Lo studio dei processi biogeochimici che avvengono all’interfaccia acqua-sedimento riveste grande importanza per comprendere quali fattori ambientali siano responsabili di un eventuale modifica nel bilancio del carbonio organico e di altri elementi maggiori o minori e può` fornire un' indicazione su quali siano le aree più sensibili a tali processi. In questo studio sono stati analizzati i meccanismi che guidano la mineralizzazione della sostanza organica in aree caratterizzate da differenti condizioni idrodinamiche, batimetriche e trofiche nel Mediterraneo centrale. In particolare sono state prelevate carote di sedimento e analizzate le acque interstiziali in siti localizzati nell'Adriatico centro-meridionale, caratterizzati da basse profondità, alti tassi di sedimentazione e elevati apporti di sostanza organica, e in siti localizzati nello Ionio centro-settentrionale, caratterizzati da profondità crescenti, minori tassi di sedimentazione e ridotti apporti fluviali. L'analisi dei processi di degradazione della sostanza organica evidenzia differenze regionali tra il bacino adriatico e quello ionico: processi di mineralizzazione ossica e subossica appaiono intensi nei sedimenti adriatici, diversamente il bacino ionico appare caratterizzato principalmente da processi di degradazione ossica della sostanza organica. Inoltre, relativamente ai flussi bentici di Carbonio Inorganico Disciolto (DIC) flussi inversi sono stati registrati nei due bacini: i sedimenti adriatici si comportano come sourse di DIC, mentre i sedimenti Ionici si comportano come dei sink di DIC suggerendo una possibile precipitazione di carbonati nel bacino ionico. / It is known that the burial of organic carbon (OC) in marine sediments is one of the major long-term sinks of reduced carbon on Earth and the long-term sink of particulate OC in marine sediments contribute to moderate atmospheric CO2 levels on geological time scales. For this reason several efforts have been made to understand early diagenetic zonation and evaluate the associated benthic fluxes. In this study we investigate the features controlling the early diagenetic processes in areas of different sedimentation in the central Mediterranean Sea. Sediments core were collected in 7 stations characterized by different bathymetry, hydrological setting and trophic conditions. Northern stations, located in the central and southern Adriatic depressions, are characterized by shallow depths, higher sedimentation rates and higher organic matter inputs. Southern stations, located in the Northern and Central Ionian Sea, are characterized by increasing depths, different provenances of terrigenous sediments, lower productivity, lower sedimentation rates and organic matter inputs. The early diagenesis processes recorded in the Adriatic and Ionian seas showed regional differences between the Adriatic and Ionian basins. Higher inputs of reactive organic matter promote a northern-southern and shallow-deep trend in Adriatic sediments. These sediments are characterized by oxic-suboxic degradation processes and a lowering of remineralization processes in accord with distance from terrestrial inputs is evident. In the Ionian basin the remineralization processes takes place mainly by means of oxic reactions. The inputs of reactive organic matter in this area are lower for the lower productivity of this basin and for the higher distance from fluvial inputs. However, inverse DIC fluxes occur, Adriatic sediments are a net source of DIC while Ionian sediments show a sink of DIC suggesting a possible precipitation of carbonate in the Ionian basin.

Terrestrial radioactivity for most individual is the major contributor to the total dose and is mostly provided by 238U, 232Th and 40K radionuclides. In particular indoor radioactivity is principally due to 222Rn, a radioactive noble gas descendent of 238U, second cause of lung cancer after cigarettes smoking. Vulsini Volcanic District is a well known quaternary volcanic area located between the northern Latium and southern Tuscany (Central Italy). It is characterized by an high natural radiation background resulting from the high concentrations of 238U, 232Th and 40K in the volcanic products. In this context, subduction-related metasomatic enrichment of incompatible elements in the mantle source coupled with magma differentiation within the upper crust has given rise to U, Th and K enriched melts. Almost every ancient village and town located in this part of Italy has been built with volcanic rocks pertaining to the Vulsini Volcanic District. The radiological risk of living in this area has been estimated considering separately: a. the risk associated with buildings made of volcanic products and built on volcanic rock substrates b. the risk associated to soil characteristics. The former has been evaluated both using direct 222Rn indoor measurements and simulations of “standard rooms” built with the tuffs and lavas from the Vulsini Volcanic District investigated in this work. The latter has been carried out by using in situ measurements of 222Rn activity in the soil gases. A radon risk map for the Bolsena village has been developed using soil radon measurements integrating geological information. Data of airborne radioactivity in ambient aerosol at two elevated stations in Emilia Romagna (North Italy) under the influence of Fukushima plume have been collected, effective doses have been calculated and an extensive comparison between doses associated with artificial and natural sources in different area have been described and discussed.

