6 CONCLUSIONI
Il lavoro svolto in questa tesi consiste in un rilevamento geologico in scala 1:10000 e in un’analisi strutturale della zona situata ad ovest dell’edificio vulcanico del Monte Amiata, in Toscana Meridionale.
Il rilevamento è stato eseguito utilizzando le nuove norme CARG del rilevamento geologico. L’area è compresa nel foglio 320 di Castel del Piano, e ricade nelle sezioni numero 100, 110, 140 e 150.
I metodi di indagine utilizzati sono stati:
- Il rilevamento geologico, che ha permesso la redazione di quattro carte geologiche di dettaglio in scala 1:10000;
- L’analisi meso e microstrutturale delle strutture deformative duttili e fragili riconoscibili all’interno dell’Unità Toscana non metamorfica;
- L’elaborazione dei dati strutturali mediante diagrammi statistici, per individuare le direzioni dei principali elementi strutturali e per stabilire la cronologia delle principali fasi deformative;
- La definizione dell’interferenza a scala cartografica delle principali megastrutture e la loro collocazione nella cronologia del piegamento.
La struttura generale che abbiamo studiato è data dall’impilamento di unità tettoniche appartenenti a domini paleogeografici differenti: il Dominio Ligure (di natura oceanica), il Dominio SubLigure e il Dominio Toscano (entrambi di natura continentale).
Dall’analisi litostratigrafica dell’area rilevata, è stata ricostruita la successione tipica che caratterizza i depositi appartenenti ai domini suddetti. L’Unità Toscana non metamorfica, che giace tettonicamente al di sotto delle altre due unità, è rappresentata da
una successione che si estende dal Dogger sino al Miocene Inferiore. Questa successione comprende le Marne a Posidonomya, i Diaspri, la Maiolica, la Scaglia Toscana e il Macigno. Vista l’estensione areale degli affioramenti appartenenti alla formazione della Scaglia Toscana, è stato necessario, dopo una revisione bibliografica, distinguere anche in carta i vari membri che la costituiscono.
In questa tesi proponiamo una suddivisione della Scaglia Toscana in cinque unità litostratigrafiche, seguendo un criterio analogo a quello di Fazzuoli et alii (1996), alle quali però è stato attribuito il rango stratigrafico di membro: Membro delle Argilliti di Brolio, Membro delle Marne del Sugame, Membro delle Argilliti di Cintoia, Membro delle Calcareniti di Montegrossi e Membro delle Argilliti e Calcareniti di Dudda
Al di sopra dell’Unità Toscana, giace tettonicamente l’Unità di Canetolo, che si suddivide in due formazioni eoceniche corrispondenti alla formazione delle Argille e Calcari e alla formazione del Flysch di Vico.
Infine sopra all’Unità di Canetolo si trovano le unità tettoniche del dominio ligure, ovvero l’Unità della Pietraforte e l’Unità ofiolitica, entrambe caratterizzate da successioni cretacee.
L’Unità della Pietraforte è costituita nell’area rilevata dall’omonima formazione, rappresentata da torbiditi miste, silicoclastico-carbonatiche.
Per quanto riguarda l’Unità Ofiolitica, nell’area rilevata sono stati rinvenuti piccoli e frammentari affioramenti di oficalciti e basalti, all’interno della formazione delle Argille a Palombini.
Nell’ambito di questa tesi sono state analizzate tutte le deformazioni che hanno interessato l’Unità Toscana non metamorfica. È stata condotta un’analisi strutturale, effettuando una raccolta sistematica della giacitura di tutti gli elementi strutturali delle
varie fasi deformative riconoscibili in campagna. Tali dati sono stati poi elaborati con uno studio statistico, e, mediante lo stereonet, si è analizzata la distribuzione di queste misure nello spazio. Infine sono stati raccolti campioni per l’analisi microstrutturale, in modo da interpretare correttamente i rapporti reciproci tra le varie fasi deformative e descrivere più dettagliatamente la morfologia delle diverse foliazioni riconosciute. Sulla base dei risultati del rilevamento geologico, sono stati analizzati in dettaglio gli affioramenti in cui era possibile riconoscere la cronologia delle deformazioni.
