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Tesi etd-02022009-105453


Thesis type
Tesi di laurea specialistica
Author
BATZU, ILENIA
URN
etd-02022009-105453
Title
Deformazione e metamorfismo del basamento del Nord della Sardegna
Struttura
SCIENZE MATEMATICHE, FISICHE E NATURALI
Corso di studi
SCIENZE GEOLOGICHE
Commissione
Relatore Prof. Carosi, Rodolfo
Parole chiave
  • deformation
  • metamorfismo
  • deformazione
  • Sardinia
  • Sardegna
  • metamorphism
  • pressure
  • pressione
  • temperature
  • temperatura
  • Nappe Region
  • Zona a Falde
  • Nurra
  • Baronie
Data inizio appello
27/02/2009;
Consultabilità
parziale
Data di rilascio
27/02/2049
Riassunto analitico
RIASSUNTO<br>Lo scopo di questo lavoro e&#39; stato quello di studiare la deformazione ed il metamorfismo del basamento Varisico della Sardegna centrale e settentrionale. Lo studio e&#39; stato concentrato su tre zone in particolare: settore centro-orientale della Zona a Falde, Zona Interna ed in particolar modo la zona delle Baronie (NE Sardegna), e Zona della Nurra (settore NW Sardegna).<br>Nella zona della Baronie e&#39; stato compiuto uno studio della vorticita&#39; cinematica (Wm) (PASSCHIER, 1987 &amp; WALLIS, 1995), atto a caratterizzare il regime deformativo presente durante la fase deformativa D2. Sono stati analizzati al microscopio ottico 36 campioni per studiare le microstrutture presenti, gli indicatori cinematici e le relazioni tra blastesi e deformazione. Successivamente, su sedici di questi, ritenuti idonei, e&#39; stata effettuata l&#39;analisi della vorticita&#39; cinematica per determinare la percentuale di taglio puro e taglio semplice che ha agito durante la fase deformativa D2. I valori della vorticita&#39; cinematica media Wm, compresi tra un minimo di 0,61 fino ad un massimo di 0,81, indicano che la fase deformativa D2 e&#39; stata caratterizzata dalla presenza di una componente di taglio semplice preponderante, ma comunque associata ad una componente di taglio puro. Questo e&#39; in accordo con il regime transpressivo proposto da CAROSI &amp; PALMERI (2002).<br>Un ulteriore campionamento e&#39; stato condotto nel settore centro-orientale della Zona a Falde. Su cinque di questi campioni, oltre all&#39;analisi microstrutturale, sono state effettuate analisi mediante l&#39;utilizzo di un microscopio a scansione elettronica (SEM-EDS) presso il Dipartimento di Scienze della Terra dell&#39;Universita&#39; degli Studi di Cagliari, atte a determinare le fasi mineralogiche presenti ed i rapporti blastesi-deformazione. Lo studio preliminare al microscopio ottico ha messo in evidenza la presenza di due fasi deformative di cui, come per le Baronie, la principale risulta essere la D2. La D1 e&#39; associata alla blastesi di K-feldspato, mentre la D2 e&#39; accompagnata dalla blastesi di biotite, mica bianca e quarzo. Lo studio al microscopio a scansione elettronica (SEM-EDS) ha messo in evidenza la presenza di un particolare tipo di mica bianca: la fengite. Quest&#39;ultima presenta un alto contenuto in celadonite, testimoniato da concentrazioni di Si, Fe e Mg elevate. Il contenuto in celadonite e&#39; legato alla pressione (VELDE, 1967). In base a tale assunzione, e stimando le temperature agenti durante la fase deformativa D2 grazie allo studio delle microstrutture del quarzo e dal tipo di deformazione del K-feldspato (PASSCHIER &amp; TROUW, 2005), e&#39; stato possibile stimare un range di pressioni mediante l&#39;utilizzo del diagramma P-T proposto da MASSONNE &amp; SZPURKA (1997), utilizzato da MALASOMA et alii (2006). La pressione cosi&#39; stimata risulta differente da quelle comunemente presenti in letteratura, e sensibilmente maggiore nell&#39;Unita&#39; di Meana Sardo rispetto all&#39;Unita&#39; del Gerrei.<br>Un ulteriore campionamento e&#39; stato effettuato nella Nurra (NW Sardegna). Su dodici campioni sono state effettuate analisi diffrattometriche a raggi X presso il Dipartimento di Scienze della Terra dell&#39;Universita&#39; degli Studi di Pisa, con lo scopo di valutare il valore di Cristallinita&#39; dell&#39;illite al fine di definire il grado metamorfico raggiunto dalle rocce durante l&#39;evento deformativo D1. I valori di Cristallinita&#39; dell&#39;illite sono compresi nell&#39;intervallo 0,24-0,29. In accordo con KÜBLER (1982), i campioni hanno subito un metamorfismo regionale al limite tra l&#39;Epizona e l&#39;Anchizona, con temperature comprese, quindi, tra i 200-300°C. Ottenuti i valori di temperatura, sono state effettuate analisi barometriche atte a definire le pressioni agenti durante la fase deformativa D1. Per effettuare tale stima si e&#39; fatto riferimento ai dati di concentrazione dei cationi della Si per unita&#39; di formula (a.p.f.u.) ottenuti da FRANCESCHELLI et alii (1990-2005) nella medesima zona. Mediante l&#39;utilizzo del diagramma P-T proposto da MASSONNE &amp; SZPURKA (1997), ed utilizzato da MALASOMA et alii (2006), e&#39; stato possibile, quindi, stimare un range di pressioni comprese tra 0,02-0,26 GPa.