O Complexo Vulcânico Yate (CVY) está localizado na Zona Vulcânica Sul dos Andes, Chile. É constituído pelos vulcões Yate, Hornopirén e Gualaihué, além de um conjunto de cones monogênicos conhecido como Centros Eruptivos Cordón Cabrera; aflora em uma área de aproximadamente 400 km2, representado por uma sequência vulcânica de mais de 2.000 metros de sessão vertical contínua. O Vulcão Yate é o maior dos vulcões do complexo, correspondendo a um tipo combinado constituído por cinco unidades litoestratigráficas que se estendem no tempo desde o Pleistoceno Superior (c. 122 ka) até o Holoceno. O Vulcão Hornopirén corresponde a um vulcão estromboliano com registro de atividade eruptiva mais antiga, no Pleistoceno Inferior-Médio (c. 1,4-0,26 Ma), estendendo-se até Holoceno. Por fim, o Vulcão Gualaihué corresponde a um vulcão tipo escudo com atividades efusiva, restrita ao Pleistoceno Médio (c. 440 ka), e freatomagmática no Holoceno. A assinatura geoquímica diversificada das rochas do CVY levou à individualização de quatro tipos de basaltos e andesitos basálticos (BABs) com associações mineralógicas particulares: (i) de alto alumínio e baixo magnésio (BAB-A), com olivina-clinopiroxênio-plagioclásio; (ii) de baixo alumínio e alto magnésio (BAB-AM), com olivina-plagioclásio; (iii) de alto magnésio (BO), com olivina; e (iv) de alto potássio (BAB-K), com coexistência de duas associações mineralógicas incongruentes, olivinaplagioclásio e plagioclásio-clinopiroxênio-orotopiroxênio. A assinatura isotópica desses BABs diferenciase apenas em termos da razão 87Sr/86Sr, em parte acompanhada pelas razões 06Pb/204Pb; as razões 143Nd/144Nd, no entanto, são pouco variáveis. Quando comparados, os BAB-A são as rochas mais radiogênicas, sendo que as razões isotópicas de Sr (> 0,70440) não se correlacionam com a razão Rb/La, sugerindo que o enriquecimento isotópico não teria relação com contaminação crustal. A modelagem quantitativa sugere que esses BABs poderiam ser produto de graus variáveis de fusão parcial de um manto peridotítico, na presença de água (c. 1%). Modelo petrogenético semelhante é proposto para os BAB-AM e BO, todavia com volume de água menor. Já os BAB-K apresentam claras evidências de desequilíbrio mineral, sugerindo a atuação de ambos assimilação e mistura de magmas na sua gênese.Com respeito às rochas mais evoluídas (ABSiO2, andesitos e dacitos), presentes exclusivamente no Vulcão Yate, as características texturais e químicas são pouco conclusivas, sendo as tendências geoquímicas divergentes daquelas típicas de cristalização fracionada. O comportamento geoquímico, endossado pelas texturas de desequilíbrio mineral comuns a esses magmas, mostra mistura (mixing ou mingling) de magmas como um mecanismo importante em suas histórias petrogenéticas. Por fim, a gênese dos riolitos (com anfibólio) parece sugerir fusão parcial de uma crosta anfibolítica ou cristalização fracionada a partir de um magma andesítico, a ~12 km de profundidade. A evolução magmática no CVY, desde o Pleistoceno Inferior-Médio até o Holoceno, incluiria atividade eruptiva de magmas básicos (BABs), ao longo de estruturas N-S (Vulcão Hornopirén) e NE-SW (Vulcão Gualaihué), os quais também devem ter interagido com uma câmara magmática em evolução (Vulcão Yate, c. 10 km de profundidade), provavelmente disposta na junção destas estruturas. Essa interação teria produzido graus variáveis de mistura, cristalização fracionada e assimilação crustal de seus produtos. / The Yate Volcanic Complex (CVY) is located in the Southern Volcanic Zone of the Chilean Andes, at 42°30S, comprising the Yate, Gualaihué and Hornopirén volcanoes. The Yate volcano is a major compound type in which effusive activity occurred since Upper Pleistocene (c. 122 ka) until Holocene. Hornopirén and Gualaihué are minor, and represent strombilian- and shield-type volcanoes, respectively. Effusive activity in Hornopirén extended since Lower to Middle Pleistocene (c. 1,4 Ma to 260 ka), and in Gualaihué was around Middle Pleistocene (c. 440 ka), with subordinate phreatomagmatic eruptions during Holocene. Four types of basalt and basalt andesite