View - ResearchGate

SALVI
Rend. online SGI, 1 (2008), Note Brevi, www.socgeol.it, 156-158, 2 figg.
Ricostruzione 3D dell’unità tettono-metamorfica
alpina Languard-Tonale, tra l’alta Valtellina e la Val Camonica
(Dominio Austroalpino, Alpi Centrali-Italia)
FRANCESCA SALVI (*), MICHELE ZUCALI (*), MARIA IOLE SPALLA (*), (**) & GUIDO GOSSO (*), (**)
RIASSUNTO
In questo contributo è presentata la ricostruzione 3D di una
porzione dell’unità tettono-metamorfica (UTM) Languard-Tonale
(Austroalpino delle Alpi Centrali). L’evoluzione tettono-metamorfica di questa area è caratterizzata da sei fasi deformative: tre prealpine e tre alpine. Le strutture alpine sono registrate anche dalle
rocce intrusive permiane. La storia deformativa e metamorfica è
stata ricostruita attraverso l’analisi meso- e micro-strutturale, correlando i fabric sovrapposti e il loro supporto mineralogico. Inoltre,
dove possibile, è stata eseguita una stima quantitativa dei gradienti
di fabric (coronitico-tettonitico-milonitico, per strain crescente),
sviluppati durante ciascuna fase deformativa. Queste informazioni
sono state sintetizzate in una carta geologico-strutturale. Tale approccio ha permesso di distinguere le porzioni di questa crosta continentale che hanno registrato, nella stessa sequenza temporale, i
successivi stadi di riequilibrazione strutturale e metamorfica
(UTM). Per stimare quantitativamente l’entità della riequilibrazione
nei volumi coinvolti negli stessi percorsi tettonici, la struttura è stata ricostruita in 3D. La metodologia adottata per la ricostruzione
3D si basa su dati di superficie (topografici, litologici e strutturali),
organizzati attraverso un Sistema Informativo Territoriale (SIT). I
vincoli principali utilizzati per l’interpolazione delle superfici sono
gli elementi strutturali proiettati sulla superficie topografica e le
sezioni geologiche.
TERMINI CHIAVE: Ricostruzione 3D, Austroalpino, Alpi
Centrali, Deformazione pre-alpina e alpina.
strain and High-strain domains. The present estimate of fabric and
minerochemical transformations represents a useful constraint for
the definition of km-scale geodynamic models.
KEY WORDS: Austroalpine, 3D reconstruction, Central Alps,
pre-Alpine and Alpine deformation.
INTRODUZIONE
In questo contributo è presentata la ricostruzione 3D
di una porzione dell’unità tettono-metamorfica (UTM)
Languard-Tonale, appartenente al dominio Austroalpino
delle Alpi Centrale (SPALLA et alii, 2005). Carta delle
traiettorie delle foliazioni, specifica delle impronte metamorfiche associate ai fabric sovrapposti, senso di asimmetria delle pieghe e figure di interferenza (WILLIAMS,
1985; JOHNSON & VERNON, 1995; SPALLA et alii, 2000)
sono alcuni degli strumenti utilizzati per la correlazione
delle impronte tettoniche e metamorfiche registrate dalle
rocce. Una volta ricostruita l’evoluzione tettono-metamorfica dell’UTM, è stato realizzato un modello geologico 3D
in cui è possibile distinguere i domini a basso strain e ad
alto strain, con l’obiettivo di definire i limiti tra i volumi
caratterizzati da differenti stadi di evoluzione del fabric e
di riequilibrazione metamorfica.
ABSTRACT
3D reconstruction of the Languard-Tonale metamorphic
unit between upper Valtellina and Val Camonica (Austroalpine
domain, Central Italian Alps).
In this work the 3D reconstruction of the Languard-Tonale tectono-metamorphic unit (TMU) between upper Valtellina and Val Camonica (Central Italian Alps, Austroalpine domain) is shown. The
tectono-metamorphic evolution of this area consists of six deformation phases: three are pre-Alpine (D1a, D1b, D2) and three Alpine in
age (D3, D4 and D5). Permian intrusive rocks recorded alpine deformation imprints. A detailed field and microstructural correlation of
superimposed structures and their mineralogical support allowed
identifying the volumes of this continental crust which underwent
homogenous structural and metamorphic re-equilibration stages,
following the same time sequence (UTM). The main constraints used
for the 3D reconstructions are the interpretative lithological boundaries and the geologic cross-sections. The 3D modelling methodology
allows to reconstruct the surfaces and volume definition of Low-
(*) Dipartimento di Scienze della Terra «Ardito Desio», Università degli Studi di Milano, Via Mangiagalli, 34 - 20133 Milano, Italy.
