Vincoli petrologici e strutturali nei processi esumativi delle unità meta

Università degli Studi di Torino
Doctoral School of Sciences and Innovative Technologies
Doctorate in Earth Sciences
TITOLO: Vincoli petrologici e strutturali nei processi esumativi delle unità meta-ofiolitiche
delle Alpi Occidentali
TITLE: Structural and petrological constraints in the exhumation processes of the Western Alpine
meta-ophiolite units.
Tutore: Prof. Marco GATTIGLIO (Università di Torino; email: [email protected])
Co-Tutori: Prof. Alessandro BORGHI (Università di Torino); Dott. Gianni BALESTRO
(Università di Torino)
Le rocce metamorfiche di HP/UHP rivestono un ruolo cruciale nella costruzione di modelli
geodinamici dei margini di placca convergenti. Infatti, tramite traiettorie PTt è possibile
determinare l'evoluzione di una catena orogenetica.
Durante l'orogenesi Alpina, grandi volumi di crosta sono state subdotte. Alcuni di queste,
sfuggite all’assimilazione nel mantello, sono state esumate da una profondità di oltre 100 km ed
esposte come rocce metamorfiche di HP e UHP.
I meccanismi che permettono la subduzione della crosta oceanica, nonché i meccanismi di
esumazione non sono ancora pienamente compresi, e sono uno dei temi di ricerca più importanti
nell’ambito delle Scienze della Terra, sia nelle Alpi che in altri orogeni.
In particolare, il ruolo della tettonica estensionale durante l’orogenesi è ancora oggetto di
discussione, soprattutto per quanto riguarda la sua scala, la durata e l'importanza per l'evoluzione
dei margini di placca convergenti.
Questo progetto di ricerca ha lo scopo di ricostruire l'evoluzione tettono-metamorfica di unità
meta-ofiolitiche delle Alpi Occidentali (Zona Piemontese Auct.), tenendo conto delle relazioni con
le unità tettoniche adiacenti e partendo dalla realizzazione di una cartografia geologica di dettaglio
in alcune aree-chiave. In particolare, una dettagliata analisi strutturale, accompagnata dallo studio
dei rapporti tra le diverse generazioni di foliazioni e gli eventi metamorfici nonché una
approfondita investigazione petrologica possono fornire nuove indicazioni sull’età relativa e sulla
cinematica del contatto tettonico tra unità ofiolitiche caratterizzate, rispettivamente, da picco
metamorfico in facies eclogitica e in facies scisti blu.
Le rocce in facies eclogitica permetteranno di ricostruire la storia di HP (fase di subduzione),
mentre le rocce variamente riequilibrate in bassa pressione consentiranno di dedurre le condizioni
PT durante lo sviluppo dei diversi stadi di esumazione.
Più in generale, verrà sviluppata la discussione sui diversi meccanismi responsabili della
esumazione delle unità eclogitiche e della tettonica estensionale delle Alpi occidentali.
High and ultra-high pressure metamorphic rocks have a crucial role in the construction of
geodynamic models concerned with convergent plate margins. They offer the possibility of
constructing pressure (P)-temperature (T)-time (t) trajectories, and thus constrain the evolution of
an orogenic belt.
During the orogeny of the Alps, large volumes of crust were subducted. Most of these materials
have probably been assimilated in the mantle. However, some of these subducted complexes have
been exhumed from depths of even 100 km and more back to the Earth’s surface, and are exposed
as HP and UHP metamorphic rocks.
The mechanisms that allow the subduction of oceanic crust as well as the mechanisms of
exhumation of subducted rock masses back to the Earth’s surface are not fully understood yet, and
Università degli Studi di Torino
Doctoral School of Sciences and Innovative Technologies
Doctorate in Earth Sciences
are one of the most important topics of research in tectonics recently, both in the Alps and in other
orogens.
In particular, the role of extensional tectonic during orogenesis is still a matter of debate,
particularly in regard to its scale, duration and significance in the evolution of convergent plate
margins.
This project has the aim to reconstruct the tectono-metamorphic evolution of the Western Alpine
meta-ophiolite units (i.e., the Piemonte Zone Auct.), taking into account the relationships with the
adjoining tectonic units and starting with detailed geological mapping of some key-areas.
Detailed structural analysis, definition of the geometrical relationship between the different
generations of foliations and petrological investigation give new insights on the relative timing of
the tectonic contacts between ophiolite units characterized by eclogitic and blueschists-facies
metamorphic peaks, respectively.
In particular, well preserved eclogite-facies rocks will be investigated to reconstruct the HP
history related to the subduction stage, while re-equilibrated rocks will allow to infer the PT
conditions attained during the development of the different exhumation regional stages.
More in general, the discussion about the driving forces responsible for the extensional tectonics
in the western Alps will be developed.
Le spese di funzionamento del presente progetto di Dottorato saranno finanziate nell’ambito dei
fondi ricerca locale:
2013 “Anatomia strutturale di margini convergenti: casi di studio dalle Alpi occidentali e
dall’Appennino settentrionale”, (responsabile Dott. Andrea Festa, quote Gattiglio e Balestro);
2014 “Geodinamica del sistema Alpi occidentali – Appennino settentrionale: vincoli strutturali
all’evoluzione di un margine convergente esumato”, (responsabile Dott. Andrea Festa; quote
Gattiglio e Balestro);
2013 “Petrologia, geodinamica e minerogenesi dei margini convergenti”, (responsabile Prof.
Daniele Castelli; quota Borghi)
2014 “Petrologia, minerogenesi e petrografia applicata dei margini convergenti”, (responsabile
Prof. Daniele Castelli; quota Borghi)