associations (BABs) were recognized in YVC: (i) a high-Al and low-Mg group (BAB-A), with olivine-clinopyroxene-plagioclase phenocrystal assembly; (ii) a high-Mg and low-Al group (BAB-AM), with olivine-plagioclase; (iii) a high-Mg group (BO), with olivine and, (iv) a K-rich group (BAB-K) including two incongruent mineral assemblies, olivineplagioclase and clinopyroxene-orthopyroxene. Sr (and Pb) isotopic ratios show different patterns for BABs. When compared together, BAB-A is the most radiogenic group, with 87Sr/86Sr ratios higher than 0.70440 showing no correlation with Rb/La ratios. This suggests that isotopic (and incompatible element) enrichment may not be exactly related to crustal contamination. Quantitative modeling points to partial melting, in c. 1% water (slab-derived fluids), of an enriched peridotite as a possible mechanism involved in the genesis of BAB-A magmas. Similar petrogenetic model is envisaged for BAB-AM and BO; however, minor water contents during melting should be required for. Striking features of mineral disequilibrium suggest each (K-rich) crust assimilation and magma mixing influenced compositional signature of the BAB-K magmas. Magma mixing and mingling seems to be also an important petrogenetic mechanism in genesis of the evolved magmas (silica-rich basalt andesites, andesites, dacites) from the YVC, as shown by petrographic (olivine-clinopyroxene [Mg# 0,8], coexisting with clinopyroxene-orthopyroxene [Mg# 0,76-0,63]) and geochemical features. Genesis of amph-riolites, however, can be explained to each partial melting of amphibolite crust or ~12 km-deep fractional crystallization from an andesitic magma. In summary, the magmatic evolution of YVC, from the Middle Pleistocene to Holocene, is dominated by geochemically distinct basic magmas emplaced along NS- and SW-trending structures. Chemical and mechanical interaction between these magmas occurred into the magma chamber, located at the junction of those structures. In addition, partial melting of the crust produced the most evolved magmas of the complex.

O Complexo Vulcânico Yate (CVY) está localizado na Zona Vulcânica Sul dos Andes, Chile. É constituído pelos vulcões Yate, Hornopirén e Gualaihué, além de um conjunto de cones monogênicos conhecido como Centros Eruptivos Cordón Cabrera; aflora em uma área de aproximadamente 400 km2, representado por uma sequência vulcânica de mais de 2.000 metros de sessão vertical contínua. O Vulcão Yate é o maior dos vulcões do complexo, correspondendo a um tipo combinado constituído por cinco unidades litoestratigráficas que se estendem no tempo desde o Pleistoceno Superior (c. 122 ka) até o Holoceno. O Vulcão Hornopirén corresponde a um vulcão estromboliano com registro de atividade eruptiva mais antiga, no Pleistoceno Inferior-Médio (c. 1,4-0,26 Ma), estendendo-se até Holoceno. Por fim, o Vulcão Gualaihué corresponde a um vulcão tipo escudo com atividades efusiva, restrita ao Pleistoceno Médio (c. 440 ka), e freatomagmática no Holoceno. A assinatura geoquímica diversificada das rochas do CVY levou à individualização de quatro tipos de basaltos e andesitos basálticos (BABs) com associações mineralógicas particulares: (i) de alto alumínio e baixo magnésio (BAB-A), com olivina-clinopiroxênio-plagioclásio; (ii) de baixo alumínio e alto magnésio (BAB-AM), com olivina-plagioclásio; (iii) de alto magnésio (BO), com olivina; e (iv) de alto potássio (BAB-K), com coexistência de duas associações mineralógicas incongruentes, olivinaplagioclásio e plagioclásio-clinopiroxênio-orotopiroxênio. A assinatura isotópica desses BABs diferenciase apenas em termos da razão 87Sr/86Sr, em parte acompanhada pelas razões 06Pb/204Pb; as razões 143Nd/144Nd, no entanto, são pouco variáveis. Quando comparados, os BAB-A são as rochas mais radiogênicas, sendo que as razões isotópicas de Sr (> 0,70440) não se correlacionam com a razão Rb/La, sugerindo que o enriquecimento isotópico não teria relação com contaminação crustal. A modelagem quantitativa sugere que esses BABs poderiam ser produto de graus variáveis de fusão parcial de um manto peridotítico, na presença de água (c. 