(**) C.N.R-IDPA, Via Mangiagalli, 34 - 20133 Milano, Italy.
Salvi Francesca: Tel. 02 50315553; Fax 02 50315494; francesca.
[email protected]
INQUADRAMENTO GEOLOGICO
L’UTM Languard-Tonale è localizzata a Nord della Linea Insubrica, lungo la dorsale tra l’alta Val Camonica e
l’alta Valtellina (fig. 1) e comprende le falde LanguardCampo e Serie del Tonale, descritte da RAGNI e BONSIGNORE (1966). La Languard-Tonale è costituita da: metagranitoidi e metadioriti permiani; granuliti acide; gneiss
migmatitici; paragneiss e micascisti a granato, biotite e
sillimanite; gneiss a biotite, anfibolo e clorite; micascisti a
mica chiara, granato e clorite; marmi e rocce carbonatiche a silicati; quarziti; anfiboliti a granato e clinopirosseno; ortogneiss; pegmatiti a tormalina e granato (SPALLA et
alii, 2003). Sono state riconosciute sei fasi deformative:
tre appartenenti al ciclo pre-alpino (D1a-D1b-D2) e tre alpine (D3-D4-D5) (GAZZOLA et alii, 2000; SPALLA et alii,
2003; SPALLA et alii, 2005). Gli intrusivi permiani (DEL
MORO & NOTARPIETRO, 1987) costituiscono un marker
cronologico per separare le fasi deformative alpine e quelle pre-alpine. Le fasi pre-alpine, registrate solo dalle rocce
incassanti, si sono sviluppate in condizioni metamorfiche
di medio-alto grado: le fasi D1a e D1b, scistogene, sono
RICOSTRUZIONE
3D DELL’UNITÀ TETTONO-METAMORFICA ALPINA LANGUARD-TONALE
157
Fig. 1 - Rappresentazione 3D della porzione meridionale dell’UTM Languard-Tonale e traccia NS delle sezioni geologiche (SPALLA et alii, 2003).
– 3D view of the southern sector of the UTM Languard-Tonale with the geological cross-section traces (SPALLA et alii, 2003).
Fig. 2 - a) Differenti stadi di evoluzione di un fabric (1÷6), durante lo sviluppo di foliazioni sovrapposte (da BELL & RUBENACH, 1983);
b) Modello 3D dell’UTM Languard-Tonale.
– a) Stages 1 to 6 of fabric evolution during the superposed foliation development (after BELL & RUBENACH, 1983); b) 3D reconstruction of the
Languard-Tonale UTM.
poco preservate; la D2 è rappresentata da pieghe e foliazione di piano assiale S2. Le fasi alpine, registrate sia dagli incassanti sia dagli intrusivi permiani, sono caratterizzate da pieghe e zone di taglio a scala da metrica a
decametrica e dallo sviluppo di foliazioni e lineazioni. La
D3 si sviluppa in condizioni di facies Anfibolitica ad Epidoto, mentre i fabric sin-D4 e sin-D5 registrano la retrocessione in Scisti Verdi (GAZZOLA et alii, 2000; SPALLA et
alii, 2003). L’evoluzione tettono-metamorfica (percorsi
P-T-d-t) di questa porzione delle Alpi ha evidenziato come
queste rocce costituiscano durante il ciclo alpino un’unica
UTM Languard-Tonale (SPALLA et alii, 2005).
RICOSTRUZIONE 3D
All’interno di una UTM si possono distinguere volumi
di rocce, che hanno registrato in modo differente la loro
storia, in quanto il grado di evoluzione di ciascun fabric e
la percentuale di trasformazione metamorfica correlata,
valutata alla scala meso- e microscopica, sono distribuiti
in modo eterogeneo. Tali volumi sono stati ricostruiti in
3D, con l’obiettivo di valutarne le dimensioni e la geometria (ZUCALI et alii, 2002; SPALLA et alii, 2005). La procedura adottata (SALVI et alii, 2007; ZANCHI et alii, 2007)
considera: dati topografici (DTM, www.cartografia.regione.
