• Garhwal (India)
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Il principale obiettivo di questo lavoro di tesi è stato la comprensione dell’evoluzione tettonica di una sezione completa del Greater Himalayan Sequence (GHS) affiorante in Garhwal (India, NW Himalaya), attraverso un approccio multidisciplinare.
Lo studio del GHS è fondamentale per la comprensione dell’evoluzione geologica dell’orogene Himalayano ed in generale per comprendere i processi di esumazione delle rocce cristalline. Questa unità tettonica costituisce il “cuore metamorfico” della catena ed è delimitata da due sistemi di zone di taglio con cinematica opposta quali il South Tibetan Detachment System (STDS), al tetto, e la Main Central Thrust Zone (MCTZ), alla base.
Durante questo lavoro di tesi è stato affrontato un dettagliato studio microstrutturale su campioni provenienti dalle principali unità tettoniche affioranti, per comprendere le relazioni metamorfismo-deformazione e i principali meccanismi deformativi alla microscala. Questo studio ha evidenziato la presenza, all’interno del GHS, di una tettonica polifasica ed ha portato all’individuazione di una zoneografia metamorfica inversa. Inoltre ha messo in luce come il granito di Malari, affiorante nella porzione superiore dell’unità tettonica, descritto in letteratura come indeformato, è coinvolto nella deformazione legata all’attività del STDS e risulta deformato sia in modo duttile che fragile.
Per vincolare i tempi di attivazione del STDS e del Main Central Thrust (MCT), importanti informazioni derivano dalla datazione della monazite, un fosfato di terre rare leggere (LREE)(PO4), con contenuti variabili di Y, Th e U. La presenza di questi elementi, le cui variazioni possono evidenziare diverse fasi di crescita legate a differenti processi geologici, insieme ad una notevole resistenza all’alterazione chimico-fisica, rendono questo minerale accessorio uno dei principali minerali di interesse per la geocronologia.
Le monaziti sono state selezionate in tre campioni: un paragneiss milonitico a cianite e sillimanite del STDS, e due micascisti, uno a granato e staurolite e l’altro a granato e cianite, del Vaikrita Thrust, che costituisce, nell’aria di studio, la parte superiore della MCTZ. Le monaziti selezionate sono state quindi caratterizzate chimicamente alla microsonda elettronica e poi datate in situ tramite LA-ICP-MS (Laser Ablation Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry) attraverso la sistematica U-(Th)-Pb.
Dal confronto tra dati isotopici e chimismo della monazite è possibile osservare una corrispondenza tra chimismo ed età dei microdomini delle monaziti stesse. Infatti, i nuclei delle monaziti, con basso contenuto in Y, consentono di stimare un’età del metamorfismo progrado a circa 30-23 Ma, mentre la fase di retrocessione è evidenziata da bordi di monazite con alto contenuto in Y, a circa 20-15 Ma.
Nel presente lavoro di tesi è stato inoltre affrontato uno studio microtermometrico su inclusioni fluide intrappolate all’interno di vene sintettoniche in prossimità del Munsiari Thrust, che costituisce la parte inferiore della MCTZ nell’area di studio, per determinarne le condizioni di pressione e temperatura al momento del loro intrappolamento.
Le inclusioni fluide presentano una composizione prevalentemente acquosa contenente CO2, e sono costituite da due liquidi e vapore (L1+L2+V) o da una fase liquida e vapore (L+V). E’ stato quindi possibile stimare, assumendo una temperatura di intrappolamento di 580°C ricavata da dati di letteratura, una pressione minima di intrappolamento di circa 6 kbar.
I dati geocronologici ottenuti, che rappresentano i primi vincoli geocronologici assoluti su monazite disponibili nell’area di studio, combinati con lo studio petrografico-microstrutturale e termometrico, hanno portato ad una migliore comprensione dell’evoluzione del GHS in questa porzione della catena Himalayana.
In particolare, i risultati geocronologici ottenuti nell’area di studio, dimostrano come il MCT e il STDS siano stati coevi durante il Miocene, tra 20 e 15 Ma, in accordo con un modello di estrusione duttile del GHS.