1%). Modelo petrogenético semelhante é proposto para os BAB-AM e BO, todavia com volume de água menor. Já os BAB-K apresentam claras evidências de desequilíbrio mineral, sugerindo a atuação de ambos assimilação e mistura de magmas na sua gênese.Com respeito às rochas mais evoluídas (ABSiO2, andesitos e dacitos), presentes exclusivamente no Vulcão Yate, as características texturais e químicas são pouco conclusivas, sendo as tendências geoquímicas divergentes daquelas típicas de cristalização fracionada. O comportamento geoquímico, endossado pelas texturas de desequilíbrio mineral comuns a esses magmas, mostra mistura (mixing ou mingling) de magmas como um mecanismo importante em suas histórias petrogenéticas. Por fim, a gênese dos riolitos (com anfibólio) parece sugerir fusão parcial de uma crosta anfibolítica ou cristalização fracionada a partir de um magma andesítico, a ~12 km de profundidade. A evolução magmática no CVY, desde o Pleistoceno Inferior-Médio até o Holoceno, incluiria atividade eruptiva de magmas básicos (BABs), ao longo de estruturas N-S (Vulcão Hornopirén) e NE-SW (Vulcão Gualaihué), os quais também devem ter interagido com uma câmara magmática em evolução (Vulcão Yate, c. 10 km de profundidade), provavelmente disposta na junção destas estruturas. Essa interação teria produzido graus variáveis de mistura, cristalização fracionada e assimilação crustal de seus produtos. / The Yate Volcanic Complex (CVY) is located in the Southern Volcanic Zone of the Chilean Andes, at 42°30S, comprising the Yate, Gualaihué and Hornopirén volcanoes. The Yate volcano is a major compound type in which effusive activity occurred since Upper Pleistocene (c. 122 ka) until Holocene. Hornopirén and Gualaihué are minor, and represent strombilian- and shield-type volcanoes, respectively. Effusive activity in Hornopirén extended since Lower to Middle Pleistocene (c. 1,4 Ma to 260 ka), and in Gualaihué was around Middle Pleistocene (c. 440 ka), with subordinate phreatomagmatic eruptions during Holocene. Four types of basalt and basalt andesite associations (BABs) were recognized in YVC: (i) a high-Al and low-Mg group (BAB-A), with olivine-clinopyroxene-plagioclase phenocrystal assembly; (ii) a high-Mg and low-Al group (BAB-AM), with olivine-plagioclase; (iii) a high-Mg group (BO), with olivine and, (iv) a K-rich group (BAB-K) including two incongruent mineral assemblies, olivineplagioclase and clinopyroxene-orthopyroxene. Sr (and Pb) isotopic ratios show different patterns for BABs. When compared together, BAB-A is the most radiogenic group, with 87Sr/86Sr ratios higher than 0.70440 showing no correlation with Rb/La ratios. This suggests that isotopic (and incompatible element) enrichment may not be exactly related to crustal contamination. Quantitative modeling points to partial melting, in c. 1% water (slab-derived fluids), of an enriched peridotite as a possible mechanism involved in the genesis of BAB-A magmas. Similar petrogenetic model is envisaged for BAB-AM and BO; however, minor water contents during melting should be required for. Striking features of mineral disequilibrium suggest each (K-rich) crust assimilation and magma mixing influenced compositional signature of the BAB-K magmas. Magma mixing and mingling seems to be also an important petrogenetic mechanism in genesis of the evolved magmas (silica-rich basalt andesites, andesites, dacites) from the YVC, as shown by petrographic (olivine-clinopyroxene [Mg# 0,8], coexisting with clinopyroxene-orthopyroxene [Mg# 0,76-0,63]) and geochemical features. Genesis of amph-riolites, however, can be explained to each partial melting of amphibolite crust or ~12 km-deep fractional crystallization from an andesitic magma. In summary, the magmatic evolution of YVC, from the Middle Pleistocene to Holocene, is dominated by geochemically distinct basic magmas emplaced along NS- and SW-trending structures. Chemical and mechanical interaction between these magmas occurred into the magma chamber, located at the junction of those structures. In addition, partial melting of the crust produced the most evolved magmas of the complex.

