RICERCA ITALIANA     

L'OROGENESI CIMMERICA IN IRAN: DALLA FRAMMENTAZIONE DEL GONDWANA ALLA COLLISIONE CON L'EURASIA

Università degli Studi di Milano-Bicocca

Abstract

Nell'ambito dell'evoluzione delle catene Alpino-Himalayane, risulta di fondamentale importanza la comprensione del ruolo dell'orogenesi Cimmerica, che ha interessato l'intero margine Eurasiatico dalla Turchia fino alla Tailandia. Questo fenomeno, connesso alla chiusura della Paleotetide ad est dell'Egeo, si colloca tra l'orogenesi varisica e quella alpina ed ha delle forti ripercussioni in tutta l'area mediterranea (e.g. ciclo Medio Triassico). L'evento Cimmerico è connesso alla collisione tardo-triassica, contro il margine Eurasiatico, di una serie di microplacche separatesi dal Gondwana nel Permiano Inferiore, in seguito all'apertura della Neotetide.
Un'area chiave per comprendere questi processi, dall'apertura della Neotetide a sud, alla chiusura della Paleotetide a nord, è l' Iran, che forma un nodo di collegamento cruciale per la definizione dei rapporti paleogeografici nella Tetide.
I principali temi analizzati nel corso di questo progetto riguardano i tempi del break-up, della collisione e della successiva evoluzione dell'Iran. Il progetto, pertanto, si prefigge di analizzare l'evoluzione dell'Iran settentrionale in alcune aree chiave (Masuleh, Alborz Centrale, Alborz Orientale, Aghdarband) allo scopo di chiarire i seguenti punti:
-evoluzione stratigrafica e paleontologica Permo-Triassica, per stimare le affinità biotiche dell'Iran attraverso un paragone diretto con il margine nord del Gondwana, i blocchi Cimmerici orientali e il margine eurasiatico. Questo permetterà di valutare su base paleobiogeografica i tempi e l'entità del movimento verso nord della microplacca.
-Datazione precisa della collisione, attraverso l'analisi delle successioni pre- e sincollisionali affioranti al di sotto della Fm. di Shemshak, che ricopre in discordanza l'intero margine collisionale dell'Iran.
-Studio petrografico sistematico della Fm. di Shemshak, che costituisce la molassa Cimmerica.
-Analisi delle strutture deformative pre-Shemshak per definire le caratteristiche della tettonica collisionale Cimmerica, l'ubicazione della zona di collisione e la sua evoluzione. Sarà pertanto necessario ricostruire anche la tettonica Neogenico-Quaternaria che ha portato alla strutturazione degli Alborz, allo scopo di distinguere le strutture Cimmeriche da quelle più recenti.
Le attività previste forniranno un notevole apporto alle precedenti conoscenze sull'evoluzione dei blocchi Cimmerici e sulla datazione del loro distacco e successiva collisione. Gli studi paleontologici, biostratigrafici e paleobiogeografici condotti nell'Iran settentrionale permetteranno di collegare l'evoluzione del Metiderraneo orientale a quella dei domini più orientali della Tetide, le cui relazioni sono poco chiare. Essendo ancora incerta l'età della collisione Cimmerica e la posizione della sutura della Paleotetide, lo studio delle unità coinvolte nella collisione permetterà di comprenderne meglio il significato geodinamico e di poter tracciare l'andamento della zona di sutura.
Tutti i proponenti di questo progetto, riuniti in due unità di ricerca facenti parte dei due Atenei di Milano, hanno svolto ricerche coordinate negli ultimi 20 anni nelle Alpi Merdionali, Egeo, Turchia, Arabia, Caucaso, Karakorum e Himalaya e più recentemente anche in Iran, dove molti hanno lavorato nel 2003, nell'ambito del MEBE Programme. Il progetto PRIN 2004 si propone, quindi, anche di valorizzare le varie competenze costituitesi nel corso degli ultimi due decenni di ricerca nell' ambito di progetti nazionali e internazionali.
Il programma di ricerca si articola in tre fasi, due delle quali si collocano nel primo anno e hanno lo scopo di raccogliere i dati sul terreno in collaborazione con il Geological Survey of Iran. Nella terza fase, della durata di un anno, verranno dapprima elaborati i dati raccolti da ciascuna delle due unità e, successivamente, questi saranno integrati attraverso il confronto e la collaborazione delle due sedi coinvolte. <<<

