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Nel contesto del Progetto Nazionale questa unità di ricerca si pone come obiettivo finale di contribuire alla definizione dell'evoluzione tettonica di due sezioni di crosta superiore in Calabria durante il Permiano-Giurassico. Lo studio sarà realizzato in una delle poche aree italiane ove è possibile analizzare i rapporti tra le strutture nella copertura e nel basamento sottostante. In particolare, il progetto perseguirà gli obiettivi di medio termine descritti di seguito. a) Cinematica delle zone di taglio associate alla messa in posto dei granitoidi. La tettonica distensiva sviluppatasi durante il Permo-Carbonifero può essere ritenuta fenomeno precursore della frammentazione della Pangea (Dal Piaz, 1992). In questo contesto il progetto prevede di ricavare la geometria e la cinematica delle zone di taglio sviluppate in condizioni di temperatura medio-alta. Inoltre, saranno analizzati in dettaglio i contatti tettonici tra le unità di medio e di basso grado metamorfico che potrebbero essere relazionati a zone di taglio estensionali di età Carbonifera Superiore. b) Valutazione della perturbazione termica prodotta dalla messa in posto dei corpi magmatici sia alla scala regionale che locale (metamorfismo di contatto). L'apporto di calore conseguente alla risalita e alla messa in posto dei magmi favorisce l'indebolimento della crosta superiore e la localizzazione della deformazione. Il progetto prevede di valutare l'intensità della perturbazione termica ed il suo decadimento che potrebbe avere importanti ripercussioni sul comportamento reologico e sull'esumazione della crosta durante il Trias. c) Quantificare l'esumazione pre-giurassica e valutare l'influenza dei movimenti tettonici verticali sull'evoluzione sedimentaria della copertura. L'erosione e la tettonica estensionale hanno portato ad un assottigliamento della crosta continentale tardo-ercinica. Lo spessore originario della crosta alla fine dell'orogenesi ercinica è stato stimato attraverso studi petrologici svolti sulla crosta inferiore della Sila e delle Serre (Schenk, 1989; Graessner and Schenk, 2001). Per definire lo spessore della crosta precedente alla sedimentazione della copertura giurassica è sufficiente ottenere una stima dell'esumazione nell'intervallo Permiano-Triassico. Durante il Giurassico i movimenti tettonici verticali possono essere ricostruiti osservando le variazioni laterali di spessore e di facies dei sedimenti nonchè la presenza di olistoliti e di filoni sedimentari nel basamento (Bellomo and Bouillin, 1990). Questo obiettivo di medio termine sarà perseguito in stretta collaborazione con l'unità 4. Il raggiungiumento degli obiettivi su elencati sarà realizzato tramite le metodologie classiche della geologia strutturale, della geologia del cristallino, e della petrologia. I metodi che saranno utilizzati sono descritti di seguito. a) Ricostruzione della geometria dei corpi rocciosi attraverso rilevamento geologico di dettaglio e sezioni geologiche seriate in aree chiave per la definizione dei rapporti tra copertura e basamento. Nella ricostruzione dell'assetto della crosta superiore bisognerà tener conto della tettonica Terziaria, in gran parte responsabile dell'attuale giacitura del basamento e della copertura nelle aree selezionate, nonchè dei sovrascorrimenti a vergenza nordorientale osservabili nella zona di Longobucco. b) Analisi alla meso- e micro-scala delle strutture associate alle zone di taglio che attraversano la copertura ed il basamento, con particolare enfasi allo studio degli indicatori cinematici. Nelle zone di taglio più profonde verranno analizzate al tavolino universale le orientazioni preferenziali degli assi c del quarzo. c) Analisi dei rapporti tra blastesi e deformazione nelle zone di taglio e nelle aureole metamorfiche. Verranno inoltre realizzate determinazioni termobarometriche su associazioni mineralogiche di equilibrio in rocce dell'aureola di contatto ed in filladi e ardesie esenti da metamorfismo di contatto. Le stime di temperatura saranno utili per quantificare l'intensità della perturbazione termica. Le stime di pressione serviranno per vincolare l'entità dell'esumazione. d) Determinazioni geocronologiche con il metodo U-Pb su zircone saranno necessarie per definire l'età delle manifestazioni filoniane che attraversano il basamento nelle aree selezionate (n=3). Sono inoltre previste alcune determinazioni di età con il metodo delle tracce di fissione su zircone (n=3) per verificare la presenza di strutture tettoniche attive nel Giurassico e per colmare alcune lacune nelle determinazioni già esistenti (Thomson, 1994). e) Simulazione della perturbazione termica con il calcolo numerico. Il modello terrà anche conto dell'esumazione della crosta durante il Permo-Trias ed il Giurassico. Il tasso di esumazione sarà stimato sulla base dei vincoli geologici, delle determinazioni barometriche e delle età di tracce di fissione disponibili. Per la costruzione dei modelli termici saranno utilizzati programmi che consentono la simulazione di sistemi dinamici tramite risoluzione numerica con il metodo delle differenze finite (Caggianelli e Prosser 2002). Il lavoro si articolerà in tre fasi: la prima, di due mesi, sarà dedicata all'aggiornamento della bibliografia; la seconda di dodici mesi, sarà dedicata alla raccolta dei dati di campagna ed alle analisi di laboratorio; la terza, della durata di dieci mesi, sarà dedicata all'elaborazione e sintesi dei dati ed allo sviluppo di un modello tettonico in stretta collaborazione con le altre unità operative partecipanti al progetto. Nella seconda fase sarà eseguito il rilevamento geologico strutturale in aree particolarmente significative per le finalità del progetto. Sarà analizzata in dettaglio la geometria del contatto tra granitodi e basamento. Nelle zone di taglio sarà definito lo spessore delle miloniti, l'orientazione della foliazione e della lineazione e saranno analizzati gli indicatori cinematici. Saranno prelevati i campioni per le determinazioni termobarometriche e per le stime dell'età assoluta e campioni orientati per gli studi microstrutturali. Le analisi al SEM/EDS per le determinazioni termobarometriche su campioni di filladi e ardesie e su campioni provenienti dalle aureole di contatto saranno realizzate in sede. Inoltre su filladi e ardesie saranno eseguite riprese diffrattometriche per la determinazione dei parametri strutturali della mica bianca potassica. Saranno infine inviati ai laboratori specializzati i campioni per le determinazioni di età assoluta. Nella terza fase sarà ricostruito l'assetto della crosta superiore al Giurassico, sottraendo gli effetti della tettonica Terziaria (essenzialmente post-oligocenica). A tale scopo sarà utilizzata la tecnica delle sezioni geologiche bilanciate. Sarà sviluppato il modello termico sulla base dei vincoli derivanti dall'analisi di terreno, dalla termobarometria e dalla geocronologia. Infine sarà ricostruita l'evoluzione tettonica dal Permo-Carbonifero al Giurassico, integrando i dati ottenuti dalle diverse unità partecipanti al progetto. I risultati della ricerca contribuiranno a definire le condizioni reologiche della crosta di questo settore della Pangea nelle prime fasi della sua frammentazione. Ciò permetterà di ottenere risultati di interesse generale sull'evoluzione tettonica nel periodo compreso fra il Permiano ed il Giurassico in un'area chiave del Mediterraneo.