Nos entornos da cidade de Guarapuava (Paraná, Brasil) afloram rochas vulcânicas ácidas do tipo Chapecó associadas ao magmatismo Eocretáceo da Formação Serra Geral. Tais rochas formam extensos corpos tabulares com dezenas de metros de espessura, sobrepondo-se aos derrames basálticos correlatos. Classificam-se como traquidacitos pobres em sílica (63-66% SiO2). A textura porfirítica caracteriza-se por 10 - 20% de macrocristais de plagioclásio, piroxênio (augita, principalmente) e óxidos de Fe-Ti, em ordem decrescente de abundância; imersos em uma matriz microgranular a afanítica. Em escala de afloramento, os traquidacitos possuem um padrão zebrado, alternando bandas sinuosas claras e escuras dispostas de maneira sub-horizontal. Vesículas e amídalas, apesar de pouco abundantes, são recorrentes. Macrocristais de plagioclásio foram amplamente investigados do ponto de vista petrográfico e isotópico. Tais cristais caracterizam-se por hábitos tabulares euedrais atingindo comprimentos de até 2 cm. Menos comuns, mas presentes, são agregados deste mineral com piroxênio e óxidos de Fe-Ti, definindo textura glomeroporfirítica. Neste caso, o plagioclásio ocorre em menores tamanhos, com formas irregulares e contatos interdigitados. Independente da associação petrográfica, o plagioclásio é predominantemente homogêneo, com ausência de zoneamentos. Imagens de catodoluminescência e microscopia eletrônica de varredura em matriz de traquidacito revelaram que esta é composta por dois domínios petrograficamente distintos; um contínuo e maciço caracterizado por um fino intercrescimento de sanidina e quartzo, e outro irregular e esburacado dominado apenas por sanidina. As bandas escuras observadas nos respectivos afloramentos são enriquecidas no primeiro, enquanto as bandas claras são relativamente empobrecidas neste e dominadas pelo segundo tipo. Todas amostras apresentaram curvas crystal size distribution (CSD) côncavas para cima, possibilitando sua subdivisão em fenocristais (> 3mm) e microfenocristais (< 3mm). Tal divisão guarda relação com o período de residência e ambiente de cristalização, estimados da ordem de 40 anos em câmara magmática profunda (taxa de crescimento de 10-9 mm.s-1), e 2 anos durante ascensão e erupção (taxa de crescimento de 10-8 mm.s-1), respectivamente. Assinaturas de isótopos de Sr em plagioclásio revelam sutis flutuações intra e intercristalinas das razões de 87Sr/86Sr, com média de 0.70566 ± 0.00004 (2\'sigma\'). Tais razões de 87Sr/86Sr em plagioclásio sobrepõem-se às de rocha total, condizente com uma cristalização em equilíbrio e sua classificação como fenocristais sensu stricto. As altas temperaturas dos magmas traquidacíticos (~1000°C) associadas aos cristais sinuosos de plagioclásio nos agregados e às curvas CSD côncavas para cima indicam relevante ação de coarsening durante estágio de câmara magmática. A limitada variação de isótopos de Sr obtida em plagioclásio sugere sua cristalização em uma câmara magmática com contínua injeção de magmas cogenéticos capazes de interagir e homogeneizar todo o ambiente. Tais eventos de injeção magmática causaram rompimento e remobilização de partes das paredes da câmara, redistribuindo os fragmentos cumuláticos, posteriormente preservados como os agregados (clusters). Tal magma ascendeu pela crosta com 10-15% de cristalinidade. As baixíssimas quantidades de água dissolvidas (<1.5% H2O) foram exsolvidas apenas em profundidades muito rasas até a superfície. Tal exsolução magmática ocorreu de maneira heterogênea, gerando zonas discretas com reologias e propriedades diferentes numa escala centimétrica. Fraturas sub-horizontais finamente espaçadas condicionadas pela direção do fluxo e pelo padrão de resfriamento possibilitaram o escape de tais fluidos, que teriam interagido seletivamente com as porções imediatamente próximas, gerando as diferentes cores observadas nos afloramentos bandados. Relações estratigráficas, ausência de texturas/estruturas piroclásticas, imponente presença de cristais euedrais de plagioclásio e homogeneidade isotópica associadas às baixas concentrações de água e altas temperaturas magmáticas refutam uma origem piroclástica para tais depósitos. Sugere-se um modelo eruptivo predominantemente efusivo na forma de extensos derrames de lavas ácidas a partir de condutos na região de Guarapuava. / Acid volcanic rocks of Chapecó affinity crops out on the surroundings of Guarapuava city (Paraná, Brazil) associated with the Eocretaceous magmatism of the Serra Geral Formation. Such rocks constitute extensive tabular deposits up to tens of meters thick, resting directly above the correlate basaltic flows. They classify as low-silica trachydacites (63-66% SiO2). Their porphyritic texture is characterized by 10-20% of macrocrysts of plagioclase, pyroxene (augite, chiefly) and Fe-Ti oxides, in decreasing order of abundance; these are set in a microgranular fine to aphanytic groundmass. Trachydacite outcrops show a zebra-like pattern characterized by a rhythmic alternation of sub-horizontal light and dark bands in a sub-horizontal fashion. Vesicles and amygdales, although rare, are ubiquitous in these outcrops. Plagioclase macrocrysts were thoroughly investigated via petrography and isotopy. Crystals typically exhibit tabular euhedral habits up to 2 cm long. Less frequent, but ubiquitous, are clusters composed of plagioclase + pyroxene ± Fe-Ti oxides, that define a glomeroporphyritic texture. In this case, plagioclase is smaller and show irregular, interfingered contacts. Regardless of the petrographic association, the plagioclase is