5. LITOSTRATIGRAFIA
5.1 Introduzione
Nel seguente capitolo verranno descritte le litologie affioranti nell' area rilevata che appartengono al nucleo metamorfico Himalayano (HHC). Queste unità di alto grado sono a contatto con le unità poco metamorfiche della Tetide TSS. Le litologie verranno descritte alla scala meso e micro-scopica a partire dal footwall sino al tetto dell' unità 3 che coincide con il limite inferiore della zona ad alta deformazione conosciuta come Annapurna Detachment (AD) che separa l' inizio delle unità della tetide (Fig. 5.1). Questa descrizione è redatta come supporto per la descrizione della carta geologico-strutturale.
Fig. 5.1- Carta geologica della valle del Kali Gandaki, Annapurna-Dhaulagiri region (a), Nepal centrale e tettono-stratigrafia dell' HHC nella valle del Kali Gandaki, e stratigrafia della tetide (b)
5.2 -Unita 2 e Unità 3
L'unità 2 è caratterizzata da rocce calco-silicatiche. Il limite settentrionale dell'unità 2 è stato rilevato a sud della valle del fiume Lete dove, ad una quota di circa 3000 m , si trova il contatto tra con un filone plurimetrico di leucograniti intruso negli augen gneiss dell'unità 3 in accordo con quanto descritto da Godin et al. (1999)e da Godin (2003).
L'unità 3 affiora a partire del villaggio di Ghasa ed arriva fino a nord del villaggio di Damphu dove, sul lato occidentale del fiume Kali Gandaki nella valle dell' affluente Chhaktan Khola, si osserva il contatto con l'unità di Larjung. L' unità 3 è costituita prevalentemente da ortogneiss di età Ordoviciana conosciuti in letteratura col nome di “Augen Gneiss” (Parris & Hodges 1996; De celles et al., 2000; Godin et al., 2001; Larson et Godin 2009). Nella porzione superiore affiorano meta-peliti e marmi calco-silicatici e le paragenesi mineralogiche a Cal+Qtz+Bt+Ms+Pl+Kfs+Ep indicano metamorfismo in facies anfibolitica (Vannay &Hodges, 1996). Le litologie dell' unità 3 sono intruse da una fitta rete di leucograniti a Tur e Grt che registrano diverse fasi deformative. In prossimità del villaggio di Kalopani gli ortogneiss sono caratterizzati dalla presenza di locali shear bands di spessore pluri-decimetrico e da un fabric milonitico pervasivo in cui sono inseriti differenti indicatori cinematici (descritti nel capitolo successivo) che ha portato diversi autori (Godin et al., 1999b, 2003: Searle et al. 2011) a cartografare una zona di taglio ad alta deformazione conosciuta in letteratura come Kalopani Shear Zone (KSZ).
5.2.1 Unità 2 : Gneiss Calco-silicatici
Gli gneiss calco-silicatici affiorano a nord del vilaggio di Ghasa (Fig. 5.1) fino al contatto con con orientazione circa WSW-ENE nella valle del fiume (Khola) Lete con gli augen gneiss dell'unità 3 (cfr Appendice3). Queste rocce contengono generalmente la
seguente associazione mineralogica Qtz+Pl+Kfs+Bt+Ep+Cpx+Hbl+Grt+Scp+Ms+Cal (Vannay & Hodges 1996). A questa litologia sono intercalati gneiss a biotite ed orneblenda con protolito di età Neoproterozoico-Cambriana (Searle, 2010).
- Descrizione macroscopica: Gli gneiss calco-silicatici sono caratterizzati da affioramenti continui con spessore pluri-metrico. La roccia, di colorazione verde acqua, è foliata e presenta un' alternanza di livelli con spessore variabile da centimetrico a pluri-centimetrico di colorazione bianca costituiti da calcite, quarzo e feldspato, intercalati a livelli di colorazione verde ad epidoto, diopside ed anfibolo (Hbl) con spessore variabile da plurimillimetrico a centimetrico. Alla scala dell' affioramento si osservano bande con spessore metrico di composizione carbonatica e vene pegmatitiche a Qtz-Fsp-Tur-Grt. La grana della roccia diminuisce avvicinandosi all'unità III ed alla zona di taglio KSZ definendo un fabric milonitico.
-Descrizione microscopica: Gli gneiss calco silicatici presentano una granulometria generalmente coarse con variazioni in percentuale relativa dei cristalli euedrali di Hbl e Px a seconda dell' area di campionamento. Questi cristalli hanno forma dei grani generalmente euedrale e si presentano spesso fratturati. La calcite è in aggregati inequigranulari con cristalli che variano da euedrali a subedrali. Sono presenti inoltre cristalli con forma a losanga di epidoto.
Fig 5.2 – a-b) Calcosilicati dell'unità II in affioramento, in b è messa in luce la foliazione principale
con un filone leucocratico a Tur e Grt piegato (spessore pluri-cm). c) . al centro della foto si osserva il piegamento delle geminazioni e le terminazioni a cuneo della calcite (Campione Kl8.11.8, 2 nicol, ingrandimento . d) tessitura granoblastica poligonale in una anfibolite dell' unità 2 (kl.8.11.8, 1 nicol, ingrandimento2x)
5.2.2 Unità 3: Augen gneiss- metapeliti- marmi calco-silicatici
La collocazione strutturale di questa unità rispetto all'AD è in letteratura argomento di discussione. Nella carta redatta nel contesto di questo lavoro di tesi si fa riferimento a Godin (1999a,1999b,2001,2003,2009) che posiziona l' AD in continuità con il contatto superiore dell'unità 3 e sopra vi colloca i calco-silicati della Larjung Fm come appartenenti alla base della sequenza sedimentaria della tetide (Fig 5.1a).
