• crosta oceanica
• deformazione
• milonite ultramafica
• strain weakening
• zona di frattura

La zona di frattura di S. Paolo rappresenta uno dei margini più complessi del sistema delle dorsali oceaniche. Questa zona è formata da quattro trasformi separate da tre segmenti di dorsale intra-trasforme. Il segmento settentrionale è stato soggetto ad un regime transpressivo stabile negli ultimi dieci milioni di anni generato dalla propagazione verso sud dell’asse della MAR. Ne risulta la formazione di una struttura a fiore positiva di estensione regionale che emerge in corrispondenza dell’arcipelago di S. Pietro e Paolo. La presenza di rocce milonitiche ed ultramilonitiche caratterizza sia la parte immersa che le isole emerse. Durante la spedizione Colmeia (M. Maia, 2013) si sono recuperati numerosi campioni di miloniti sia da questa area che dai segmenti meridionali del sistema. Essi rivelano la presenza di una deformazione meccanica duttile registrata da numerosi affioramenti. Nello studio qui proposto si è analizzato un set di rocce milonitiche a protolite mafico ed ultramafico attraverso lo studio petrografico e composizionale degli elementi maggiori ed in traccia. Le ultramiloniti di alta T presentano una matrice a ol+px+sp±amph che retrocede a serp±chl± lowTamph. La deformazione duttile registra un processo retrogrado decompressivo che agisce alla scala litosferica da 900 a 600 °C. Gli eventi a bassa T sono associati alla formazione di scisti serpentinitici. La milonitizzazione a larga scala porta al mixing progressivo di diverse unità litologiche della crosta inferiore e superiore con una progressioen da facies granulitiche a scisti verdi. Gli elementi in traccia sono coerenti con l’incorporazione di rocce mafiche, relativamente arricchite, durante la deformazione duttile di grandi corpi di peridotite impoverita. La mappatura della distribuzione degli elementi in traccia rivela che la formazione delle ultramiloniti è innescata dalla iniezione di magmi debolmente idrati nella crosta profonda.

The St. Paul fracture zone is one of the most complex plate boundaries in the Mid Ocean Ridge System. It includes four transforms separated by three intra-transform ridge segments. The northern transform system has experienced a 10 My long steady transpressive regime due to the southward propagation of the northern MAR segment. This regime results in a regional-wide positive flower structure emerging in correspondence of the St. Peter and Paul archipelago. The presence of ultramafic mylonitic and ultramylonitic rocks is associated with both the islands and the submersed massif. During the Colmeia expedition (M. Maia, 2013) a number of mylonites were recovered from this area and also from the southern region revealing a diffuse mechanical ductile deformation of large crustal outcrops. In this study a set of mafic to ultramafic mylonites were studied for texture, major and trace element distribution. High T ultramylonites have an ol+px+sp±amph equilibrated matrix that retrogrades to serp±chl± lowTamph. The ductile deformation records a decompressive retrograde process acting at the lithospheric scale from 900 to 600 °C. Lower temperatures are associated to the formation of serpentinitic schists that locally mark a low P-T strain focusing. Diffuse mylonitization progressively mixes different lithological units from the deep and lower crustal layers recording granulitic to greenschist facies conditions. Trace elements are coherent with the incorporation of mafic, relatively enriched, lithologies during the ductile deformation of large peridotitic depleted bodies. Trace element mapping reveals that the formation of the ultramylonites is triggered by the injection of weakly hydrated magmas in deep crustal layers.