4. ASSETTO TETTONICO
4.1 INTRODUZIONE
Il rilevamento geologico ha permesso di riconoscere e cartografare numerose megastrutture la cui collocazione nella cronologia della deformazione è stata determinata mediante l’analisi strutturale alla micro e alla mesoscala. Osservando la carta geologica redatta con questa tesi, è possibile individuare i rapporti tettonici esistenti tra le unità presenti nell’area.
Il motivo strutturale che caratterizza la zona in esame è dato dalla sovrapposizione di quattro unità tettoniche, che risultano essere, dall’alto verso il basso: le Unità Liguri, rappresentate dall’Unità Ofiolitica e dall’Unità della Pietraforte, l’Unità di Canetolo, e, alla base dell’impilamento, l’Unità Toscana non metamorfica. Queste unità si trovano in un’area delimitata ad Est e ad Ovest da faglie trascorrenti regionali orientate NNW-SSE, e a NE dai depositi magmatici derivanti dall’attività quaternaria del Monte Amiata.
Le Unità Liguri sono rappresentate dall’Unità Ofiolitica (in particolare dalle oficalciti, dai basalti e dalla formazione delle Argille a Palombini), dall’Unità Pietraforte ( costituita dalla formazione della Pietraforte).
L’Unità Subligure è caratterizzata da una successione costituita dalla formazione delle Argille e Calcari di Canetolo e dal Flysch di Vico, entrambe appartenenti all’Unità di Canetolo.
Infine l’Unità Toscana non metamorfica è costituita dai membri più recenti della Falda Toscana, ossia dalla formazione delle Marne a Posidonomya fino al Macigno.
Il motivo strutturale che caratterizza l’area rilevata è determinato dal sovrascorrimento dell’Unità Subligure sull’Unità Toscana non metamorfica durante la
fase deformativa D2, e dal sovrascorrimento delle unità Liguri su queste durante la fase
D4 .
Dal punto di vista tettonico l’area rilevata è costituita da grosse anticlinali e sinclinali ad andamento NNW-SSE e piano assiale verticale, delineate chiaramente dalle grandi strutture identificate durante il rilevamento geologico. Queste importanti megastrutture ripiegano un assetto strutturale più antico caratterizzato da superfici di sovrascorrimento e piegamenti alla scala meso- e megascopica, che sono il risultato delle tre fasi deformative duttili precedenti. Si delineano così grandi pieghe a scala regionale che ripiegano i sovrascorrimenti precedentemente formatisi.
4.2 LE MEGASTRUTTURE
Le megastrutture di quest’area sono riconducibili al sistema di pieghe a scala regionale descritto nel paragrafo precedente.
LA MEGASTRUTTURA DI MONTE AQUILAIA
Il Monte Aquilaia è uno dei rilievi più importanti dell’area studiata. Si trova a NE del paese di Stribugliano, ed è costituito esclusivamente dalle formazioni più recenti dell’Unità Toscana non metamorfica, ossia dalle Marne a Posidonomya, dai Diaspri, dalla Maiolica, dalla Scaglia Toscana e dal Macigno. Lo spessore di tali formazioni è talvolta ridotto a causa degli eventi tettonici che le hanno interessate.
La struttura generale è data dalla presenza di tre principali superfici di sovrascorrimento che si sono sviluppate durante la fase deformativa D2. Tali superfici
hanno un andamento WSW-ENE, e risultano deformate dagli eventi tettonici successivi.
La superficie di sovrascorrimento più profonda R1 porta le formazioni della
Scaglia Toscana e del Macigno al di sopra dei membri più recenti della Scaglia Toscana (membro delle Calcareniti di Montegrossi). In superficie risulta talvolta visibile in quanto crea una fascia altamente tettonizzata che si sviluppa in direzione NS per qualche centinaio di metri. La R1 è interrotta a Nord da una faglia trascorrente ad
andamento SW-NE, mentre a Sud è interrotta da una faglia verticale di minore entità ad andamento NW-SE. Seguendone l’andamento a partire dal lato orientale di Monte Aquilaia, fino al lato meridionale, questa superficie di sovrascorrimento mette tettonicamente in contatto il membro delle Argilliti di Brolio con il membro delle Calcareniti di Montegrossi a Est e il membro delle Marne del Sugame a Sud. Lungo la strada principale che porta a Monte Aquilaia dal paese di Arcidosso questo sovrascorrimento mette in contatto la formazione dei Diaspri con il membro delle Calcareniti di Montegrossi.