predominantly unzoned. Cathodoluminescence and scanning electron microscopy reveal the trachydacite groundmass to be composed of two petrographically distinct domains; one massive and continuous composed of a fine intergrowth of sanidine and quartz, and another one irregular and porous dominated only by sanidine. The dark bands observed on the respective outcrops are enriched in the former, whereas the light bands are relatively depleted in this and dominated by the latter type. All samples show concave-up crystal size distribution (CSD) curves, allowing sub-division in two groups: phenocrysts (> 3mm) and microphenocrysts (< 3mm). Such division bears relation with residence times and crystallization environment, estimated about 40 years in a deep-seated magmatic chamber (growth rate of 10-9 mm.s-1) and 2 years during ascent and eruption (growth rate of 10-8 mm.s-1), respectively. Plagioclase Sr isotopes signatures reveal subtle intra and intercrystalline fluctuations in 87Sr/86Sr ratios with a mean value of 0.70566 ± 0.00004 (2\'sigma\'). These signatures overlap with the whole-rock Sr isotopes, implying equilibrium crystallization and their classification as phenocrysts sensu stricto. The high magmatic temperatures of trachydacite magmas (~1000°C) associated with the irregular plagioclase crystals in the clusters and the concave-up CSD curves indicate the importance of coarsening during the magmatic chamber stage. The restricted variation of Sr isotopes obtained in plagioclase suggest their crystallization in a magmatic chamber protractedly supplied by cogenetic magmas capable to interact and homogenize the entire environment. These injection events promoted disruption and remobilization of parts of the chamber walls, redistributing the observed cumulate fragments that form the glomerocrysts. The magmas ascended through the crust bearing 10-15% crystallinity. The very low water contents dissolved (< 1.5% H2O) were exsolved in very shallow depths up to the surface. Such exsolution was heterogeneous through the magma, generating discrete zones with different rheology and properties up to the centimeter scale. Finely spaced sub-horizontal fractures enabled the exsolved fluids to escape and these would have interacted selectively with the immediately adjacent portions, generating the different colors observed on the banded outcrops. Stratigraphic relationships together with the lack of pyroclastic textures/structures, ubiquitous presence of euhedral plagioclase crystals and isotopic homogeneity associated with the low water contents and high magmatic temperatures refutes a pyroclastic origin for such deposits. Otherwise, it is suggested a mainly effusive eruption style as vast acid lava flows fed by discrete conduits on the neighborhoods of Guarapuava.

Nos entornos da cidade de Guarapuava (Paraná, Brasil) afloram rochas vulcânicas ácidas do tipo Chapecó associadas ao magmatismo Eocretáceo da Formação Serra Geral. Tais rochas formam extensos corpos tabulares com dezenas de metros de espessura, sobrepondo-se aos derrames basálticos correlatos. Classificam-se como traquidacitos pobres em sílica (63-66% SiO2). A textura porfirítica caracteriza-se por 10 - 20% de macrocristais de plagioclásio, piroxênio (augita, principalmente) e óxidos de Fe-Ti, em ordem decrescente de abundância; imersos em uma matriz microgranular a afanítica. Em escala de afloramento, os traquidacitos possuem um padrão zebrado, alternando bandas sinuosas claras e escuras dispostas de maneira sub-horizontal. Vesículas e amídalas, apesar de pouco abundantes, são recorrentes. Macrocristais de plagioclásio foram amplamente investigados do ponto de vista petrográfico e isotópico. Tais cristais caracterizam-se por hábitos tabulares euedrais atingindo comprimentos de até 2 cm. Menos comuns, mas presentes, são agregados deste mineral com piroxênio e óxidos de Fe-Ti, definindo textura glomeroporfirítica. Neste caso, o plagioclásio ocorre em menores tamanhos, com formas irregulares e contatos interdigitados. Independente da associação petrográfica, o plagioclásio é predominantemente homogêneo, com ausência de zoneamentos. Imagens de catodoluminescência e microscopia eletrônica de varredura em matriz de traquidacito revelaram que esta é composta por dois domínios petrograficamente distintos; um contínuo e maciço caracterizado por um fino intercrescimento de sanidina e quartzo, e outro irregular e esburacado dominado apenas por sanidina. As bandas escuras observadas nos respectivos afloramentos são enriquecidas no primeiro, enquanto as bandas claras são relativamente empobrecidas neste e dominadas pelo segundo tipo. Todas amostras apresentaram curvas crystal size distribution (CSD) côncavas para cima, possibilitando sua subdivisão em fenocristais (> 3mm) e microfenocristais (< 3mm). Tal divisão guarda relação com o período de residência e ambiente de cristalização, estimados da ordem de 40 anos em câmara magmática profunda (taxa de crescimento de 10-9 mm.s-1), e 2 anos durante ascensão e erupção (taxa de crescimento de 10-8 mm.s-1), respectivamente. Assinaturas de isótopos de Sr em plagioclásio revelam sutis flutuações intra e intercristalinas das razões de 87Sr/86Sr, com média de 0.70566 ± 0.00004 (2\'sigma\'). Tais razões de 87Sr/86Sr em plagioclásio sobrepõem-se às de rocha total, condizente com uma cristalização em equilíbrio e sua classificação como fenocristais sensu stricto. As altas temperaturas dos magmas traquidacíticos (~1000°C) associadas aos cristais sinuosos de plagioclásio nos agregados e às curvas CSD côncavas para cima