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Tesi etd-05272014-104619


Tipo di tesi
Tesi di laurea magistrale
Autore
HOBBS, NOAH FREDERIK
Indirizzo email
noahobbs@gmail.com
URN
etd-05272014-104619
Titolo
Geological mapping and structural analysis of the Alpine units in the Pedani area (Apline Corsica)
Struttura
SCIENZE DELLA TERRA
Corso di studi
SCIENZE E TECNOLOGIE GEOLOGICHE
Commissione
relatore Prof. Marroni, Michele
Parole chiave
  • Corsica Alpina
  • Alpine Corsica
  • analisi strutturale
  • structural analysis
  • Canavaggia
  • Pedani
  • Venato
  • Scoltola
  • Lento
  • Serra Debbione
  • Pineto
Data inizio appello
13/06/2014;
Disponibilità
parziale
Riassunto analitico
Questa tesi ha avuto come oggetto lo studio geologico-strutturale di un settore della Corsica Alpina compreso tra i paesi di Ponte Leccia e Morosaglia. Il principale risultato del lavoro di tesi è stata la realizzazione di una carta geologico-strutturale in scala 1:10.000 che copre un’area di circa 35 Km2. La carta geologica ha costituito la base per la realizzazione di un DEM.
Il lavoro si è svolto in cinque fasi:
1. Lo studio della geologia regionale della Corsica attraverso la bibliografia disponibile;
2. Il rilevamento geologico-strutturale e la raccolta sistematica di tutti gli elementi strutturali lineari e planari;
3. L’analisi strutturale alla mesoscala in stazioni selezionate e la raccolta di campioni per lo studio microstrutturale;
4. Lo studio microstrutturale delle sezioni sottili;
5. La ricostruzione dell’evoluzione strutturale del settore studiato mediante l’integrazione di tutti i dati raccolti.

La zona di studio è caratterizzata da un complesso impilamento di unità tettoniche. L’unità geometricamente più profonda è rappresentata dall’unità Canavaggia, che nell’area di studio è sormontata dall’unità Pedani. Ambedue queste unità hanno affinità continentale e presentano una deformazione polifasica di età alpina associata a un metamorfismo di basso grado. Al di sopra di queste unità si trovano le unità Venato e Scoltola, anch’esse ad affinità continentale ed anch’esse caratterizzate da una deformazione polifasica di età alpina. Le unità che occupano la posizione geometricamente più elevata sono quelle ad affinità oceanica, derivate dal bacino Ligure Piemontese. Queste unità sono rappresentate dall’unità Lento (appartenente al complesso degli Schistes Lustrès; Levi et al., 2007) e dalle unità Pineto e Serra Debbione (appartenenti alla Nappe Superièure; e.g. Nardi, 1975).
Dal punto di vista litostratigrafico l’unità Canavaggia è composta dalle Meta-Graniti permo-carboniferi intrusi nel complesso delle Rocce Brune. Questi due litotipi sono coperti in discordanza dalle Meta-Vulcaniti e Meta-Vulcanoclastiti di età permiana, che a loro volta sono sormontate dalle Meta-Brecce di Padule di probabile età eocenica. L’unità Pedani è invece composta da una successione carbonatica Triassico-Giurassica metamorfica che sormonta le Meta-Vulcaniti e Meta-Vulcanoclastiti di età permiana. L’unità Venato è costituita dalla sola formazione delle Meta-Arenarie di età eocenica, mentre l’unità Scoltola è composta dalla formazione delle Meta-Brecce sempre di età ocenica. Per quanto riguarda le unità derivate dal bacino oceanico Ligure-Piemonetse, l’unità Serra Debbione è costituita principalmente da serpentiniti, mentre l’unità Pineto è composta principalmente da gabbri. Entrambe queste unità hanno un’età giurassica medio-superiore, ma sono prive di metamorfismo di alta pressione. Al contrario l’unità Lento è composta da meta-ofioliti (Meta-serpentiniti, Meta-gabbri e Meta-basalti) di età giurassica medio-superiore, sormontati da una copertura meta-sedimentaria costituita da Meta-radiolariti e dalla formazione di Erbajolo (alternanze di marmi, calcescisti emicascisti).