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca

Andrea Marco ZANCHI Università degli Studi di MILANO-BICOCCA

Obiettivo del Programma di Ricerca

Motivazione:
La complessa evoluzione geodinamica, che ha portato alla strutturazione delle catene Alpino-Himalayane, è stata oggetto di studi approfonditi soprattutto nel settore circostante il Mediterraneo centro-occidentale e più recentemente nell'ambito delle catene himalayane tra il Pakistan e il Nepal. Un'ampia parte dell'orogeno, compresa tra la Turchia e il Pakistan, risulta ancora nota solo in modo parziale, restando ancora aperti numerosi problemi geodinamici, riguardanti ad esempio i tempi e le modalità di chiusura della Paleotetite, avvenuta progressivamente e in tempi più recenti man mano ci si sposta verso est lungo il margine Eurasiatico (e.g. Stampfli, 2001; Zanchi et al. 2003b).
Essendo riconosciuto da tempo che la storia Permiana e Triassica dell'area mediterranea è in stretta relazione con l' evoluzione geologica delle aree orientali (Gaetani et al. 1998; Stampfli,2000, Vai, 2003), è di fondamentale importanza acquisire una conoscenza più approfondita di aree chiave comprese tra il Mediterraneo e l' Asia Centrale. E' in questa logica che il Dipartimento di Scienze della Terra dell' Università di Milano lavora sin dalla sua fondazione, attraverso gli studi pionieristici di Ardito Desio, in seguito continuati dai suoi numerosi assistenti, Giorgio Pasquaré, Riccardo Assereto e Maurizio Gaetani e più recentemente da un gruppo di giovani ricercatori del Dipartimento stesso, parte dei quali appartiene oggi all'Università di Milano-Bicocca.
In questa lunga e impegnativa palestra si è formato un gruppo di ricercatori con competenze complementari e con una rete di collaborazioni con i maggiori specialisti in ambito stratigrafico in Italia e in Europa, che vuole continuare la tradizione italiana nella Geologia e della Paleogeografia della Tetide.
Scopo di questo progetto è quindi valorizzare le varie competenze costituitesi nel corso degli ultimi due decenni di ricerca nell' ambito di progetti nazionali e internazionali (Ev-K2, Cofin, Peritethys Project, MEBE Programme), in aree che comprendono le Alpi Merdionali, l' Egeo, la Turchia, l' Arabia, il Caucaso, il Karakorum, l'Himalaya e più recentemente l' Iran. Quest'ultimo rappresenta, infatti, un nodo di collegamento cruciale per comprendere i rapporti geologici e paleogeografici in ambito Tetideo.
In particolare, risulta di fondamentale importanza, al fine di comprendere la dinamica delle catene Alpino-Himalayane, per i suoi riflessi nelle aree Mediterranee, l'evento orogenico tardo triassico ("ciclo medio-Triassico": Bosellini et al. 1982; Castellarin et al. 1988, Stampfli et al., 2001; Stampfli & Borel 2002; Vai, 2003), ossia la cosiddetta orogenesi Cimmerica (Sengor 1988), che si colloca tra l'orogenesi Varisica e quella Alpina ed è connessa alla chiusura della Paleotetide nei settori più orientali (Ruttner 1991; Stampfli et al. 1991; Gaetani et al. 1998; Garzanti & Gaetani 2002). Questo importante evento orogenico, sviluppatosi tra la Turchia e la Thailandia, è connesso alla collisione con il margine Eurasiatico di alcune microplacche, separatisi dal settore settentrionale del Gondwana nel Permiano inferiore, in seguito all'apertura del ramo meridionale della Neotetide (Garzanti et al., 1996; Angiolini et al. 2003a, 2003b).
Un'area chiave per comprendere gli eventi Cimmerici, dall'apertura iniziale della Neotetide sud, alla chiusura finale della Paleotetide a nord, è l' Iran settentrionale, dove la maggior parte dei proponenti del Prin2004 ha avuto la possibilità di lavorare nel 2003, nell'ambito del MEBE Programme (Gaetani et al., 2003; Zanchi et al., 2003a). Questo progetto, che coinvolge Compagnie petrolifere, Istituti di ricerca e Università, ha come principale obiettivo la ricostruzione dell'evoluzione dei bacini sedimentari situati tra Siria e Iran. I nostri singoli progetti di ricerca all'interno del MEBE hanno avuto come argomento l'evoluzione Meso-Cenozoica dell'Alborz Centrale e la stratigrafia Permo-Triassica dell'Iran centro-settentrionale. Dal lavoro del 2003 sono emersi nuovi interessanti dati relativi all'evoluzione dell'Iran settentrionale. Ad esempio, è stato riconosciuto che, durante la collisione cimmerica, nella parte più interna degli Alborz si sono attivate strutture distensive, mentre non viene registrata nessuna fase a carattere compressivo. Inoltre, negli Alborz Occidentali sono state riconosciute delle metabasiti di alta pressione mai segnalate in precedenza e connesse, con tutta probabilità, alla subduzione della Paleotetide.

Obiettivi principali
Considerando le incertezze relative all'età del break-up, della collisione e della successiva evoluzione dei blocchi Cimmerici occidentali, desideriamo analizzare l'evoluzione del margine Nord dell'Iran allo scopo di chiarire i seguenti punti:
- evoluzione stratigrafica e paleontologica Permo-Triassica del margine settentrionale del blocco dell'Iran attraverso lo studio di sezioni scelte (Masuleh, Alborz Orientale, Aghdarband). Questo studio permetterà di valutare le affinità faunistiche dell'Iran attraverso un paragone diretto con il margine nord del Gondwana (Oman, Himalaya), con i blocchi Cimmerici orientali (Karakorum, SE-Pamir) e con il margine Eurasiatico (Darwaz, Kazakistan) allo scopo di valutare su base paleobiogeografica il movimento verso nord della microplacca.
- Datazione precisa del momento della collisione, attraverso analisi paleontologiche delle successioni pre- e sincollisionali in aree scelte dell'Iran del nord (Masuleh, Alborz Orientale, Aghdarband), affioranti al di sotto della Fm. di Shemshak (Triassico Sup. - Giurassico inf.), che ricopre l'intero margine collisionale dal nord Iran alla parte meridionale della placca Eurasiatica.
- Analisi delle strutture deformative pre-Shemshak in settori chiave degli Alborz (Aghdarband, Gorgan, Masuleh), allo scopo di definire le caratteristiche della tettonica collisionale Cimmerica, l'ubicazione della zona di collisione e la sua evoluzione tettonica e metamorfica. A questo scopo sarà necessario ricostruire anche la tettonica Noegenico-Quaternaria che ha portato alla strutturazione degli Alborz, allo scopo di distinguere le strutture Cimmeriche da quelle Alpine.

Novità
- Le ricostruzioni del quadro paleontologico e biostratigrafico dell'Iran settentrionale datano agli anni 70 e non sono più state aggiornate. Il paragone con le aree circostanti già note, da effettuare attraverso l'utilizzo integrato di strumenti biostratigrafici e statistici, fornirà un notevole miglioramento delle conoscenze precedenti sull'evoluzione del blocchi cimmerici e della datazione del loro distacco e successiva collisione. Le analisi petrografiche, geochimiche e paleomagnetiche formeranno un solido supporto all'interpretazione paleogeografia.
- Gli studi paleontologici, biostratigrafici e paleobiogeografici condotti in Iran settentrionale formeranno un collegamento cruciale tra le regioni del Metiderraneo e i domini più orientali della Tetide, le cui relazioni non sono ancora del tutto chiare.
- La datazione della collisione Cimmerica e la posizione della sutura della Paleotetide sono ancora incerte. Inoltre, nella maggior parte della catena degli Alborz risulta evidente la confusione tra le strutture Neogeniche e quelle Cimmeriche. Lo studio delle unità delle Montagne di Talesh, degli Scisti di Gorgan e della zona di Aghdarband permetterà di comprendere meglio il loro significato geodinamico e di identificare la localizzazione della sutura.
- Fenomeni di inversione di strutture distensive di età Cimmerica non erano mai stati segnalati negli Alborz prima delle osservazioni effettuate nel 2003 (MEBE Programme). Il riconoscimento e lo studio di questi fenomeni contribuirà a chiarire il complesso assetto strutturale della catena, recentemente formatasi in un regime di tipo transpressivo. <<<

