Il complesso del Monte Grighini deve la sua impronta principale alle fasi deformative D2 e D3 legate
alla fase esumativa durante la quale, la formazione di grandi strutture come l’antiforme del Flumendosa, potrebbe aver dato inizio all’ispessimento crostale e allo scollamento delle falde.
Questa fase potrebbe essere iniziata in condizioni di deformazione tardiva (sin-D1).
La fase D2 è, nell’Unità del Monte Grighini ben testimoniata in quanto le deformazioni sia alla
microscala che alla macroscala sono ben evidenti. La fase D3 è invece evidente alla macroscala in
quanto produce pieghe decametriche orientate NW-SE. Nelle zone prossime all’intrusione del corpo
granitoide la deformazione pervasiva alle diverse scale è la successiva fase D4 che è determinata dallo
sviluppo della zona di taglio ed è responsabile della deformazione milonitica.
La sequenza degli eventi deformativi suggerisce che l’Unità del Monte Grighini e le altre unità dell’edificio a falde hanno probabilmente condiviso parte della loro storia deformativa a partire dallo
stadio D1.
I dati acquisiti nella tesi di dottorato integrati con il modello di evoluzione tettonica proposto da Musumeci (1992) consentono di ricostruire la storia tettono-metamorfica dell’Unità del Monte Grighini. Per semplicità di esposizione, l’evoluzione metamorfica è schematizzata in quattro stadi (figura 10.3).
Stadio A
Lo stadio A è lo stadio di ispessimento crostale. Durante la fase di ispessimento crostale (Fig. 10.3A) nell’Unità del Gerrei si sviluppano delle pieghe rovesciate verso sud-ovest e sovrascorrimenti con geometria duplex, sotto la quale si trova prima l’Unità di Castello Medusa ed infine l’Unità del Monte Grighini. Nell’Unità del Monte Grighini si sviluppa un’intensa foliazione polifasica in regime di tipo
duttile in condizioni di facies scisti verdi e anfibolitica (Fase D1 e inizio Fase D2).
Stadio B
Lo stadio B è lo stadio in cui si verifica la decompressione (Fase D2). Durante questa fase si sviluppa
contemporaneamente alla fase deformativa D2, la blastesi di biotite, granato, staurolite, etc. L’Unità
del Monte Grighini viene interessata da esumazione (Fig. 10.3B) e le rocce raggiungono il picco del metamorfismo. Inizia la messa in posto del Complesso Intrusivo. Contemporaneamente si ha lo sviluppo della zona di shear che interessa sia il Complesso Intrusivo sia parte delle rocce dell’Unità del Monte Grighini. Nella parte centro-settentrionale la zona di shear si estende in direzione NW-SE, mentre verso la parte meridionale del complesso si estende in direzione WNW-ESE.
189
Figura 10.3 – pagina seguente – Modello evolutivo del complesso del Monte Grighini (A) ispessimento crostale; (B) sviluppo incipiente della zona di taglio ed inizio della messa in posto del corpo granitoide; (C) stadio finale della messa in posto del corpo granitoide e sviluppo dell’attività di shear; (D) tettonica di scollamento tardivo con fine del regime duttile (Musumeci 1992, modificato).
190
Stadio C
In questo stadio termina la messa in posto dell’intrusione del Complesso Intrusivo che determina un progressivo aumento del grado di shear (Fig. 10.3C). Si formano le miloniti e le ultramiloniti.
Stadio D
Lo stadio D determina la fine della deformazione in regime fragile. In superficie le rocce ultramilonitiche vengono a contatto con l’Unità del Gerrei attraverso faglie normali. A bassi livelli crostali si sviluppano lungo i fianchi del complesso delle strutture di scollamento (Fig. 10.3D) marcate da cataclasiti.
La storia tettono-metamorfica dell’Unità del Monte Grighini sebbene più articolata e complessa si inserisce bene nella storia evolutiva tettono-metamorfica della zona a falde della catena varisica sarda (Conti et al., 1998). L’evoluzione tettonica del basamento ercinico durante la collisione continentale proposta da Conti et al. (1998) è riportata in figura 10.4. L’Unità del Monte Grighini, durante la prima fase deformativa, si trovava probabilmente a contatto con l’Unità di Riu Gruppa. Il primo stadio genera sovrascorrimenti e pieghe iniziali (Fig. 10.4a). Gli eventi successivi hanno
trasposto ed obliterato quasi interamente le strutture e microstrutture formatasi durante la fase D1
ad eccezione di microlithons e fasi mineralogiche pre-D2 osservate come inclusi nel granato. Nelle
Unità della Barbagia e di Riu Gruppa si sviluppa un intenso sistema di pieghe e una foliazione milonitica pervasiva, mentre le Unità del Gerrei e di Meana Sardo vengono interessate dallo sviluppo di pieghe. Successivamente, la messa in posto delle falde si sviluppa in maniera molto intensa nell’Unità della Barbagia e nell’Unità di Meana Sardo generando una deformazione di tipo milonitico che oblitera le strutture precedenti. Nell’Unità del Gerrei questo stadio si verifica producendo, a contatto col sovrascorrimento dell’Unità di Meana Sardo, una foliazione e preservando le precedenti deformazioni (Fig. 10.4b). Durante questo stadio si formano delle piccole zone di shear nell’Unità di Riu Gruppa e le miloniti di Baccu Locci. Dopo la messa in posto delle falde, nella Sardegna meridionale si è verificato uno stadio deformativo tardivo (Fig. 10.4c) che ha interessato le unità tettoniche con formazione di sinformi e antiformi aperte e orientate WNW-ESE (antiforme del Flumendosa e sinforme della Barbagia) che ripiegano l’Unità del Gerrei e l’Unità di Riu Gruppa.