La seconda superficie di sovrascorrimento R2 ha uno sviluppo analogo a quello della R1
, e porta in raddoppio tettonico i membri più recenti della Scaglia Toscana e il Macigno. Associate alla R2 si sono sviluppate strutture tipo duplex, costituite rispettivamente dalle
formazioni delle Marne a Posidonomya, della Maiolica e dal membro delle Marne del Sugame. Tali strutture sono visibili a SE di Monte Aquilaia, lungo la strada principale. Anche questa superficie di sovrascorrimento si interrompe a Nord per la presenza della faglia a scala regionale descritta per la R1 , mentre a Sud gira intorno a Monte Aquilaia e va ad
interrompersi contro la terza superficie di sovrascorrimento R3, nonchè la più recente.
Quest’ultima porta la formazione dei Diaspri tettonicamente al di sopra del membro delle Calcareniti di Montegrossi e del membro delle Argilliti di Brolio. L’estensione della R3
è ridotta rispetto agli altri due sovrascorrimenti, ma anch’essa termina a Nord contro la faglia regionale, mentre a Sud si interrompe contro la faglia trascorrente che taglia il paese di Stribugliano con un andamento NNW-SSE.
Dalla geometria e dai rapporti reciproci delle tre superfici di sovrascorrimento, si può dedurre che le tre superfici R1, R2, e R3 appartenengono alla stessa famiglia di
sovrascorrimenti, e sono coeve.
L’assetto strutturale riconosciuto, suggerisce dunque la presenza di più sovrascorrimenti successivamente polideformati, e attribuibili alla seconda fase deformativa che ha interessato l’area studiata.
LA MEGASTRUTTURA DI SORGENTE FONTANILE
A Ovest di Monte Buceto, presso Sorgente Fontanile, è possibile osservare una struttura costituita da una blanda anticlinale di quarta fase deformativa, all’interno della quale a scala minore sono presenti pieghe asimmetriche all’interno del membro delle Argilliti di Brolio. Tali pieghe presentano un fianco lungo inclinato di circa 30° verso NW, e un fianco corto verticale. In campagna, lungo la strada che da Stribugliano si dirige verso Monte Buceto, sono ben visibili due esempi di tali pieghe, riconoscibili per le misure verticali all’interno del membro suddetto. Seguendo la strada si possono prendere misure di strato che vanno da N 20 28 NW a N 20 verticale, ossia dal fianco dritto a quello verticale, passando per la cerniera.
Come si vede dal profilo, successivamente alla formazione di queste pieghe e alla messa in posto dell’Unità di Canetolo sopra la Falda Toscana, l’intera struttura è stata interessata da un blando piegamento dovuto alla quarta ed ultima fase deformativa, con conseguente dispersione degli elementi strutturali delle pieghe descritte.
Infine l’intero sistema è tagliato ad Ovest da una faglia regionale a carattere trascorrente, che mette in contatto l’Unità di Canetolo e la formazione della Scaglia Toscana con la formazione delle Argille a Palombini. Ad Est la struttura è tagliata da una faglia appartenente alla stessa famiglia della faglia di Stribugliano, ma di minore entità, che disloca le formazioni della Scaglia Toscana e dei Diaspri.
LA STRUTTURA A SINFORMI E ANTIFORMI TRA MONTICELLO AMIATA E
MONTELATERONE
Questa megastruttura è evidente nei fogli 320100 e 320110, e taglia trasversalmente l’intera area rilevata. Si presenta come una successione di grandi pieghe blande sinformi ed antiformi che interessa tutte le unità tettoniche presenti nell’area; sono vergenti a NE, a piano assiale verticale con direzione che varia da N 120 a N 140.
In particolare si individuano tre nuclei di pieghe antiformi, che da Ovest verso Est affiorano presso P. Marchionne, presso Poggio Castelli e ad Est del paese di Case Rosse. Nei primi due nuclei di tali pieghe affiora la formazione della Scaglia Toscana, mentre il terzo è costituito dall’Unità di Canetolo.
Tutte le antiformi risultano a geometria asimmetrica. All’interno del nucleo dell’antiforme di Poggio Castelli si hanno evidenze di pieghe di terza fase, come si può vedere all’interno dell’affioramento che scende verso la Strada Provinciale cinigianese.