Risultati parziali attesi

I principali risultati parziali attesi sono rappresentati dalla costruzione di un database contenente tutti i dati raccolti sul terreno nelle aree prescelte dell'Alborz e di Talesh. I dati strutturali riguardanti la deformazione duttile e fragile saranno analizzati ed elaborati. Sezioni geologico-strutturali preliminari saranno costruite sulla base dei dati raccolti. Le popolazioni di faglie misurate saranno utilizzate per la ricostruzione dei campi di palaeostress. Analisi mineralogiche preliminari dei campioni di rocce metamorfiche e il loro confronto con le osservazioni di terreno permetteranno di effettuare una prima caratterizzazione dei complessi metamorfici studiati. Queste analisi, unitamente al lavoro di terreno aiuteranno, quindi, a capire se è presente un complesso di subduzione nei Monti di Talesh e la sua eventuale estensione areale. Il paragone tra le analisi strutturali effettuate nelle unità pre-Shemshak con quelle effettuate nella Shemshak e nelle successive formazioni chiarirà i caratteri delle deformazione Cimmerica. L'analisi delle faglie più recenti permetterà di comprenderne la loro cinematica e le loro relazioni con il quadro sismotettonico di quest'area. Le analisi strutturali condotte negli Alborz Centrali permetterà di riconoscere l'eventuale presenza di strutture tettoniche Eocimmeriche anche nella parte più interna del margine settentrionale del blocco dell'Iran e il loro ruolo nella recente strutturazione dell'area.
Tutti i dati stratigrafici raccolti sul terreno saranno organizzati in una database che sarà la base per le future attività. Verrà iniziata l'analisi petrografica delle arenarie del Triassico e del Giurassico allo scopo di riconoscere le principali caratteristiche delle aree campionate. Verrà intrapreso anche lo studio tassonomico dei conodonti, ammonoidi, brachiopodi, bivalvi, palinomorfi e foraminiferi che verrà completato dall'analisi biostratigrafica che verrà effettuata con metodi qualitativi e quantitativi. Verranno inoltre effettuate analisi geochimiche (isotopo stabili, O, C, Sr), sia su roccia totale sia sul guscio primario dei brachiopodi ed eventualmente sui conodonti. Infine verranno intraprese in modo preliminare, analisi paleomagnetiche.
L'analisi sistematica e biostratigrafica di gruppi di fossili scelti, unitamente alle analisi petrografiche, geochimiche e paleomagnetiche, permetterà di effettuare un confronto con i dati già pubblicati. Alcuni risultati preliminari potranno essere oggetto di brevi pubblicazioni, che saranno presentate nella prossima fase.I principali risultati parziali che ci si aspetta di ottenere consistono, per prima cosa, in un database che raccoglie tutti i dati di terreno rilevati e campionati nelle due aree di Gorgan e Aghdarband. I dati strutturali di terreno e i campioni di rocce metamorfiche raccolti saranno studiati secondo le procedure citate nella precedente fase di lavoro. Diversi campioni per conodonti raccolti negli Scisti di Gorgan saranno analizzati per definire l'età del metamorfismo. Questi dati dovrebbero aiutare a capire se il metamorfismo può essere o meno legato all'evento Cimmerico.
Saranno analizzati i dati di terreno sulle deformazioni duttili e fragili, e verranno costruite sezioni geologico-strutturali. Le popolazioni di faglie raccolte in diverse unità saranno utilizzate per la ricostruzione del paleostress e i risultati saranno confrontati con i dati raccolti in altri settori durante la prima fase del progetto.
