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UNITA' DI RICERCA
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Bibliografia
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Programma di ricerca
Deformazione, circolazione idrotermale e minerogenesi durante l'evoluzione tettonica di un orogene: il Basamento ercinico della Sardegna centro-meridionale.Università di riferimento
Università degli Studi di SIENA - SCIENZE DELLA TERRA - SIENA(SI)Responsabile dell'Unità di ricerca
Luigi CARMIGNANIDescrizione
Come già illustrato nel punto 2.4 (Base di partenza scientifica) questo studio sarà finalizzato ad investigare i rapporti tra strutture geologiche, microstrutture, meccanismi deformativi e mineralizzazioni nel distretto minerario del Gerrei (Sardegna suorientale) ed in particolare nel distretto di Baccu Locci. Il programma che sarà svolto dall'Unità di ricerca di Siena nei due anni del progetto consisterà in:1) cartografia geologica e studio geologico-strutturale di dettaglio del settore minerario di Baccu Locci (Gerrei, Sardegna sudorientale);
2) studio del metamorfismo, della deformazione finita e delle microstrutture nelle rocce deformate nei principali settori minerali del Gerrei e studio dei meccanismi deformativi operanti nelle zone milonitiche e cataclastiche;
3) studio dei rapporti tra reazioni metamorfiche, ricristallizzazione sintettonica e mineralizzazioni e studio del ruolo della deformazione (strain) nella messa in posto delle mineralizzazioni aurifere.
Più in dettaglio:
1) In stretta collaborazione con l'Unità di ricerca di Cagliari saranno condotti rilevamenti di dettaglio in campagna (scala 1:5.000) finalizzati a comprendere l'assetto geologico dell'area, la sua evoluzione cinematica e l'esatta estensione e spessore delle zone milonitiche e cataclastiche in cui si sviluppa il settore minerario di Baccu Locci, attualmente sede di importanti mineralizzazioni a Pb-Zn-Cu e alti tenori in oro con forti possibili futuri interessi commerciali. I lavori di rilevamento dovranno mettere in evidenza la struttura geologica dell'area (fasi deformative e strutture gelogiche ad esse associate), la reale geometria dei livelli milonitici sede di mineralizzazioni e i loro rapporti con faglie e zone di taglio a scala cartografica. Dovrà essere evidenziato se i livelli milonitici sono limitati ai contatti tra le unità tettoniche principali, se sono presenti anche nelle unità tettoniche sottostanti, se sono dei livelli di estensione longitudinale chilometrica che separano porzioni di rocce del basamento intatte oppure se hanno una geometria complessa formando un insieme di livelli che si anastomizzano tra loro. Le informazioni raccolte in campagna saranno organizzate in una banca dati geologica GIS (geodatabase) che permettà la stampa di carte a varia scala con riportati i vari tematismi (carta geologica, carta strutturale, carta giacimentologica, carta dell'ubicazione delle miniere, ecc.). Sulla base delle informazioni di campagna sarano inoltre eseguite sezioni geologiche seriate a scala 1:10.000 che permetteranno di illustrare l'andamento in profondità dei corpi potenzialmente sedi di mineralizzazioni. Queste sezioni geologiche saranno anche la base di partenza per la realizzazione di un modello geologico tridimensionale dei corpi geologici potenzialmente sedi di mineralizzazioni, mediante l'utilizzo di software di modellazione geologica 3D (GoCAD, 2DMOVE e 3DMOVE). Questo fornirà indicazioni quantitative sui volumi di roccia di potenziale interesse e sulle modalità di scavo dei giacimenti.
2) Saranno quindi investigate le condizioni metamorfiche in cui si sono sviluppate le varie fasi deformative che interessano il distretto minerario del Gerrei. Questo studio è di fondamentale importanza per valutare le condizioni termobariche in cui si sono sviluppate le varie mineralizzazioni. Le condizioni metamorfiche in cui si sono sviluppate le varie strutture geologiche saranno confrontate con le microstrutture presenti nelle rocce deformate, ciò permetterà di stabilire quali microstrutture (e quali mineralizzazioni) sono il risultato delle fasi collisionali erciniche che hanno portato ad inspessimento crostale e seppellimento e quali invece sono il risultato delle fasi estensionali post-collisionali tardo-erciniche.
L'evoluzione delle condizioni di pressione e temperatura durante le fasi deformative determina quali sono i meccanismi deformativi principali che governano il comportamento reologico della roccia al momento della deformazione. Ognuno dei meccanismi deformativi principali (cataclasi, diffusione-riprecipitazione, plasticità, scivolamento viscoso) è riconoscibile dalle caratteristiche microstrutture che sviluppa nella roccia ed è caratterizzato da condizioni particolari per quanto riguarda la mobilità dei fluidi (es. molto alta nel caso di diffusione-riprecipitazione o scivolamento viscoso), aumento o riduzione drastica della granulometria della roccia (es. plasticità o cataclasi), sviluppo di fratture che possono seguire o no il Criterio di Mohr-Coulomb, ecc. . Particolare attenzione sarà quindi posta allo studio delle microstrutture delle rocce deformate, finalizzato al riconoscimento del meccanismo deformativo operante al momento della fase deformativa che produce la strutturazione principale della roccia. Molto importante sarà verificare se a scala regionale si sono verificati cambiamenti nel meccanismo deformativo principale operante durante la storia deformativa, ad es. al passaggio dalle fasi collisionali alle fasi estensionali, con drastiche ed improvvise variazioni nel regime dei fluidi circolanti nella roccia.
3) Come evidenziato in altre porzioni del basamento ercinico sudeuropeo (es. Massiccio Centrale francese, Spagna, ecc.) esistono strette relazioni tra reazioni metamorfiche, ricristallizzazione sintettonica e mineralizzazioni. Il loro corretto studio consentirà di mettere in relazione i vari episodi metallogenici con le differenti fasi deformative (condizioni termobariche e cinematica), in modo da stabilire quali mineralizzazioni sono legate alle fasi di milonitizzazione sin-collisionali, quali alle fasi con prevalente flusso cataclastico e/o plasticità sviluppatesi durante le successive fasi estensionali contemporanee al collasso della catena orogenica ercinica e alla messa in posto dei corpi intrusivi, e infine quali mineralizzazioni sono legate a fasi deformative tardive fragili. Studi preliminari compiuti nei distretti minerari della Sardegna centro-meridionale sembrano indicare infatti eventi mineralizzanti precoci legati alle fasi di milonitizzazione contemporanee alla tettonica compressiva e alle fasi duttili di esumazione a cui seguono rimobilizzazione delle mineralizzazioni aurifere lungo faglie dirette ad alto angolo. Gli studi che saranno portati avanti da questa unità di ricerca dovranno chiarire genesi, geometria e meccanismi deformativi che regolano la messa in posto delle mineralizzazioni aurifere nella Sardegna centro-meridionale.