Per quanto riguarda la struttura generale, le unità Canavaggia e Pedani si trovano al nucleo di una struttura antiforme che verso nord è separata da una faglia diretta dall’unità Serra Debbione mentre verso sud è sormontata tettonicamente dall’unità Lento, con l’interposizione delle unità Scoltola e Venato. Inoltre il settore occidentale dell’area di studio è attraversato da un lineamento tettonico noto in letteratura come la Central Corsican Fault Zone (CCFZ) (Waters, 1990; Molli & Tribuzio, 2004; Lacombe & Jolivet, 2005) che separa verso ovest la struttura antiforme dall’unità Pineto.
Per ogni unità è stata ricostruita la successione stratigrafica ed è stata eseguita un’analisi strutturale dalla scala meso- a quella microscopica. L’analisi tettonica è risultata complessa a causa della diversa entità di deformazione registrata nei diversi litotipi appartenenti alle varie unità tettoniche. Per questo motivo l’analisi strutturale è stata effettuata separtatamente per le unità Canavaggia, Pedani, Venato, Scoltola e Lento. Data la costituzione litologica e il bassissimo grado metamorfico, non è stata effettuata un’analisi strutturale delle unità Pineto e Serra Debbione.
Le fasi deformative riconosciute possono essere schematizzate nel modo seguente:
L’unità Canavaggia è stata deformata da tre fasi deformative: la prima fase è visibile nei Meta-Graniti da una forte ripartizione della deformazione che sviluppa domini foliati localizzati (cotituiti da una foliazione composita S1-S2) ai bordi dei domini sostanzialmente indeformati, mentre nelle Meta-Vulcanoclastiti la fase D1 sviluppa una foliazione continua (continuous schistosity) visibile nei microlitoni delimitati dalla fase D2 e nelle cerniere delle piege F2. La fase D2 è caratterizzata da pieghe non cilindriche associate a una foliazione di piano assiale ed è rappresentata da un crenulation cleavage di tipo a4/a5 (classificazione di Passchier e Trouw, 2005), ben riconoscibile alla microscala sia nei Meta-Graniti che nelle Meta-Vulcanoclastiti e le Meta-Brecce di Padule. La terza fase è visibile nella formazione delle Meta-Vulcanoclastiti e nelle Meta-Brecce di Padule come una foliazione di piano assiale sub-orizzontale. Alla microscala si sviluppa una crenulation cleavage di tipo a1/a2 (classificazione di Passchier e Trouw, 2005) caratterizzata dalla deformazione della foliazione S2, senza la formazione di nuovi piani di foliazione.
Analogamente, l’unità Pedani registra tre fasi deformative: la fase D1 è rappresentata da una foliazione visibile nelle Meta-Vulcanoclastiti e nella formazione dei Meta-Calcari Laminati all’interno di microlithons (continuous schistosity), mentre nel resto dei carbonati si sviluppa una disjunctive cleavage. La fase D2 è caratterizzata da pieghe da aperte a chiuse associate a una foliazione di piano assiale, che nelle Meta-Vulcanoclastiti e nella formazione dei Meta-Calcari Laminati è classificabile come un crenulation cleavage di tipo a3/a4 (di Passchier e Trouw, 2005). La fase D3 è rappresentata alla microscala una crenulazione S3 (crenulation cleavage di tipo a2) ben sviluppata nella formazione delle Meta-Vulcanoclastiti e dei Meta-Calcari Laminati.
L’unità Venato è deformato da tre fasi deformative (D1, D2, D3). La prima fase è rappresentata da una foliazione continua (continuous schistosity) visibile all’interno dei microlitoni delimitati dalla fase D2. La seconda fase è rappresentata da pieghe isoclinali con cerniera non cilindrica associate a una folizione spazziata di piano assiale (clivaggio di crenulazione di tipo a3/a4, di Passchier e Trouw, 2005). La terza fase è caratterizzata da pieghe aperte con piano assiale sub-orizzontale visibili alla mesoscala, alla microscala si sviluppa una foliazione classificata come una crenulation cleavage di tipo a2 (di Passchier e Trouw, 2005).
