Capitolo 4
Descrizione dell’affioramento analizzato.
4.1 Localizzazione.
L’area oggetto di questo lavoro di tesi è localizzata nella porzione più orientale dei Pirenei, sulla costa meridionale della penisola di Cap de Creus (Spagna) a qualche decina di Km a sud del confine francese. L’affioramento preso in esame è situato ad est del paese di Canyelles (lat 42° 14’ 43” N, long 3° 11’ E) (fig. 1), dove è esposto il settore meridionale del corpo intrusivo tardo ercinico granodioritico di Roses.
a b
c d
Fig. 1 Immagine satellitare della penisola di Cap de Creus (a); la parte evidenziata indica l’area di campionamento, a SE della città di Roses, nella località Canyelles (b). L’affioramento visto da NW (c) e da SE (d). In (d) è indicata la provenienza dei nove campioni analizzati e il senso di taglio delle shear zone.
L’affioramento è geograficamente situato nella zona meridionale della penisola di Cap de Creus (Spagna), la quale si affaccia sul mar Mediterraneo a qualche decina di km a sud del confine francese.
4.2 Zone di taglio con senso di movimento opposto.
La granodiorite mostra una foliazione penetrativa a nord dell’affioramento studiato, mentre nell’area di studio la foliazione è ristretta a zone gneissico-milonitiche (Sgm) che variano in spessore da pochi centimetri a decine di metri. Queste zone di taglio formano un set subparallelo con trend NW-SE e una forte inclinazione, quasi verticale, verso SW.
a b
c
Fig. 2 A: 304 poli di foliazione gneissico-milonitica (Sgm); b: 121 lineazioni di allungamento mineralogico; c: assi delle pieghe di crenulazione nei metasedimenti incassanti, 210 elementi. (Carreras & Losantos, 1982).
L’affioramento è lungo circa 200 m e largo fino a 30 m dal limite della costa fino alla strada ed è caratterizzato dalla presenza di due zone di taglio con i limiti circa paralleli caratterizzate da sensi di taglio opposti. Le shear zones sinistre duttili sono predominanti nell’affioramento, con trend generale NW-SE (fig. 2a). Nelle zone meno deformate della granodiorite le shear zones hanno un’orientazione più variabile e sono meno spesse, a volte si osservano zone di taglio destre che occasionalmente tagliano le sinistre. Le relazioni cronologiche tra destre e sinistre non sono uniformi in tutto il sito: in alcuni punti le shear zones sinistre possono tagliare le precedenti shear
zones destre, più raramente si creano sistemi coniugati, ma in ognuno di essi lo spostamento accomodato da una delle due precede l’altro (Carreras & Losantos, 1982). In generale comunque si nota come le zone di taglio tardive siano più strette e terminino in fratture fragili, qualsiasi sia il loro senso di spostamento.
La granodiorite, inoltre, mostra una lineazione di allungamento mineralogico con direzione circa parallela alla direzione di spostamento nella roccia. La lineazione di estensione è materializzata dalle code dei porfiroclasti ruotati, da biotite e quarzo. L’orientazione della lineazione è pressoché regolare con immersione verso SE che, proiettata su uno stereonet, forma un massimo circa perpendicolare alla foliazione milonitica gneissica (fig. 2b). Quest’ultima subisce a sua volta un piegamento, con pieghe e clivaggio di crenulazione che hanno l’asse circa parallelo alla lineazione di allungamento mineralogico.
I metasedimenti incassanti mostrano almeno una foliazione penetrativa (Sr) sviluppata durante l’evento metamorfico regionale, spesso piegata con in genere associato un clivaggio di crenulazione che, se abbastanza penetrativo, riesce a trasporre la foliazione regionale (Sr). Il trend generale delle pieghe minori e della lineazione di crenulazione è circa N 140° E (fig. 2c), con i piani di crenulazione subparalleli alla foliazione gneissico-milonitica (Carreras & Losantos, 1982).
4.3 Descrizione degli indicatori cinematici alla mesoscala.
La deformazione registrata all’interno dell’area di studio è marcatamente eterogenea, spesso localizzata lungo le zone di taglio, lasciando domini quasi in deformati. Una volta determinata la direzione di movimento relativa dei blocchi, il senso di taglio viene individuato studiando gli indicatori cinematici o la deflessione degli elementi geometrici preesistenti come dicchi, vene, superfici di stratificazione.
Al fine di avere una corretta osservazione degli indicatori cinematici, essi dovranno essere visualizzati su sezioni orientate perpendicolarmente alla foliazione e parallele alla lineazione, quindi perpendicolari al marker.
4.3.1 Deflessione della foliazione.
Uno degli elementi più evidenti nella granodiorite è la deflessione della foliazione vicino alle zone di taglio (fig. 3a). Le enclaves (figg. 3b e 3c), con composizione microquarzodioritica e minerali mafici abbondanti, insieme ai meno abbondanti xenoliti metasedimentari, sono prevalentemente appiattiti e distribuiti in maniera non omogenea, lungo delle superfici preferenziali (Carreras et ali, 2004), parallele alla foliazione milonitica. I due elementi fanno risaltare la curvatura dei piani della foliazione quando essa si avvicina alle shear zones. Inoltre le enclaves presentano dei rapporti lunghezza / larghezza che aumentano avvicinandosi ai limiti delle zone di taglio.