<br>In conclusione, e&#39; stato possibile effettuare un&#39;analisi dettagliata della cinematica e del metamorfismo del settore centro-settentrionale della Catena Varisica sarda. I valori di pressione ottenuti nella Nurra meridionale sembrerebbero confermare il modello proposto da CARMIGNANI et alii (1979); CAROSI &amp; OGGIANO (2002); CAROSI et alii (2004), secondo il quale il settore meridionale della Nurra sarebbe stato sottoposto, durante la collisione, ad un regime LT/LP.<br>Durante l&#39;evento deformativo D2 la zona delle Baronie e&#39; stata sottoposta ad un regime transpressivo controllato dalla tettonica della PAL, in accordo con il modello proposto da CAROSI &amp; PALMERI (2002).<br>La stima delle pressioni ottenute nel settore centro-orientale della Zona a Falde non e&#39; in accordo con il modello proposto da CARMIGNANI et alii (1994), secondo il quale l&#39;Unita&#39; di Meana Sardo avrebbe subito un metamorfismo di Basso Grado in relazione ad una deformazione a livelli alto strutturali con semplice propagazione del thrust e delle Unita&#39; tettoniche verso avampaese. Le analisi microstrutturali e la stima delle pressioni indicano che, durante la fase di underthrusting, l&#39;Unita&#39; di Meana Sardo ha raggiunto profondita&#39; maggiori rispetto a quella del Gerrei per poi accavallarsi al di sopra di quest&#39;ultima. La situazione puo&#39; essere spiegata con un meccanismo di estrusione tettonica sin-collisionale.<br><br><br>ABSTRACT<br>The aim of this work was to study the metamorphism and deformation of North and central Sardinian Variscan belt.<br>The study was concentrated on three particular zones: Nappe Region, Intenal Zone with particular attention on Baronie region (NE Sardinia), and Nurra region (NW Sardinia).<br>The study of kinematic vorticity was done in Baronie region to characterize the deforming regime presents during the D2 deformation fase. 36 samples were analised with optic microscopes in order to study the microstructures present within, cinematic indicators and the relationship between blastesi and deformation. Then 16 of those were taken as suitable for the analysis in order to determine pure sheare or simple sheare associated to the D2 deformation fase. The middle kinematic vorticity value, containing from the minimum 0,61 to the maximum of 0,81, indicates that D2 deformation fase was caracterised with simple sheare component associated to a pure share one. This stands with the transpressive regime proposed by CAROSI &amp; PALMERI (2002). <br>Furthermore, another samplement was conducted in central-easter sector of Nappe Zone. Analysis of microstructures and SEM-EDS were done on 5 of these samples, in Departmant of Earth Science, University of Cagliari, in order to determine the mineral phasis and relationship between deformation and blastesi. Two phasis were recognized: D1 and D2. The first is associated to the K-feldspato blastesi, and the second to the biotite, white mica and quarz blastesi. The study on SEM-EDS put the attention on the particular white mica type: fhengite. Fhengite presents high percentage of celadonite. The content of celadonite is connected to the pression (VELDE, 1967). By means of value ratio of the temperatures present during D2 phase, obtained from ther study of quarz microstructures and K-feldfspato deformation type (PASSCHIER and TROUW, 2005), the pressure range was obtained. The obtained range is major to Meana Sardo Unity than Gerrei Unity, and is different than those commonly present in literature.<br>Another samplement was done in Nurra (NW Sardinia). Diphractometry analyses were made on 12 samples in Department of Earth Science, University of Pisa, with the goal to obtain the value of illite Crystallinity. These values are between 0,24 and 0,29. In agreement with KUBLER (1982), samples went trough a regional metamorphism (Epizona/Anchizona) with temperatures between 200-300 °C. Barometric analyses were made in order to define the pressures present in D1 phase. In order to effect this range it was taken under advice the work by FRANCESHELLI et alii (2005). The pressure range of 0,02 and 0,26 GPa was rated.<br>In conclusion, the values obtained in South Nurra, confirm the model proposed by MONTOMOLI et alii (2002-2003).<br>During the D2 deformation phase, the Baronie region was under tanspressive regime, controlled by PAL tectonic, in agreement with the model proposed by CAROSI &amp; PALMERI (2002).<br>The presure range obtained indicates that, during the underthrusting phase, Meana Sardo Unit got to depths major to those of Gerrei, and then overlapped the Gerrei one. The situation can be explained with exstrusion mechanism.
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