191
Figura 10.4 – Evoluzione tettonica del basamento ercinico del SE della Sardegna durante la collisione continentale lungo un profilo NNE-SSW (Conti et al., 1998 modificato). (a) stadio con formazione di sovrascorrimentie pieghe iniziali, (b) stadio di messa in posto delle falde, (c) stadio di deformazione tardiva. MG: Unità del Monte Grighini; RG: Unità di Riu Gruppa; G: Unità del Gerrei; MS: Unità di Meana Sardo; B: Unità della Barbagia; FA: Antiforme del Flumendosa; SB: Sinforme della Barbagia.
193
CONCLUSIONI
Le ricerche effettuate nei tre anni di dottorato hanno condotto a diversi risultati tra i quali si riportano i più importanti:
- Lo studio litologico e geo-petrografico dell’Unità del Monte Grighini ha contribuito al miglioramento delle conoscenze litostratigrafiche con la definizione di due formazioni: la Formazione di Truzzulla e la Formazione di Toccori. I risultati delle suddette ricerche hanno portato sensibili miglioramenti della cartografia geologica esistente e contribuito alla realizzazione di una carta geologica in scala 1:25000 del complesso del Monte Grighini.
- Sono state effettuate delle datazioni U/Pb su zircone sulle metavulcaniti calcalcaline che stanno alla base della colonna litostratigrafica le quali sono risultate dell’Ordoviciano superiore (447 ± 4 Ma) testimoniando un vulcanismo più recente in alcune zone della catena varisica.
- E’ stata redatta una nuova carta della zoneografia metamorfica con la definizione di tre diverse zone: zona a granato, zona ad andalusite e staurolite e zona a sillimanite. Mentre Musumeci (1992)
considera la zonazione come il risultato dell’azione di tre cicli metamorfici M1, M2 ed M3, i risultati di
questa tesi sembrano indicare che la zoneografia metamorfica del Monte Grighini sia il risultato di un
evoluzione progressiva del metamorfismo varisico (associato ai tre eventi deformativi D1, D2 e D3)
influenzato in profondità dall’effetto termico della messa in posto delle rocce granitoidi del complesso intrusivo adiacente all’unità.
- La modellizzazione termodinamica, effettuata sulla base dello studio minero-chimico del granato e dei minerali nello stesso contesto paragenetico, ha permesso di ricostruire il percorso P-T dei micascisti e di un campione di hornfels. Il P-T path schematico riassuntivo delle rocce dell’Unità del Monte Ghighini dedotto dai P-T path dei tre campioni di micascisto G49, G53 e G57 e riportato nella figura 10.1. Il P-T path è progrado e clock wise. Si è osservato che il picco termico dei micascisti è prossimo a quello calcolato sulla base del bordo del granato dell’hornfels. Considerando il granato
dei micascisti sin-cinematico durante la fase deformativa D2, si è stabilito che in un momento
compreso tra la formazione del cuore del granato (pre-sin-D2) e la formazione del bordo del granato
(sin-D2), si è intruso il granito, anch’esso sin-cinematico responsabile dello sviluppo di un’areola
marcata da contattiti (hornfels). La modellizzazione temodinamica di due leucograniti a permesso di stimare la profondità di messa in posto del complesso granitico (16-21 km). Le condizioni P-T ottenute per un campione di hornfels prelevato in prossimità del leucogranito sono simili a quelle ricostruite per i campioni di micascisti, sebbene questi ultimi siano apparentemente distanti dall’intrusione granitica. Ciò potrebbe essere dovuto al fatto che l’intrusione granitica si sia messa in posto ad un livello crostale nel quale le condizioni di temperatura delle rocce circostanti non erano significative.
- I dati acquisiti nella tesi di dottorato integrati con il modello di evoluzione tettonica proposto da Musumeci (1992) hanno consentito di ricostruire la storia tettono-metamorfica dell’Unità del Monte Grighini in quattro stadi: A) ispessimento crostale con sviluppo di un’intensa foliazione polifasica in
194
ed inizio della messa in posto del corpo granitoide, C) stadio finale della messa in posto del corpo granitoide e sviluppo dell’attività di shear, D) tettonica di scollamento tardivo con fine del regime duttile.