lombardia.it) e dati litologico-strutturali alla meso- e alla
micro-scala. La metodologia per la ricostruzione 3D dei
domini a basso strain e alto strain associati ad ogni fase
deformativa è costituita dalle seguenti fasi: i) Organizzazione dei dati attraverso i SIT; ii) Interpretazione della
carta geologico-strutturale a scala 1:10.000 (SPALLA et alii,
2003) (fig. 1); iii) Realizzazione della carta dei domini a
fabric dominante: considerando i sei stadi di evoluzione
di un fabric (BELL & RUBENACH, 1983), sono state individuate e distinte le aree in cui un fabric, sviluppato fino al
grado 5-6, è dominante. Per semplificazione sono stati
considerati i fabric associati alle fasi D1+D2, D3, D4+D5;
158
F. SALVI ET ALII
iv) Importazione dei dati dal SIT al software 3D; v) Costruzione delle sezioni geologiche della carta dei domini a
fabric dominanti: le superfici che delimitano i differenti
volumi sono tracciate in corrispondenza della transizione tra fabric con grado di evoluzione tra gli stadi 3 e 4
(fig. 2a); vi) Costruzione delle superfici che delimitano i
volumi a fabric dominante attraverso l’interpolazione dei
limiti interpretativi e delle sezioni; vii) Costruzione di un
modello volumetrico attraverso una griglia discreta, suddivisa in regioni corrispondenti ai volumi in cui un fabric
si è sviluppato fino allo stadio 3 o fino allo stadio 6 per
ogni fase deformativa (fig. 2). Di ciascuna regione è stato
calcolato il volume e, di conseguenza, la sua percentuale
rispetto al volume totale considerato.
CONCLUSIONI
Questo esempio mostra come sia possibile ottenere
una stima quantitativa dei volumi parzialmente o totalmente riequilibrati durante la loro evoluzione strutturale
e metamorfica in un basamento polideformato e polimetamorfico. La ricostruzione delle geometrie in 3D e la stima dei volumi di roccia che costituiscono le UTM, contribuiscono ad una migliore comprensione dei meccanismi
attivi lungo i margini convergenti e offre notevoli spunti
alla parametrizzazione e nell’impostazione dei vincoli dei
modelli geodinamici a scala chilometrica.
BIBLIOGRAFIA
BELL T.H. & RUBENACH M.J. (1983) - Sequential porphyroblast
growth and crenulation cleavage development during progressive
deformation. Tectonophysics, 92, 171-194.
DEL MORO A. & NOTARPIETRO A. (1987) - Rb-Sr geochemistry
of some Hercynian granitoids overprinted by eo-Alpine meta-
morphism in the Upper Valtellina, Central Alps. Schw. Min.
Petr. Mitt., 67, 295.
GAZZOLA D., GOSSO G., PULCRANO E. & SPALLA M.I. (2000) - EoAlpine HP metamorphism in the Permian intrusives from the steep
belt of the Central Alps (Languard-Campo nappe Tonale Series).
Geodin. Acta, 13, 149-167.
JOHNSON S.E. & VERNON R.H. (1995) - Inferring the timing of
porphyroblast growth in the absence of continuity between inclusion trails and matrix foliations, can it be reliably done? J. Struct.
Geol., 17, 1203-1206.
PASSCHIER C.W. & TROUW R.A.J. (1996) - Microtectonics. Springer
Berlin, 372.
RAGNI U. & BONSIGNORE G. (1966) - Carta Geologica dell'alta Valtellina
e dell'alta Val Camonica. Ist. Min. Petr. Geoch. Giac. Min. Milano.
SALVI F., STERLACCHINI S. & ZANCHI A. (2007) - Ricostruzione 3D dai
dati di terreno: struttura del M. Misma, Sudalpino Centrale. Rend.
Soc. Geol. It., 4, 111-115.
SPALLA M.I., SILETTO G.B., DI PAOLA S. & GOSSO G. (2000) - The role
of structural and metamorphic memory in the distinction of tectono-metamorphic units: the basment of the Como Lake in the
Southern Alps. J. Geod., 30, 191-204.
SPALLA M.I., ZUCALI M., SALVI F., GOSSO G. & GAZZOLA D. (2003) Tectono-metamorphic map of the Languard-Campo-Serie del Tonale nappes between upper Val Camonica and Valtellina (Central
Italian Alps, Austroalpine Domain). Mem. Sc. Geol., 55, 105-118.
SPALLA M.I., ZUCALI M., DI PAOLA S. & GOSSO G. (2005) - A critical
assessment of the tectono-thermal memory of rocks and definition
of tectono-metamorphic units: evidence from fabric and degree of
metamorphic transformations. In: DRT Geol. Soc. London, Spec.
Pub., 243, 227-247.
WILLIAMS P.F. (1985) - Multiply deformed terrains-problems of correlation. J. Struct. Geol., 7, 269-280.
ZANCHI A., SALVI F., ZANCHETTA S., STERLACCHINI S. & GUERRA G.
(in press) - 3D reconstruction of geological complex bodies: new insights on the definition of real geometry. Computer & Geoscience.
ZUCALI M., SPALLA M.I. & GOSSO G. (2002) - Strain partitioning
and fabric evolution as a correlation tool: the example of the
Eclogitic Micascistic Complex in the Sesia-Lanzo zone (MonteMucrone-Monte Mars, Western Alps Italy). Schw. Min. Petr.
Mitt., 82, 429-454.

Download Report