• Complesso Metamorfico Sulcis Meridionale
• Monte Filau
• Sardegna

Riassunto
Il Complesso Metamorfico del Sulcis Meridionale (CMSM) nel Massiccio di Monte Filau (Sardegna sudoccidentale) è un complesso di medio e basso grado metamorfico (facies anfibolitica e scisti verdi) nella Zona Esterna del Basamento Varisico della Sardegna. Affiorante al nucleo di un duomo antiformale di estensione plurichilometrica, il CMSM è costituito da tre unità metamorfiche: (1) Ortogneiss di Monte Filau, derivante da un granito peralluminoso ad affinità calcalcalina di età Ordoviciano superiore, (2) Micascisti di Monte Settiballas, metasedimenti in facies anfibolitica di età Cambriano-Ordoviciano, (3) Unità di Bithia, metasedimenti terrigeni e carbonatici di età Cambriano-Ordoviciano, con metamorfismo da facies anfibolitica a scisti verdi. Il CMSM è tettonicamente sormontato dall’Unità di Capo Malfatano, correlabile con le unità della Zona a Falde Esterne, formata da una successione di metasedimenti in facies scisti verdi, comprendente metacalcari del Cambriano inferiore, metarenarie fini e metavulcaniti/metavulcanoclastiti di età Ordoviciano superiore. Il CMSM e l’Unità di Capo Malfatano sono state studiate mediante (1) rilevamento geologico strutturale con redazione di una carta geologica in scala 1:10000, sezioni geologiche e quattro carte geologiche di dettaglio in scala 1:2500; (2) analisi mesostrutturale e campionatura (73 campioni) con esecuzione di sezioni sottili orientate (50 sezioni); (3) analisi microstrutturali e petrografiche mediante microscopio ottico e microscopio elettronico a scansione (SEM); (4) analisi dell’orientazione cristallografica degli assi c del quarzo in campioni di ortogneiss.

Le analisi hanno consentito di:
-Definire la distribuzione ed estensione dell’Unità di Bithia e la variazione al suo interno del grado metamorfico
-Mappare lenti di ortogneiss nell’Unità di Bithia finora non documentate
-Definire la temperatura delle strutture deformative nell’ortogneiss e riconoscere di strutture di “pseudomorfosi”
- Ricostruire l’evoluzione tettono-metamorfica polifasata del CMSM e dell’Unità di Capo Malfatano derivante da eventi di età Ordoviciana e Varisica

Nel CMSM, l’evento tettonico principale di età Ordoviciano superiore è caratterizzato da due fasi deformative in facies anfibolitica di HT-LP. La prima fase è contemporanea alla messa in posto del protolite granitico dell’ortogneiss con sviluppo di foliazioni nei Micascisti di Monte Settiballas e nell’Unità di Bithia. La seconda fase è poco successiva alla messa in posto del protolite granitico, con sviluppo della foliazione principale in tutto il complesso e di pieghe isoclinali nell’Unità di Bithia e nei Micascisti di Monte Settiballas. Le struttura dell’Unità di Capo Malfatano è interamente riferibile invece all’Orogenesi Varisica. Il primo evento, con sviluppo della foliazione principale in facies scisti verdi, è associato al sovrascorrimento tettonico di questa unità sul CMSM al Carbonifero. Le successive fasi tardive dell’Orogenesi Varisica hanno interessato tutte le unità con lo sviluppo alla scala macroscopica della struttura ad antiforme del duomo di Monte Filau e alla mesoscala di pieghe aperte a piano assiale subverticale, kink e zone di taglio fragili a vergenza nordorientale. I risultati principali di questo studio sono rappresentati dal riconoscimento di eventi tettono-metamorfici di età Ordoviciano superiore nel CMSM. La presenza nel basamento Paleozoico della Sardegna di una tettonica ordoviciana associata a magmatismo e metamorfismo può essere interpretata come il risultato dei processi deformativi lungo il margine di subduzione-accrezione del continente Gondwana al Paleozoico inferiore.

Abstract
The “Complesso Metamorfico del Sulcis Meridionale” (CMSM) in Mt.Filau Massif (SW Sardinia) is a medium-to-low grade metamorphic complex (amphibolitic to greenschist facies) in the External Zone of the Sardinian Varisican Basement. The CMSM outcrops at the core of an antiformal dome and it is made up of three metamorphic units: (1) Mt.Filau Orthogneiss, deriving from an Upper-Ordovician peraluminous granitoid of calcalcaline affinity; (2) Mt.Settiballas Micaschists, amphibolitic facies metasediments of Cambrian-Ordovician age; (3) Bithia Unit, terrigenous and carbonatic metasediments of Cambrian-Ordovician age, with an amphibolitic to greenschist facies metamorphism. The CMSM is tectonically overthrusted by the Capo Malfatano Unit, associated with the External Nappe Zone units, made of greenschist facies metasediments, including Lower-Cambrian metalimestones, metasandstones and Upper-Ordovician metavolcanites/metavolcaniclastites.
CMSM and Capo Malfatano Unit have been studied through (1) structural field mapping that allowed to edit a 1:10000 scale map, geologic sections and four 1:2500 scale detailed maps; (2) mesostructural analysis and sampling (73 samples), from which 50 oriented thin sections were built; (3) microstructural and petrographical analysis through petrographic microscope and scanning electron microscope (SEM); (4) quartz c-axis orientation analysis in orthogniess samples.

These analyses led to:
-Definition of Bithia Unit distribution and extension and its metamorphic grade variations
-Mapping of previously unrecognized orthogneiss lenses inside Bithia Unit
-Definition of structural deformation temperatures in orthogneiss and identification of pseudomorphic structures
-Reconstruction of multiphase tectono-metamorphic history of CMSM and Capo Malfatano Unit in Ordovician and Varisican stages

The main tectonometamorphic stage in CMSM is of Ordovician age and is made of two amphibolitic facies, HT-LP phases. The first phase is coeval with the emplacement of the orthogneiss protolith and the development of foliations in Mt.Settiballas Micaschists and Bithia Unit. The second phase, coeval with the granitioid cooling, brought to the development of the main foliation in the complex and isoclinal folds in Bithia Unit and Mt.Settiballas Micaschists.
The Capo Malfatano Unit is instead characterized by structures entirely related with the Varisican Orogenesis. The first stage developed the main foliation and is related with the overthrusting of this Unit over the CMSM at Carboniferous times. Later Varisican stages affected both the CMSM and Capo Malfatano Unit and led to the formation of a macroscale antiformal dome and of mesoscale open folds with subvertical axial plane, kinks and top-to-NE fragile-ductile shear zones.
Main results of this thesis are the identification of Upper-Ordovician age metamorphic events in the CMSM.
The presence in the Sardinian Varisican Basement of Ordovician tectonics associated with magmatism and metamorphism can be interpreted as the result of deformational processes along the Gondwana subduction-accretion margin.