Anche l’unità Scoltola è caratterizzata da tre fasi deformative. La prima fase (D1) è caratterizzata da una continuous schistosity visibile all’interno dei microlithons delimitati dalla foliazione S2. La fase D2 è caratterizzata da pieghe da isoclinali a chiuse con cerniera non cilindrica, a cui è associata una foliazione composita sui fianchi ed un crenulation cleavage di tipo a3/a4 (di Passchier e Trouw, 2005) in cerniera. La terza fase (D3) è rappresentata da pieghe aperte con piano assiale sub-orizzontale visibili sia alla mesoscala che alla scala chilometrica. Alla microscala si osserva una foliazione classificabile come crenulation cleavage di tipo a2 (di Passchier e Trouw, 2005).
L’unità Lento registra quattro fasi deformative. La fase D1 è rappresentata da una foliazione relitta visibile nei microlitoni indeformati dalla fase D2. La fase D2 è caratterizzata da pieghe isoclinali alla mesoscala. Alla microscala si sviluppa uno slaty cleavage sui fianchi delle pieghe nelle peliti della formazione di Erbajolo, ed una crenulation cleavage di tipo a3/a4 (di Passchier e Trouw, 2005) in cerniera. La fase D3 è caratterizzata dallo sviluppo di pieghe da aperte a chiuse alla mesoscala. Alla microscala la foliazione è stata classificata come un crenulation cleavage di tipo a2/a3 (di Passchier e Trouw, 2005). La fase D4 è riconoscibile principalmente alla scala chilometrica in quanto produce pieghe a grande lunghezza d’onda che deformano in contatti con le altre unità e le strutture delle altre fasi deformative.
Successivamente sono state analizzate alcune delle zone di taglio identificate nell’area di studio. La prima ad essere analizzata è stata al CCFZ lungo la strada D71 a circa 1 Km da Ponte Leccia. Lo studio di questa zona di faglia è consistito nella raccolta di misure di piano di faglia con le relative strie e senso di movimento. Queste misure sono stete elaborate utilizzando Wintensor, ed hanno confermato la cinemantica trascorrente sinistra della CCFZ in questa zona. Sono state raccolte misure sul contatto tra le unità Pedani e Canavaggia con l’unità Serra Debbione, anch’esse elaborate con Wintensor. L’elaborazione ha confermato che si tratta di una faglia normale, probabilmente legata alla CCFZ. E’ stato analizzato inoltre il contatto tettonico che separa l’unità Lento dall’unità Scoltola. Le misure dei piani S-C che caratterizzano questo contatto confermano una cinematica di top verso ovest.
I dati raccolti durante questa tesi indicano che le unità continentali che affiorano nell’area di Pedani sono state coinvolte nei processi legati alla collisione continentale. In accordo con Malasoma & Marroni (2007), queste unità tettoniche rappresentano porzioni di margine continentale assottigliato della placca europea implicate in un processo di sottoscorrimento alla base di un prisma orogenico.
Sui dati presi dalla letteratura è possibile ipotizzare che lo sviluppo delle strutture deformative della fase D1 sono associate ad un metamorfismo che varia da basso grado in facies scisti blu fino alla facies epidoto (Malasoma et al., 2006). Successivamente le unità continentali vengono sottoposte a un’esumazione che porta al loro accoppiamento con le unità oceaniche di alta pressione, mediante zone di taglio top-to-the-W. Si formano durante questo evento le strutture deformative della fase D2, tra le quali la più importante è la piega antiforme responsabile del rovesciamento della successione carbonatica dell’unità Pedani.
Successivamente si sviluppa una fase estensionale, che deforma l’impilamento delle unità tettoniche con pieghe a piano assiale orizzonatale e con zone di taglio ad alto e a basso angolo con cinematica normale. Questa fase deformativa è responsabile delle strutture D3 nelle unità continentali (e della D4 nell’unità Lento). Le fasi D1, D2 e D3 hanno un’età post-Eocene Medio e pre-Burdigaliano sulla base delle evidenze regionali.
L’ultima deformazione principale che interessa l’area di studio, è data dallo sviluppo della CCFZ: una faglia trascorrente ad andamento N-S di importanza regionale. La CCFZ è imputabile alla componente di movimento trascorrente tra la placca Adria e la microplacca Sardo-Corsa.
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