MODELLO EVOLUZIONE DEFORMATIVA

Volendo proporre un modello per l’evoluzione dell’Isola d’Elba occidentale sono stati integrati i nuovi dati ottenuti durante il presente lavoro di tesi con quelli ricavati della letteratura precedente relativa alle diverse zone dell’anello termo-metamorfico del Monte Capanne. È stato così definito un modello evolutivo delle fasi deformative dell’aureola cornubianitica ed in generale dell’Isola d’Elba.

Il modello proposto, prevede i seguenti eventi:

1. Sovrapposizione delle unità tettoniche per formare l’edificio strutturale elbano (in ordine dall’alto verso il basso unità Liguri Ripanera / Lacona / Monte Strega su unità Toscane e Liguri Piemontesi Gràssera / Falda Toscana / Monticiano Roccastrada / Acquadolce / Ortano sopra l’unità Porto Azzurro). Inizia il magmatismo con l’intrusione dei laccoliti porfirici (Portoferraio e San Martino) ed aplitici (Capo Bianco) nelle unità Liguri (8.5-7.2 Ma);

2. Il corpo magmatico del Monte Capanne inizia ad intrudersi nelle unità Liguri;

3. La messa in posto polifasica forzata del plutone del Monte Capanne (6.9 Ma, Figura 7.20) nelle unità Liguri provoca l’onda termica che produce i fenomeni di deformazione duttile nell’incassante (sviluppo delle pieghe principali);

Figura 7.20 Intrusione dei laccoliti porfici-aplitici e del plutone, (DINI et alii 2004, modificata).

4. L’arrivo di fluidi magmatici ad alta temperatura provoca la blastesi di HT sia sin- cinematica nella scistosità di piano assiale delle pieghe legate all’intrusione, che statica/mimetica sulle strutture preesistenti (post-cinematica immediatamente successiva alla messa in posto del granitoide). Localmente si sviluppano le zone di taglio milonitiche e le fasi di alta temperatura si sviluppano lungo la foliazione principale; 5. Il sistema inizia a raffreddarsi dopo il picco termico, benché l’apporto di calore e di

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6. Sviluppo di una fase plicativa “fredda” con formazione di fratture che sono localmente riempite da calcite ed ossidi; Intrusione lungo le fratture dei Leucograniti di Sant’Ilario (6.9-6.85 Ma), pegmatiti e, in altre zone del plutone e della sua copertura, del Porfido di Orano (6.85 Ma), Figura 7.21A;

7. Sviluppo delle fasce di taglio fragile e campi di fratture ad alto angolo, con sovrapposizione dell’Unità Punta le Tombe sull’Unità Punta Polveraia-Fetovaia e anche all’interno dell’aureola si formano laminazioni tettoniche con raddoppi di successioni termo-metamorfosate nella parte più occidentale dell’isola. In questa fase si verificano anche gli scollamenti nella zona di San Piero con lo sviluppo delle superfici striate (in direzione NO-SE). Queste superfici sono legate probabilmente alla Faglia dell’Elba Centrale (CEF), Figura 7.21A);

Figura 7.21. Schema evolutivo a partire dalla messa in posto dei granitoidi del Monte Capanne e di Porto Azzurro e successiva dislocazione della pila tettonica (modificato da DINI et alii 2004).

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8. Sviluppo delle faglie ad alto angolo in direzione circa NNE-SSO e N-S, come nell’Elba orientale, tra cui l’importante Faglia EBF che dislocano anche la Faglia dell’Elba Centrale (CEF) (B e C in Figura 7.21), mettendo in contatto il plutone e le coperture con l’unità Ripanera non metamorfica. L’intrusione del plutone di Porto Azzurro (5.9 Ma) non altera ulteriormente l’assetto tettonico nell’Elba occidentale, come invece avviene nella parte centro-orientale dell’isola.

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8.

CONCLUSIONI

Vengono di seguito riportati i principali risultati originali del lavoro svolto durante il presente dottorato di ricerca:

1) La mancanza di fasi di alta pressione/bassa temperatura nelle rocce analizzate rende difficile la correlazione delle Unità ofiolitiche dell’ anello termo-metamorfico del Monte Capanne con gli Schistes Lustrès della Corsica Alpina. L’analisi stratigrafica e metamorfico-deformativa delle rocce meta-ofiolitiche dell’aureola di contatto rende più verosimile una correlazione con le unità ofiolitiche dell’Elba orientale. In particolare la successione dell’Unità Punta Polveraia - Fetovaia (GARFAGNOLI et alii,2010), alla quale appartengono le coperture dell’aureola di contatto del granitoide del Monte Capanne, è correlabile con la Sub-Unità tettonica del Volterraio e con quella dei Sassi Turchini sottostante (definite da BORTOLOTTI et alii, 2001a).

