la tettonica post-oligocenica delle unità liguri e della successione

Atti Tic. Sc. Terra
39 (1997), 31-53, 10 figg., 1 tav. f.t.
LA TETTONICA POST-OLIGOCENICA DELLE UNITÀ LIGURI
E DELLA SUCCESSIONE EPILIGURE NELLA MEDIA VAL CENO
(PROV. DI PARMA, APPENNINO SETTENTRIONALE)
CON CARTA GEOLOGICO-STRUTTURALE 1:25.000 (1)
THE POST-OLIGOCENE TECTONICS IN THE LIGURIAN UNITS
AND IN THE EPILIGURIAN SUCCESSION OF THE CENO VALLEY
(PARMA PROV., NORTHERN APENNINES).
GEOLOGIC-STRUCTURAL MAP 1:25.000 ENCLOSED
E. COSTA (2) & G. FRATI (2)
INDICE
Abstract ........................................................... Pag.
Riassunto ......................................................... »
1. Introduzione e scopo del lavoro ................ »
2. Inquadramento stratigrafico e
tettonico dell’area ...................................... »
3. L’unità tettonica post-oligocenica della
Val Pessola ................................................. »
3.1. Caratteri stratigrafici della
successione epiligure ........................... »
3.2. Strutture deformative nella
successione epiligure ........................... »
3.3. Il substrato ligure .................................. »
4. L’unità tettonica post-oligocenica di
Pellegrino Parmense ................................. »
4.1. Caratteri stratigrafici della
successione epiligure ........................... »
4.2. Strutture deformative nella
successione epiligure ........................... »
4.3. Il substrato ligure .................................. »
5. La placca di Faieto ..................................... »
6. Osservazioni ricavate dai dati
stratigrafici e strutturali ............................ »
7. Considerazioni conclusive ....................... »
Bibliografia ....................................................... »
ABSTRACT
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A geologic-structural map of a 220 sq km area,
located in the Ceno Valley, was constructed based on a
surveyed base map at a 1:10.000 scale.
The area is made up of several stacked tectonic units
(External Ligurian Units) and the overlaying Epiligurian Succession (ES) that filled the “episutural basin”
formed on the accretionary wedge of the Northern
Apennines, since the Late Lutetian.
The Epiligurian Succession is present in two major
(Pessola and Pellegrino Parmense) and one minor outcrops (Faieto), each showing partly different stratigraphy.
Structural analyses were carried out on 18 structural
logs. In addition, micropaleontologic analyses of calcareous nannofossils were carried out on 5 key successions within the ES. The distribution and variable thicknesses of ES units crosswise the chain and the lack of
any evidence of compression during the Late Lutetian Early Chattian stage, could suggest that during this time
the Apennine accretionary wedge experienced tectonic
extention. If so, the extension was probably a precursor
of Balearic rifting.
A post - Early Chattian compression divided later the
area into two main “post-Oligocene tectonic units”
(1) Collaborazione per la biostratigrafia: G. VILLA & C. BALDINI
(2) Dipartimento di Scienze della Terra, Viale delle Scienze 78, Università di Parma
32
E. