione frattale dell'"attrattore strano" di Lorenz, ad esempio, è circa 2.04 [e.g. 27]. La quantificazione di un sistema caotico avviene quindi attraverso la misura della sua dimensione frattale. Un aspetto importante dei sistemi caotici è che a dimensioni frattali simili corrispondono dinamiche e processi simili, e questo permette di confrontare i diversi sistemi utilizzando i valori delle dimensioni frattali.
Un altro aspetto importante dei sistemi caotici e frattali è che essi possono essere modellati utilizzando sistemi numerici (Fig. 2.2-2) la cui evoluzione nel tempo è in grado di riprodurre le strutture osservabili in natura con eccellente approssimazione. Questo permette di riprodurre il comportamento dei sistemi naturali complessi, come i processi magmatici [e.g. 2,21,22,28], e di seguirne l'evoluzione nel tempo, possibilità negata a priori dalla sola osservazione delle strutture in affioramento che rappresentano, nella maggior parte dei casi, istanti di evoluzione congelati nel tempo.
Recenti studi hanno dimostrato che i processi di mescolamento sono governati da dinamiche di tipo caotico [e.g. 20,28] che generano strutture frattali. Tali strutture sono state riconosciute all'interno di corpi ignei sia in ambiente vulcanico che plutonico [e.g. 29,30], e la loro analisi frattale ha permesso di quantificare diversi processi magmatici [e.g. 2,31] e di ricostruire le caratteristiche delle rocce sorgenti dei magmi che hanno preso parte al processo di mescolamento. La ragione per cui i sistemi di mescolamento magmatico sono caotici risiede nel fatto che questo processo è gestito da dinamiche di "stiramento e piegamento" e che, come già detto, proprio queste dinamiche sono la "ricetta" di base del Caos [e.g. 32,33]. L'evoluzione nel tempo di questi processi genera diversi tipi di regioni dinamiche che sono ubiquitarie e coesistenti all'interno dello stesso sistema dalla scala metrica a quella micrometrica, e che si comportano geochimicamente e termodinamicamente in modo estremamente diverso [Regioni Attive di Mescolamento, RAM e Regioni Coerenti, RC; e.g. 2,34; Fig. 2.2-2]. Il primo tipo di regioni (RAM) è caratterizzato da efficienti processi di stiramento e piegamento [e.g. 2,34], e ciò fa si che esse si comportino come sistemi aperti chimicamente e termodinamicamente in cui i processi di trasferimento di massa, liquido e cristalli, sono estremamente efficienti. Il secondo tipo di regioni (RC) è caratterizzato da deboli processi di stiramento e piegamento [e.g. 2,34] che inducono tali regioni a comportarsi come sistemi chiusi chimicamente e termodinamicamente in cui i processi di trasferimento di massa, liquido e cristalli, vengono inibiti.
I due tipi di regioni dinamiche si manifestano all'interno dei sistemi magmatici mescolati con diverse strutture. Le RAM sono costituite da regioni a filamenti alternati dei due magmi [Fig. 2.2-2] mentre le RC sono costituite da porzioni discrete di uno dei due magmi [Fig. 2.2-2] che in affioramento sono riconoscibili come inclusi globulari [e.g. 2,28]. Lo studio della RAM e delle RC attraverso l'utilizzo congiunto di tecniche petrologiche classiche e nuove tecniche messe a punto usando i concetti della Geometria Frattale e della Teoria del Caos hanno permesso di estrarre importanti informazioni riguardo al ruolo giocato dalle dinamiche di mescolamento nel modificare le composizioni degli "end-member" e per ricostruirne le composizioni originali [e.g. 2,28,31].

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