- Descrizione macroscopica: Gli ortogneiss sono caratterizzati da affioramenti di scala pluri-ettometrica con direzione circa NW-SE. Si distinguono ortogneiss a grana fine e grossolana. Questa distinzione è definita su base tessiturale in quegli affioramenti in cui è possibile osservare questa variazione a contatto (es. versante sud-occidentale del Nimek Danda)(Fig.5.3 a,b,d). L'associazione mineralogica che caratterizza gli ortogneiss è Qtz+Pl+Kfs+Ms+Bt+Grt; presentano un fabric penetrativo definito da una scistosità continua e marcata dall'allineamento preferenziale di forma della biotite e della muscovite. I filoni leucogranitici presenti in tutta la porzione superiore dell' unità 3 sono fittamente interdigitati con il fabric della roccia e presentano spessore variabile da centimetrico a pluri-metrico. Composizionalmente hanno una porzione leucocratica predominante a quarzo e feldspato con cristalli euedrali di tormalina e granato con spessore variabile da millimetrico a pluri-centimetrico (Fig. 5.4a-b).
I marmi calco-silicatici, di colorazione variabile da grigio scuro a chiaro formano affioramenti plurimetrici (Fig.5.4 c). Le meta-peliti presentano una patina d' alterazione ocra, e possono formare piccole lenti metriche entro i marmi o definire affioramenti indipendenti di spessore pluri-metrico. Entrambe le litologie hanno un fabric milonitico. Questi litotipi sono finemente foliati (spessore dei domini di clivaggio da mm a cm) e la tessitura è marcata da livelli (mm) a calcite e subordinato quarzo e livelli (mm) a biotite e muscovite, con intercalati livelli leucogranitici variamente deformati.
Nella zona del Nimek Danda è stato cartografato all'interno dell'unità 3 un affioramento plurimetrico di micascisto a biotite, muscovite, quarzo, feldspato abbondante granato e subordinata sillimanite (Fig.5.3c).
Fig.5.3-a-b) Ortogneiss a grana grossolana a contatto (SL: linea blu) con una porzione a grana fine;
in (b) la freccia gialla indica i leucosomi a Grt-Tm che in nella fig (b) sono boudinati. c) Micascisto a Grt in cui si osserva l'abbondanza in percentuale del Grt lungo i piani di clivaggio (diametro del granatopluri-mm). d) ortogneiss a grana grossolana con livelli leucocrati con fenocristalli di tormalina centimetrici (copriobbiettivo Nikon diametro 3,5 cm).
Fig. 5.4-a-b) Leuocogranito a Tur (nera) Grt (arancione scuro; spessore ~4 cm) con cristalli di
spessore pluricentimetrico (martello ~30 cm). c) Marmo calcosilicatico, la foliazione è milonitica e penetrativa; si osservano liveli ricchi in Qtz e Fsp di colorazione bianca. d) Metapelite finemente foliata con patina di alterazione ocra; si vedono boudins simmetrici pluri-cm (la freccia rossa indica una moneta del diametro di ~1 cm) di leucogranito a Tur e Grt.
- Descrizione microscopica: Le paragenesi mineralogiche dell' ortogneiss sono costituite da aggregati di quarzo e feldspato inequigranulari con contatti tra i grani interlobati e forma dei grani da subedrale ad anedrale, e da letti di biotite con subordinata muscovite a grana fine. Il granato è molto raro negli ortogneiss. Le metapeliti sono composte in prevalenza da calcite a grana grossolana in aggregati equigranulari. I marmi sono composti da abbondanti aggregati di calcite in-equigranulari con forma dei grani da subedrale ad anedrale in cui si inseriscono cristalli isorientati di muscovite di forma aciculare. Il quarzo è in cristalli isolati sub-arrotondati.
Fig. 5.5-a) Quarzo policristallino con contatti tra i grani irregolari (campione Kl3.11.3, 2 nicol,
ingrandimento 40x).b) geminazioni polisintetiche nella Cal piegate per processo di dissoluzione per pressione (campione Kl 8.11.8 2 nicol, ingrandimento 40x). c) aggregato policristallino inequigranulare di Qtz, si osservano i contatti interlobati e l'orientazione preferenziale di forma dei grani (campione Kl3.11.3, 2 nicol, ingrandimento 16x . d) micascisto a Grt e foliazione pervasiva marcata dai cristalli di Bt (marroni) (campione Kl19.11.13, 1 nicol, ingrandimento 16x ) e) leucogranitro con cristallo di Tur (centro della foto)(campione Kl4.11.3, 2 nicol, ingrandimento 2x). f) foliazione milonitica continua marcata dalla Bt negli ortogneiss (campione Kl3.11.3., 1 nicol, ingrandimento 2x).