4.3.2 Deflessione dei dicchi.
L’affioramento presenta un fabric ben sviluppato, ma non omogeneo. La forte milonitizzazione si riflette nella deformazione di uno sciame di dicchi aplitico-pegmatitici interessati dal taglio (Carreras & Losantos, 1982) (fig. 4). A scale da centimetrica a plurimetrica, si notano alcuni elementi deflessi dalle shear zones (figg. 5a, 5b e 5c), altri sono tagliati e dislocati nel senso di taglio (fig. 6).
a b
c
Fig. 3 Enclaves nella granodiorite. A: deflessione della foliazione vicino alle zone di taglio evidenziato dalle enclaves; b: si nota l’allungamento preferenziale subparallelo alla foliazione gneissico-milonitica. In c sono rappresentate le ellissi che mostrano l’orientazione media degli oggetti con sotto riportato il rapporto degli assi lungo e corto delle enclaves. Il sito mostrato si trova qualche decina di metri a NE dall’area di studio (Carreras et ali, 2004).
a b
c
Fig. 5 Dicchi aplitico-pegmatitici deflessi dai quali si evince il senso di taglio sinistro. Il dicco nella foto c è localizzato poco più ad SE del transetto impostato in fig 1d e mostra una probabile dinamica di estrusione.
Nella fig. 5c è rappresentato un dicco localizzato qualche metro a SE della sito studiato. La cinematica di questo elemento sembra concordare con l’ipotesi di un’estrusione laterale della granodiorite compresa fra le due zone di taglio parallele con senso di taglio opposto analizzate in questo lavoro di tesi (cap. 5).
4.3.3 Mantled objects.
Si formano in conseguenza alla deformazione cristalloplastica. La rotazione del cristallo provoca la formazione di appendici laterali che prendono il nome di mantelli o code se il materiale ai lati del
porfiroclasto è lo stesso del nucleo, se invece quest’ultimo è diverso dal materiale che lo avvolge sono chiamate strain fringes.
Queste microstrutture si possono allungare parallelamente allo shape fabric milonitico fino a sembrare delle code, la cui geometria da informazioni sul senso di taglio (fig. 7).
Alla scala dell’affioramento si riconoscono oggetti θ in cui mancano le ali, oggetti σ e δ in cui le ali sono asimmetriche; gli ultimi due tipi si distinguono in base alla forma delle ali. Negli oggetti δ si crea una incurvatura (embayment) tra la coda e il porfiroclasto e la linea mediana, che passa per il centro del porfiroclasto, viene attraversata dalle code stesse. Nei porfiroclasti σ questo non accade e le code non attraversano mai la linea mediana. La differenza di elevazione delle code, causata dalla velocità di rotazione più alta di rispetto alla velocità di ricristallizzazione, è definita stair stepping e la direzione verso la quale salgono le appendici definisce il senso di taglio.
I mantled objects osservati alla scala dell’affioramento (figg. 8ad) sono principalmente formati da porfiroclasti di feldspato e indicano un senso di taglio coerente con quello della zona di taglio di vicinanza, cioè sinistro se la zona di taglio adiacente è sinistra e viceversa.
4.3.4 Strutture S/C’.
L’orientazione preferenziale delle miche o un layering composizionale può essere tagliato da un set di shear zones minori sintetiche a basso angolo chiamate shear bands, mentre l’intera struttura è detta shear band cleavage (fig. 9).
Il tipo C’ si sviluppa obliquo rispetto ai margini della shear zone, a circa 15°-35° (Dennis e Secor; Passchier, 1991b; Blekinsop e Treloar, 1995), all’interno di miloniti fortemente foliate.
Fig. 9. In figura (Passchier, 1996) è rappresentato lo schema deformativo all’interno del quale si sviluppano le strutture S/C’.
a b
c d
Fig. 8 Alla mesoscala sono stati rilevati oggetti tipo σ e δ che mostrano un senso di taglio sinistro (a, b) e destro (c, d). In c si verifica una drastica riduzione di grana (vedi fig. 3 cap 3).
I piani S (dal francese schisosité) e C (dal francese cisaillement) si formano contemporaneamente indicando lo stesso evento di deformazione milonitica (Passchier et alii, 1996).
Sono state riconosciute strutture S/C’ con i piani S ben sviluppati, in parte curvati, e piani C’ a volte appena percettibili (fig. 10). Il senso di taglio ricavato da questi indicatori cinematici è sinistro in quanto si sviluppano prevalentemente vicino alle shear zones sinistre.
Un tipico esempio di eterogeneità della deformazione si riscontra in fig. 8c nella quale la porzione di affioramento presa in considerazione, una zona milonitica destra, registra il massimo strain finito nei pochi centimetri del livello D. In A si osserva il livello meno deformato, mentre in B, C ed E si nota una lieve foliazione a basso angolo rispetto al limite della shear zone milonitica (Simpson et ali, 1982).
a
b