Si individuano poi due nuclei di pieghe sinformi, costituiti sempre dalla formazione della Pietraforte, che danno origine agli alti morfologici di Poggio Matoraio e del paese di Montelaterone.
L’origine di queste strutture è riconducibile alla quarta fase deformativa, visto il coinvolgimento dei sovrascorrimenti che hanno portato all’impilamento delle unità tettoniche, e visto che tali pieghe non risultano ulteriormente deformate.
Il treno di pieghe è troncato ad Ovest dalla faglia di prima generazione che attraversa i paesi di Castiglioncello Bandini e Stribugliano; ad Est questa successione non è più cartografabile a causa del ricoprimento del substrato da parte dei prodotti magmatici quaternari del Monte Amiata.
4.3 LE FAGLIE
Nell’area rilevata sono presenti due generazioni di faglie dirette ad alto angolo appartenenti agli eventi deformativi della tettonica distensiva che ha interessato la Toscana a partire dal Miocene inferiore.
Fig Schema di distribuzione delle principali faglie e dei sovrascorrimenti dell’area
La prima generazione di faglie ha una direzione N 160 – N 170, detta anche direttrice appenninica, un’immersione sia verso NE che verso SW, ed un’inclinazione intorno a 70°.
La principale faglia cartografata appartiene alla prima generazione, immerge a SW ed ha carattere subverticale; delimita la parte occidentale dell’area rilevata tagliando i paesi di Castiglioncello Bandini e Stribugliano, e mette in contatto la formazione delle Argille a Palombini e della Pietraforte a Ovest con l’Unità di Canetolo e l’Unità Toscana a Est. Dato il suo carattere regionale, le megastrutture dell’intera area, descritte nel paragrafo precedente, risultano tutte interrotte da questa faglia.
L’area rilevata è delimitata anche a Est da una faglia a direzione appenninica, che si estende ad Est di Monte Labbro, e mette in contatto la formazione delle Argille a Palombini a Est con l’Unità di Canetolo a Ovest. Immerge a NW ed ha una inclinazione inferiore all’altra faglia descritta. Parallelamente a questa, si ha lo sviluppo di altre due superfici di scollamento, di minore importanza, che permettono rispettivamente all’Unità di Canetolo e alla formazione della Scaglia Toscana di muoversi verso SW.
La seconda generazione di faglie ha una direttrice intorno a N 20 – N 40 , un carattere principalmente trascorrente ed una inclinazione intorno al verticale. Queste faglie tagliano le faglie della prima generazione, come nel caso della faglia regionale a Est di Monte Labbro, e le strutture anticlinali e sinclinali dovute alla quarta fase deformativa.
A questa generazione appartiene la faglia che delimita a Sud i paesi di Monticello Amiata e di Montelaterone, nella zona settentrionale dell’area in esame. Questa, tramite una trascorrenza indicativamente sinistra, taglia le Unità tettoniche di Canetolo e della Pietraforte.
Un altro esempio di faglia di seconda generazione è la grande trascorrente che interrompe a SW del paese di Bagnore, nella parte orientale della carta rilevata, la faglia di prima generazione descritta precedentemente. Seguendone l’andamento si nota che tale faglia passa da una direzione di circa N 60 a Nord di Monte Labbro, a una direzione di N 20, mano a mano che si sviluppa verso SW. Questa struttura taglia completamente l’intera carta, mettendo in contatto tutte le unità tettoniche presenti, e dislocando ogni megastruttura che incontra. A Sud di questa ogni movimento e guidato da deformazioni gravitative di versante, a Nord di questa, invece, si hanno solo movimenti per dislocazioni tettoniche.
Infine a Nord di Monte Aquilaia si può osservare un altro esempio di faglia di seconda generazione, che interrompe i raddoppi tettonici descritti nel paragrafo precedente. La sua direzione è circa N 50, e si interrompe contro la faglia regionale di prima generazione che delimita a Ovest la carta.
La disposizione delle faglie descritte, appartenenti alle prime due generazioni, suggerisce la presenza di un alto strutturale asimmetrico composto dall’Unità Toscana non metamorfica, dall’Unità di Canetolo e dalle Unità Liguri, delimitato ad Est e ad Ovest da faglie a direttrice appenninica.