Nell'area di Gorgan i risultati attesi consistono nella ricostruzione dell'evoluzione completa del complesso di Gorgan sino alla sua deformazione più recente. Nell'area di Aghdarband i risultati attesi delle analisi strutturali sono rappresentati dalla ricostruzione della cinematica delle strutture principali e dalla ricostruzione della storia tettonica della regione. Poiché Ruttner (1993) suggerisce che le faglie trascorrenti sinistre che formano i limiti principali tra le unità Euroasiatiche ed il Triassico di Aghdarband sono strutture Cimmeriche perfettamente conservate, il nostro studio aiuterà a separare la tettonica Cimmerica dalla complesso quadro strutturale generale che si è configurato nel corso dell'evoluzione tettonica dell'area.
Essendo già abbastanza note le caratteristiche generali della successione Permo-Triassica di Aghdarband, l'analisi dei nuovi dati raccolti sul terreno procederà più speditamente. Alcuni risultati verranno conseguiti sul terreno, mentre altri richiederanno analisi di laboratorio.
Uno dei punti più importanti che verrà affrontato sul terreno è rappresentato dall'eventuale identificazione di un intervallo carbonatico interposto tra le Formazioni Qara Gheitan e Sefid Kuh, la cui esistenza è oggetto di ampie discussioni in letteratura. Le evidenze di terreno permetteranno di rivedere l'età della discordanza basale della Formazione Sefid Kuh, ancora controversa (Ruttner, 1991; Alavi et al., 1997).
Alcune delle analisi di laboratorio saranno facilitate dalla disponibilità di letteratura paleontologica. E' questo il caso ad esempio degli ammonoidi che, data l'esistenza di specifici lavori di riferimento per la zona di Aghdarband, si pensa possano venire classificati entro la conclusione della fase due del progetto. Conseguentemente, si pensa che lo studio bio- e cronostratigrafico degli ammonoidi possa essere avviato entro la fine della fase due del progetto. Ci si aspetta di migliorare la risoluzione della cronostratigrafia portandola dal rango di Sottopiano a quello di Cronozona. Ci si aspetta di rinvenire condonti, foraminiferi e palinomorfi anche negli intervalli in cui non sono presenti macrofossili. Le analisi di questi gruppi si concluderanno, però, all'inizio della fase tre del progetto.
Le analisi petrografiche delle rocce clastiche saranno realizzate, prima di tutto, con lo scopo di definire in via preliminare i caratteri delle tre successioni principali, delimitate dalle due discordanze principali in cui può essere suddivisa la successione di Aghdarband.
Verranno inoltre avviate le analisi geochimiche dei fossili meglio conservati e di campioni di roccia. In particolare, verranno trattati in modo prioritario i campioni della Formazioni Sefid Kuh e Nazarkardeh, con lo scopo di individuare il limite Olenekiano/Anisico.I risultati attesi sono quelli finali del progetto. La terza fase della ricerca sarà incentrata sull'integrazione di tutti i dati raccolti e interpretati attraverso differenti metodologie, al fine di sintetizzare tutte le informazioni disponibili in un modello geodinamico generale. In particolare, sono attesi i seguenti risultati:
-definizione dei tempi di distacco del blocco del Nord Iran dal Gondwana, ottenuti attraverso lo studio delle affinità faunistiche con le regioni Gondwaniane, Paleoequatoriali e Boreali e attraverso l'integrazione con dati paleomagnetici e strutturali;
-definizione dei tempi della collisione con il margine Eurasiatico, basata sull'analisi delle successioni Triassiche di Aghdarband e Masuleh e sul loro confronto con l'Iran Centrale, attraverso l'integrazione di dati paleontologici, sedimentologici, palemagnetici, petrografici e strutturali;
-le caratteristiche generali dell'evoluzione strutturale del Paleozoico Superiore e del Mesozoico degli Alborz durante la chiusura della Paleotetide e dell'evoluzione e ubicazione della zona di collisione, attraverso l'integrazione di dati strutturali, sedimentologici e petrografici;
-definizione dell'evoluzione strutturale successiva di porzioni delle catene del Nord Iran, attraverso lo studio delle faglie e del paleostress. <<<