indicam relevante ação de coarsening durante estágio de câmara magmática. A limitada variação de isótopos de Sr obtida em plagioclásio sugere sua cristalização em uma câmara magmática com contínua injeção de magmas cogenéticos capazes de interagir e homogeneizar todo o ambiente. Tais eventos de injeção magmática causaram rompimento e remobilização de partes das paredes da câmara, redistribuindo os fragmentos cumuláticos, posteriormente preservados como os agregados (clusters). Tal magma ascendeu pela crosta com 10-15% de cristalinidade. As baixíssimas quantidades de água dissolvidas (<1.5% H2O) foram exsolvidas apenas em profundidades muito rasas até a superfície. Tal exsolução magmática ocorreu de maneira heterogênea, gerando zonas discretas com reologias e propriedades diferentes numa escala centimétrica. Fraturas sub-horizontais finamente espaçadas condicionadas pela direção do fluxo e pelo padrão de resfriamento possibilitaram o escape de tais fluidos, que teriam interagido seletivamente com as porções imediatamente próximas, gerando as diferentes cores observadas nos afloramentos bandados. Relações estratigráficas, ausência de texturas/estruturas piroclásticas, imponente presença de cristais euedrais de plagioclásio e homogeneidade isotópica associadas às baixas concentrações de água e altas temperaturas magmáticas refutam uma origem piroclástica para tais depósitos. Sugere-se um modelo eruptivo predominantemente efusivo na forma de extensos derrames de lavas ácidas a partir de condutos na região de Guarapuava. / Acid volcanic rocks of Chapecó affinity crops out on the surroundings of Guarapuava city (Paraná, Brazil) associated with the Eocretaceous magmatism of the Serra Geral Formation. Such rocks constitute extensive tabular deposits up to tens of meters thick, resting directly above the correlate basaltic flows. They classify as low-silica trachydacites (63-66% SiO2). Their porphyritic texture is characterized by 10-20% of macrocrysts of plagioclase, pyroxene (augite, chiefly) and Fe-Ti oxides, in decreasing order of abundance; these are set in a microgranular fine to aphanytic groundmass. Trachydacite outcrops show a zebra-like pattern characterized by a rhythmic alternation of sub-horizontal light and dark bands in a sub-horizontal fashion. Vesicles and amygdales, although rare, are ubiquitous in these outcrops. Plagioclase macrocrysts were thoroughly investigated via petrography and isotopy. Crystals typically exhibit tabular euhedral habits up to 2 cm long. Less frequent, but ubiquitous, are clusters composed of plagioclase + pyroxene ± Fe-Ti oxides, that define a glomeroporphyritic texture. In this case, plagioclase is smaller and show irregular, interfingered contacts. Regardless of the petrographic association, the plagioclase is predominantly unzoned. Cathodoluminescence and scanning electron microscopy reveal the trachydacite groundmass to be composed of two petrographically distinct domains; one massive and continuous composed of a fine intergrowth of sanidine and quartz, and another one irregular and porous dominated only by sanidine. The dark bands observed on the respective outcrops are enriched in the former, whereas the light bands are relatively depleted in this and dominated by the latter type. All samples show concave-up crystal size distribution (CSD) curves, allowing sub-division in two groups: phenocrysts (> 3mm) and microphenocrysts (< 3mm). Such division bears relation with residence times and crystallization environment, estimated about 40 years in a deep-seated magmatic chamber (growth rate of 10-9 mm.s-1) and 2 years during ascent and eruption (growth rate of 10-8 mm.s-1), respectively. Plagioclase Sr isotopes signatures reveal subtle intra and intercrystalline fluctuations in 87Sr/86Sr ratios with a mean value of 0.70566 ± 0.00004 (2\'sigma\'). These signatures overlap with the whole-rock Sr isotopes, implying equilibrium crystallization and their classification as phenocrysts sensu stricto. The high magmatic temperatures of trachydacite magmas (~1000°C) associated with the irregular plagioclase crystals in the clusters and the concave-up CSD curves indicate the importance of coarsening during the magmatic chamber stage. The restricted variation of Sr isotopes obtained in plagioclase suggest their crystallization in a magmatic chamber protractedly supplied by cogenetic magmas capable to interact and homogenize the entire environment. These injection events promoted disruption and remobilization of parts of the chamber walls, redistributing the observed cumulate fragments that form the glomerocrysts. The magmas ascended through the crust bearing 10-15% crystallinity. The very low water contents dissolved (< 1.5% H2O) were exsolved in very shallow depths up to the surface. Such exsolution was heterogeneous through the magma, generating discrete zones with different rheology and properties up to the centimeter scale. Finely spaced sub-horizontal fractures enabled the exsolved fluids to escape and these would have interacted selectively with the immediately adjacent portions, generating the different colors observed on the banded outcrops. Stratigraphic relationships together with the lack of pyroclastic textures/structures, ubiquitous presence of euhedral plagioclase crystals and isotopic homogeneity associated with the low water contents and high magmatic temperatures refutes a pyroclastic origin for such deposits. Otherwise, it is suggested a mainly effusive eruption style as vast acid lava flows fed by discrete conduits on the neighborhoods of Guarapuava.