2) L’analisi petrografica ha permesso di attribuire le cornubianiti in facies di alto (Pirosseno), medio (Orneblenda) e basso grado (Albite-Epidoto) per le diverse litologie (rocce ultramafiche, mafiche e silicatico-carbonatiche). La presenza delle varie facies nelle diverse zone dell’aureola non è funzione solamente della distanza dell’incassante dal plutone ma anche del grado di fratturazione e della conseguente circolazione di fluidi metasomatizzanti. Anche per questo, sono presenti nelle stesse zone dell’aureola affioramenti caratterizzati da grado metamorfico diverso (es. Fetovaia).

La distribuzione delle varie facies nelle diverse zone dell’aureola ha permesso di definire la zoneografia metamorfica dell’intero anello del Monte Capanne. Combinando inoltre la zoneografia con i dati strutturali, sono state evidenziate le zone dell’aureola in cui il contatto tra plutone e coperture risulta verosimilmente primario (Cavoli-Colle Palombaia, Spartaia, Punta del Timone-Semaforo), rispetto ad altre ove l’incassante del granitoide è stato interessato da scollamenti e trasporto tettonico (es., area di San Piero).

3) La distribuzione delle fasi di alta temperatura, nelle strutture alla micro- e mesoscala, ha messo in luce per la prima volta la polifasicità dell’evento termo- metamorfico con blastesi di minerali sin- e post-cinematici (statici/mimetici). Anche le deformazioni alla meso- e macroscala indicano che l’evoluzione dell’aureola è fortemente legata all’intrusione forzata del plutone del Monte Capanne.

4) Le deformazioni duttili si sono sviluppate soprattutto nelle litologie carbonatiche, fino a raggiungere talvolta veri e propri fenomeni di flusso. Fasce di taglio milonitiche ed ultramilonitiche sono state individuate ed analizzate in dettaglio nella

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5) zona di Spartaia e Cavoli - Colle Palombaia. In quest’ultima zona, dove si è concentrata maggiormente l’analisi strutturale, il senso del movimento risulta essere in direzione SE, con andamento radiale rispetto al corpo plutonico. Inoltre, la distribuzione generale delle strutture plicative mostra un andamento radiale o tangenziale rispetto al granitoide del Monte Capanne, evidenziando il ruolo principale della messa in posto e risalita del plutone nell’evoluzione deformativa delle coperture oceaniche. Le condizioni di pressione e temperatura nei primi stadi della messa in posto hanno provocato deformazioni duttili, mentre le fasi finali sono caratterizzate da fenomeni fragili relativi alla fasi di risalita tardiva con il plutone freddo (es., le superfici striate visibili presso il Belvedere di San Piero).

6) L’analisi degli indicatori cinematici e della vorticità cinematica nella zona di taglio milonitico di Cavoli - Colle Palombaia indica un contesto di general shear (SIMPSON &DE PAOR 1993), con una distribuzione delle componenti del taglio puro e taglio semplice ugualmente suddivise (con un valore medio risultante di Wm = 0.7).

Questo regime di deformazione è legato alla combinazione della risalita verticale del plutone (taglio puro) e dello scarico gravitativo laterale delle coperture (taglio semplice), per ottenere un localizzato contesto transpressivo.

7) Le direzioni delle famiglie di fratture a medio-alto angolo nelle coperture risultano complessivamente paragonabili a quelle rilevate nel granitoide. Questo indica che i campi di frattura si sono sviluppati in gran parte quando plutone e copertura erano ancora accoppiati. Inoltre le laminazioni tettoniche successive, sia all'interno delle coperture che tra coperture e granitoide, si sono sviluppate complessivamente in modo lineare, senza significative rotazioni, mantenendo mediamente le orientazioni originali. Differenze si notano, invece, nell'orientazione delle famiglie principali delle fratture ad alto angolo tra il plutone e le rocce dell'aureola. In particolare, nella zona di Cavoli- Colle Palombaia, l'orientazione delle famiglie principali nel granitoide corrispondono a quelle secondarie nelle rocce meta-ofiolitiche. Questo può essere legato ad un diverso comportamento reologico dei corpi rocciosi, con struttura massiva per il primo e stratificata per le seconde.

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