Durata

24 mesi

Base di partenza scientifica nazionale o internazionale

Introduzione
Molti lavori recenti (Gaetani et al., 2000; Vai, 2003; Stampfli & Borel, 2002; Zanchi et al., 2003b) indicano che, da Chios (Grecia) fino all'Asia sudorientale, non si è verificata alcuna collisione tra Eurasia e Gondwana alla fine del Paleozoico. In questo settore, infatti, la Paleotetide resta aperta fino all'inizio del Mesozoico. Nel Paleozoico Sup., la Paleotetide è caratterizzata dalla presenza di numerose microplacche (blocchi Cimmerici) separatesi dal Gondwana settentrionale in seguito all'apertura della Neotetide a sud di queste. Queste microplacche migrano progressivamente verso nord per collidere con il margine Eurasiatico all'inizio del Mesozoico, provocando l'orogenesi Cimmerica, riconosciuta dalla Turchia fino alla Tailandia (Sengor, 1984; Stampfli et al., 2001).
Il lavoro condotto in passato dai componenti del progetto PRIN2004 ha chiarito l'evoluzione del Nord Karakorum, che rappresenta una microplacca cimmerica facente parte del blocco di Mega-Lhasa, una delle maggiori placche Cimmeriche, separatasi dal Gondwana nel Permiano Inf. in seguito all'apertura della Neotetide tra il Karakorum e la futura placca Indiana. Il Karakorum ha poi colliso con il margine Eurasiatico tra il Triassico Sup. e il Giurassico Inf. (Gaetani, 1997; Zanchi et al., 2000; Gaetani et al., 2004).
Di notevole importanza sono, inoltre, le conoscenze acquisite dallo stesso gruppo di ricerca lungo il margine del Gondwana che fronteggia l'Iran, posto, cioè, lungo le sponde meridionali dell'oceano della Tetide (Garzanti et al., 1996, 1999; Angiolini et al., 2003a, b). L'età di apertura della Neotetide in Oman è estremamente dibattuta, anche se dati recenti tendono ad attribuirla Permiano Inf. (Garzanti et al., 1996, 1999; Saidi et al., 1997; Vai, 2003; Angiolini et al., 2003a, b).
Queste controversie sono particolarmente accese per il settore occidentale dei blocchi Cimmerici, cioè per il cosiddetto sperone dell'Iran, per il quale sia l'età dell'apertura della Neotetide sia la sua successiva collisione con l'Eurasia sono ancora oggetto di ampia discussione.