Tramite le analisi condotte sono state individuate quattro fasi deformative, a differenza di quanto sostenuto fino ad oggi da altri autori. Alla meso e alla microscala queste fasi deformative risultano ben visibili nella formazione della Scaglia Toscana e nei Diaspri, dato che queste sono le facies che meglio si prestano a registrare le deformazioni plicative.
La prima fase deformativa D1 ha portato alla formazione di una foliazione relitta S1 penetrativa classificabile dall’analisi microscopica come slaty cleavage, sempre parallela alla stratificazione S0, piegata dalle fasi deformative successive, alla quale sono associate rare pieghe F1. Tali pieghe sono caratterizzate da una foliazione S1
classificabile come slaty cleavage.
La seconda fase deformativa, sviluppatasi in ambiente compressivo, dà origine a pieghe F2, che deformano gli elementi strutturali della fase deformativa precedente, alle quali è associata una foliazione di piano assiale S2. Hanno piano assiale PA2 verticale il cui valore medio della direzione è N 10 verticale e gli assi A2, ad andamento NNE-SSW.
E’ stata infine osservata una importante zona di taglio sin-fase D2, che alla mesoscala mostra evidenti strutture SC, zone di taglio minori, strain cap, strain shadow e strain fringes.
La terza fase deformativa è caratterizzata da pieghe debolmente convergenti, con una geometria da aperta a chiusa (Fleuty 1964), a grande raggio di curvatura, con cerniere acute alle scale più piccole e sempre più arrotondate mano a mano che consideriamo la scala maggiore. Le pieghe associate alla fase deformativa D3 hanno piano assiale PA3 suborizzontale, mentre l’asse A3 risulta con direzione di N 170.
Infine l’intero edificio strutturale ha subito un piegamento blando, attribuibile all’ultima fase deformativa D4. Questa dà luogo principalmente a pieghe F4 , osservabili a tutte le scale. L’effetto principale della deformazione D4 è dato dall’accentuazione della dispersione degli elementi strutturali delle fasi precedenti.
La caratteristica principale della falda Toscana nella Toscana meridionale è indicata in letteratura con il termine di “serie ridotta”, che sta ad indicare un fenomeno di laminazione delle successioni sedimentarie a più livelli stratigrafici. I risultati di questa tesi indicano che tutti i fenomeni di laminazione identificati nell’area sono da riferirsi a processi tettonici. I contatti tettonici tra le varie unità prese in esame durante il rilevamento risultano, a differenza di quanto detto fino ad oggi in letteratura, sempre sottrattivi ed il loro andamento è da analizzarsi tramite una ricostruzione palinspastica dell’intero edificio polideformato.
Per la prima volta, poi, 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. 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 .
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 magascopica. Si delineano così grandi pieghe a scala regionale che ripiegano i sovrascorrimenti precedentemente formatisi.
Infine l’analisi tettonica dell’area rilevata ha permesso di individuare due generazioni di faglie appartenenti agli eventi deformativi della tettonica distensiva che ha interessato la Toscana a partire dal Miocene inferiore. La prima generazione di faglie ha una direttrice intorno a N 20 – N 40 , un carattere principalmente trascorrente ed una inclinazione intorno al verticale; la seconda generazione di faglie ha carattere diretto ad alto angolo, 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°. Queste faglie tagliano le faglie della prima generazione, e le strutture anticlinali e sinclinali dovute alla quarta fase deformativa. 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.
I risulati ottenuti con questa tesi, dunque, risultano in disaccordo con le teorie proposte da Carmignani (si veda Carmignani & Kligfield, 1990), secondo il quale dopo la messa in posto delle falde e le fasi compressive ad essa associate, si ha un unico evento distensivo al quale sono attribuibili tutte le evidenze di
tettonica estensionale, e dunque entrambe le generazioni di faglie. In base alla ricostruzione temporale dei principali eventi deformativi che hanno interessato l’area in esame, risulta invece che le due generazioni di faglie non abbiano avuto origine durante un unico evento estensionale, bensì debbano essere riferite a due distinti eventi, interposti da un ulteriore evento compressivo. In particolare sosteniamo che le faglie di prima generazione siano legate alla terza fase deformativa D3, mentre le faglie dirette di seconda generazione siano successive alla quarta fase deformativa D4, a carattere compressivo.