This research investigate the geochemical environmental impact of ancient ash deposits erupted to hundreds of thousands to several million years ago in the southern Puna and neighbouring areas (Argentina), Uruguay and five historical eruptions occurred over a 20-year period in the Andes. In the latter case, pristine ash samples of Cophue, 2000, Lonquimay, 1988, Llaima, 2008, Chaiten, 2008, and Hudson, 1999 eruptions were studied. The main purpose of this research is to investigate the geochemical environmental hazard posed by different types of volcanic ashes in general, and from the Andes, in particular. The specifics aims of this research are:(1) to develop an analytical methodology for the physico-chemical characterisation of volcanic ash;(3) to propose a new ash leaching methodology that can be useful both for recent and ancient volcanic ashes (Single Batch Leaching Test, SBLT);(4) to recognize the geochemical impact occurring after the deposition of volcanic ash on the environment through leaching experiments (Batch leaching tests, Column leaching tests, and Sequential Extraction Scheme). The main conclusions extracted from this research can be summarised as follows:(1) The physico-chemical information of ashes (mainly the morphological features by SEM, grain-size distribution by laser diffraction and Potential toxic trace elements identification and quantification of the bulk ashes) highlights the main environmental concerns related to the studied ashes and it lays the foundation of the basic knowledge required to understand the ash leaching. (2) The main body of this research has been to propose a proved methodology for a single batch leaching test (SBLT) with deionised water in order to obtain information on short term leaching behaviour of volcanic ash identifying, qualitatively and quantitatively, the potentially hazardous elements being rapidly released from both recently erupted and ancient volcanic ashes. The proposed procedure is completed within few hours and its design is simple, concise and reliable.(3) The application of the SBLT (with deionised water) method developed in this research have allowed to define the potential geochemical impact of the volcanic ashes investigated on the environment. This study shows that major elements with high mobility are Ca, Mg, Na, Si, K, and Al. Puna and Uruguay ashes could release in the environment the same trace elements (i.e., P, Ti, Fe, Mn, Zn), however, in different concentrations. These are macro- and micronutrients evidencing the fertilizing potential of the ashes. Chaiten ashes showed high concentrations for As, Pb, Fe, and Zn, whilst the other samples (i.e., COP, LON, LLA, and HUD) could release principally P, Ti, Mn, Ni, Zn, and Pb. Most of these are potentially toxic trace elements (PTTE) even at very low concentration. They are included in the drinking water guidelines due to their potential toxicity and must be especially monitored in the environmental assessment of these ashfall deposits. (4) Dynamic leaching tests conducted on raw ashes and grain-size fractions allowed to define the element implied during glass and mineral dissolution. From the data nowadays available on the temporal leaching of Andean rhyolitic ashes (from CVZ to SVZ), the association between ash dissolution and some trace elements (As, Mo, V, B, and U) through laboratory experiments was demonstrated. This study represents a great advance on the knowledge of the geochemical environmental hazard posed by volcanic ashes, in general, and from the Andes, in particular. In terms of methodological approach, the developed method of SBLT is a very important contribution because there is a need to harmonize the batch tests applied to volcanic ash. In addition, column leaching test and sequential extraction scheme complement the information obtained by SBLT and facilitate decision making on management of geochemical hazard associated with the volcanic ash fall.

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