Dal break-up del Gondwana alla collisione dell'Iran
Le successioni di età tardo Precambriana e Paleozoica dell'Iran settentrionale testimoniano l'evoluzione del margine passivo della Paleotetide (Assereto, 1966a, 1966b; Stampfli et al., 1991), successivamente interessato dall'apertura della Neotetide durante il Permiano e dalla collisione con il margine Eurasiatico nel Triassico Medio. Le successioni del Paleozoico Inf. delle Montagne di Talesh indicano l'evoluzione di un settore più distale del margine, mentre quelle dell'Alborz Centrale e Orientale rappresentano il settore della spalla del rift e del margine più interno (Assereto, 1966b, Davies et al., 1972; Clark et al., 1975; Alavi, 1991; Stampfli et al., 1991). Nell'area di Aghdarband (Ruttner, 1991, 1993; Alavi et al., 1997) affiorano, invece, le successioni pre-Giurassiche sincollisionali depostesi lungo l'arco vulcanico della placca di Turan (Eurasia).
Le successioni Permo-Triassiche più importanti dell'Alborz Centrale sono situate intorno a Shemshak a nord di Teheran, dove sono state studiate 40 anni fa da Assereto (1966a, 1966b), indicando la lunga tradizione del Dipartimento di Scienze della Terra di Milano negli studi geologici e paleontologici nel Nord dell'Iran, accompaganti dalla produzione di carte geologiche e da ampie collezioni di fossili (Assereto, 1966b; Fantini Sestini 1965).
La successione permiana contiene alla base le arenarie e i calcari a fusulinidi della Fm, di Dorud del Permiano Inf., seguita da un ironstone ricoperto a sua volta dai potenti carbonati bioclastici del Permiano Medio della Fm. di Ruteh. Questa termina con una superficie di emersione ricoperta localmente da vulcaniti e dai calcari marnosi alternati a calcari bioclastici della F. di Nesen del Permiano Sup. La successione è ricoperta dalla Fm. di Elika del Triassico Inf.-Medio, contenente soprattutto calcari e dolomie.
Nel 2003 sono qui state condotte nuove ricerche di terreno nell'ambito del MEBE Programme (Gaetani et al., 2003; Zanchi et al., 2003a) in cooperazione con il Geological Survey of Iran (GSI), allo scopo di raccogliere nuovi dati stratigrafici e paleontologici basati sulla raccolta di campioni strato per strato. E'stato possibile migliorare e calibrare le età specialmente per il Permiano Inf. e per il limite Permo-Triassico. Il nuovo quadro stratigrafico ricostruito indica un approfondimento del bacino ed un aumento dei tassi di subsidenza nel Permiano Medio, durante la deposizione della Ruteh, sopra la quale la Nesen rappresenta una nuova sequenza, con tratti trasgressivi e di stazionamento alto che attraversano il limite P/T. La forte subsidenza prosegue con la deposizione della Fm. di Elikah. Tale evoluzione stratigrafica riflette probabilmente gli effetti sovrapposti dell'aumento di subsidenza prodotto dall'avvicinamneto all'Eurasia del margine passivo della Paleotetide, con la tettonica distensiva connessa all'apertura a Sud della Neotetide.
Nelle Montagne di Talesh attorno a Masuleh, la successione del Paleozoico Sup. risulta abbastanza diversa (Davies et al., 1972; Clark et al., 1975). Nella catena del Boghrov Dah, il Carbonifero Inf. ricopre in discordanza il Devoniano e comprende calcari bioclastici che passano a una successione carbonatica con vulcaniti alla base, del Carbonifero Sup.-Permiano Inf., a loro volta ricoperta da calcari bioclastici e arenarie del Permiano Inf. Seguono ancora vulcaniti e calcari a fusulinidi ancora del Permiano Inf.. La parte più alta della successione è formata da calcari del Permiano Medio, tagliati in discordanza dalla Fm. di Shemshak del Giurassico. Nella zona meridionale la successione Permo-Carbonifera è più terrigena e contiene abbondanti vulcaniti. Degna di nota è la presenza di argilliti, siltiti e quarzareniti di età ignota (?Triassico) sopra il Permiano Medio e sotto la Shemshak.
La successione Permo-Triassica dell'Alborz Orientale (Jenny & Stampfli, 1978; Altiner et al., 1980) differisce da quella dell'Alborz Centrale per un assetto stratigrafico più complesso, specialmente per il Permiano Medio-Inf., caratterizzato da una successione più completa con forti variazioni litologiche laterali e forte interdigitazione tra livelli carbonatici e terrigeni. Il Permiano Medio-Sup. è caratterizzato dall'eteropia della Ruteh e della Nesen con la Fm. di Gheshlagh, contenente argilliti, arenarie e conglomerati che non hanno equivalente nell'Alborz Centrale. Le formazioni permiane sono ricoperte anche qui dalla Fm. di Elikah del Triassico.
Situata nella parte più orientale dell'area di studio, la finestra erosionale di Aghdarband offre la possibilità di studiare le successioni sincollisionali pre-Giurassiche della catena del Kopet Dagh, in Iran. Aghdarband è di estrema importanza (Ruttner, 1993, Alavi, 1991, Alavi et al., 1997) in quanto le successioni triassiche qui presenti si sono deposte in corrispondenza dell'arco vulcanico formatosi lungo il margine meridionale della placca di Turan (Laurasia) che ha colliso con lo sperone Iraniano, registrando la chiusura della Paleotetide.
Il cosiddetto Triassico di Aghdarband è stato studiato parecchio tempo fa (Ruttner,1991, 1993). Alavi et al. (1997) forniscono una differente interpretazione soprattutto per la parte inferiore della successione, attribuita al Permiano Sup. Secondo Ruttner (1993), le unità più antiche risultano dello Scitico e sono costituite da conglomerati e arenarie rosse che rappresentano la molassa Varisica, che ricopre in discordanza le ofioliti di Aghdarband. La successione continua con depositi vulcanoclastici, terrigeni e carbonatici con facies torbiditiche e di ambiente continentale. Nel Retico è presente anche qui la discordanza Cimmerica. Una successione differente, ma correlabile a quella di Aghdarband, affiora a Nakhlak in Iran Centrale, mentre non mostra alcuna affinità con le successioni presenti nelle zone circostanti. Alavi et al. (1997) e Seyed-Emami (2003) spiegano l'attuale posizione del Triassico di Nakhlak, appartenente con tutta probabilità all'arco di Turan, con la rotazione antioraria subita dal blocco dell'Iran centrale lungo grandi trascorrenti destre orientate E-W. La zona di Nakhlak e altre località vicine sono state analizzate in dettaglio nel 2003 nell'ambito del MEBE Programme (Gaetani et al., 2003) permettendo una ricostruzione dettagliata del quadro litostratigrafico e biostratigrafico del Triassico che rappresenta una solida base di confronto per Aghdarband.

