Riassunto analitico
Lo studio dei megathrust esposti in superficie è particolarmente utile per la descrizione dei meccanismi deformativi che operano all’interfaccia tra placche durante la subduzione a profondità molto maggiori di quelle raggiungibili dalle perforazioni di fondo oceanico, le quali generalmente non superano il km. L’Unità Sestola-Vidiciatico (SVU) negli Appennini Settentrionali è un mélange tettonico interpretato come la parte frontale dell'interfaccia di placca di un margine convergente attivo durante il Miocene inferiore. Al suo interno, blocchi provenienti dal prisma frontale della placca superiore giacciono sui depositi torbiditici della placca in subduzione. Sulla base di indagini mineralogiche e studi condotti sul campo, sono state stabilite per la SVU una profondità di circa 5 km e temperature massime inferiori a 150°C, ma nuove analisi di dettaglio di porzioni esposte della SVU si rendono necessarie per la comprensione e la descrizione sempre più approfondita dei meccanismi deformativi che hanno agito nel canale durante la subduzione.
Ripetute campagne di rilevamento a Vidiciatico (BO) hanno permesso la caratterizzazione di dettaglio di una porzione esposta in più punti del contatto tra le torbiditi dell’avanfossa nordappenninica (Formazione di Castiglione dei Pepoli – Membro arenaceo) e la base dell’Unità Sestola-Vidiciatico, qui rappresentata da marne grigio-verdi variamente e intensamente deformate (Marne di Civago).
Il rilevamento alla mesoscala condotto sul campo si è concentrato principalmente sulla raccolta generale di dati relativi alle strutture deformative, quali orientazioni e rapporti spaziali reciproci, e sulla schematizzazione e descrizione dettagliata di porzioni ritenute significative per complessità ed eterogeneità di stili deformativi, poi correlate spazialmente. In tali aree è stato effettuato un intenso campionamento, concentrato particolarmente lungo il contatto principale, shear zone secondarie, limiti tra livelli di natura litologica differente e strutture complesse ad interpretazione poco chiara.
Il lavoro di campagna è stato affiancato da indagini sistematiche sulle sezioni sottili ottenute dai campioni prelevati, volte a caratterizzarne la mineralogia e la microstruttura tramite tecniche di microscopia ottica, a catodoluminescenza e SEM.
Sulla base dei risultati combinati delle analisi effettuate alla meso- e alla microscala, è possibile affermare che le rocce di faglia appartenenti all’Unità Sestola-Vidiciatico sono il risultato di stili deformativi differenti a partire dalla parte più superficiale del megathrust fino alla profondità di transizione alla zona sismogenetica (stabilita per gli analoghi attivi a circa 150°C). Sui campioni analizzati sono state identificate strutture relitte di deformazione di sedimenti poco litificati, con sovraimposta localizzazione della deformazione lungo vene di taglio. Altre superfici di faglia sono diffusamente interessate dalla formazione di vene estensionali di calcite, la cui struttura a crack-and-seal, unita alle numerose evidenze di pressodissoluzione e alla presenza di brecce da implosione, testimonia un ciclo attivo di aumenti e ricadute della pressione dei fluidi. Molteplici strutture osservate, quali la foliazione subparallela al piano di faglia, vene estensionali ad alto angolo e vene di taglio coniugate suggeriscono che il megathrust abbia agito come una faglia debole orientata ad alto angolo rispetto alla direzione di sforzo principale massimo σ1. Inoltre, è possibile ipotizzare, sulla base dei dati rilevati, una migrazione verso l’alto del movimento di taglio che accomoda la subduzione, con progressiva disattivazione delle superfici di scorrimento più profonde e incorporazione nel blocco di letto di porzioni basali del canale di subduzione.
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