Dalla collisione dell'Iran alla tettonica recente
Secondo le ricostruzioni paleogeografiche pubblicate negli ultimi 30 anni (Stocklin,1974; Davoudzadeh & Schmidt, 1984; Sengor, 1984; Stampfli et al., 1991; Saidi et al., 1997; Besse et al., 1998; Gaetani et al., 2000; Stampfli, 2000; Vai & Izart, 2000; Stampfli & Borel, 2002; Vai, 2003), l'Iran è il primo dei blocchi cimmerici a collidere con l'Eurasia durante il Triassico Medio, dando luogo all'orogenesi Cimmerica. Complessi ofiolitici sono stati identificati nelle regioni di Mashad e Aghdarband (Alavi, 1992; Eftekharnezhad & Behroozi, 1991; Ruttner, 1991, 1993; Alavi et al., 1997), dove sono presenti due distinte cinture di serpentiniti, gabbri, lave a pillow basaltiche, radiolariti e torbiditi, appartenenti a complessi di subduzione-accrezione formatisi tra il margine sud della placca di Turan (Eurasia) e la placca dell'Iran. Alavi (1996) propone che la sutura della Paleotetide prosegua a ovest di Rasht, passando attraverso la regione di Gorgan. Gli Scisti di Gorgan (Shahrabi, 1991) sono un complesso metamorfico di basso grado probabilmente deformato alla fine del Palaeozoico. Sembra che siano costituiti dalle successioni paleozoiche più esterne del margine nord dell'Iran. Ancora più interessante risulta il complesso di Shanderman delle montagne di Talesh a ovest di Rasht, che comprende metabasiti e serpentiniti, probabilmente paragonabili ai complessi ofiolitici di Mashad. Molti autori seguono questa interpretazione (Allen et al., 2003a; Brunet et al., 2003), tracciando la sutura della Paleotetide lungo la costa meridionale del Caspio. Alavi (1996) basa le sue osservazioni su dati poco aggiornati (Clark et al., 1975, Davies et al., 1972), mentre l'area è stata recentemente studiata da parte del GSI. Ulteriori evidenze di questa ipotesi sono indicate dal primo ritrovamento, nel corso di una breve escursione esplorativa effettuata nell'ambito del MEBE, di metabasiti di alta pressione (probabilmente eclogiti) qui mai segnalate. Queste rocce possono effettivamente indicare la presenza di un complesso di subduzione anche negli Alborz Occidentali, come proposto da Alavi (1996).
La collisione dell'Iran è ben registrata lungo il margine nord degli Alborz, dove le arenarie continentali e poi marine della Fm. di Shemshak del Triassico Sup./Giurassico Inf. (Molassa Cimmerica) ricoprono con una discordanza regionale le precedenti strutture tettoniche. Questa unità ricopre in discordanza l'intera catena degli Alborz, nonché la parte meridionale della placca di Turan. Strutture tettoniche pre-Shemshak sono state identificate anche nella parte interna dell'Alborz Centrale nel 2003. L'analisi strutturale condotta a nord di Teheran, utilizzando la dettagliata cartografia di Assereto (1966b), ha rivelato la presenza di graben attivi tra il Triassico Inf. e Sup. che potrebbero rappresentare una risposta indiretta all'orogenesi Cimmerica in una porzione più interna del blocco dell'Iran (Zanchi et al., 2003a).
La base della Shemshak mostra età differenti (Clark et al., 1975; Amini & Enami, 1992; Alavi, 1996, Allen et al., 2003a), variando tra il Norico nell'Alborz Centrale e il Toarciano a Masuleh, dove sono presenti potenti livelli conglomeratici di ambiente prossimale. La sua composizione petrografia è poco nota, essendo stata analizzata solo da (1966a) in una piccola parte della catena.
L'età di apertura del Caspio, a nord della catena Cimmerica, è ancora oggetto di discussione (Brunet et al., 2003), ma sembra essere coeva alla deposizione della Shemshak. Questi fenomeni sono meglio registrati dalle successioni Giurassiche e Cretaciche che ricoprono la Shemshak.
In seguito alla collisione dello sperone dell'Iran, altri blocchi, parzialmente separatisi dall'Iran del nord e specialmente dal margine Arabico in seguito all'apertura della Neotetide, hanno colliso progressivamente verso nord dal Cretacico Sup., dando luogo al complesso assetto strutturale dell'Iran, un mosaico di microplacche interessate da forte tettonica attiva (Jackson et al., 1995). La subduzione verso nord, lungo la futura sutura degli Zagros, ha provocato la crescita di un arco vulcanico continentale, ora situato lungo la parte assiale della catena,dove sono presenti potenti vulcaniti, corpi subvulcanici e intrusivi con un carattere da calcalcalino a alcalino (Alavi, 1996).
L'evoluzione recente degli Alborz è molto interessante per molti aspetti. Per prima cosa, la catena si è evoluta dalla collisione cimmerica attraverso un complesso regime transpressivo attivo dall'Oligocene, che ha portato all'attuale sottoscorrimento del Caspio meridionale sotto gli Alborz. Anche la forte elevazione topografica della catena, acquisita recentemente (Miocene), contrasta con l'assenza di profonde radici crostali.
Jackson et al. (2002) e Allen et al. (2003a, 2003b) spiegano l'evoluzione recente della catena come il risultato di una transpressione parallela alla catena, realizzatasi attraverso la ripartizione dello strain tra faglie trascorrenti e sovrascorrimenti longitudinali alla catena stessa. Un'importante fase di transpressione destra è stata riconosciuta da Allen et al. (2003a), prima dell'attuale transpressione sinistra. Durante la prima fase, si sono attivate la maggior parte delle strutture tettoniche dell'Alborz centrale, causando l'inversione dei vecchi graben Cimmerici(Zanchi et al., 2003a), prima interpretati come klippe (e.g., il klippe di Sharistanak: Assereto, 1966b, Allen et al., 2003a).
Queste interpretazioni sono molto differenti dallo schema generale proposto da Alavi (1996) per l'assetto dell'Alborz Orientale. Questa parte della catena viene descritta come uno stack antiforme sudvergente, tagliato da faglie normali che immergono a nord verso il Caspio.
Sebbene siano stati presentati alcuni modelli regionali di notevole interesse sull'evoluzione degli Alborz, pochi dati dati di dettaglio sono disponibili sull'assetto strutturale della catena e il suo studio può essere considerato ancora in fase iniziale. A causa dell'importanza dell'evento Cimmerico, il principale problema da risolvere, tuttora privo di soluzione, è connesso al riconoscimento e alla separazione delle strutture tettoniche formatesi durante l'evento Cimmerico e la successiva evoluzione Alpina legata alla chiusura della Neotetide e del Caspio. Nella maggior parte della letteratura, ad esempio, l'ubicazione della sutura della Paleotetide ricorda la configurazione dei fronti dei sovrascorrimenti neogenici. Il riconoscimento delle strutture Cimmeriche potrebbe sicuramente aiutare a capire meglio la struttura della catena, l'eventuale presenza di strutture d'inversione e di fenomeni di riattivazione, e, quindi, chiarire il significato e la posizione delle strutture oggi attive. <<<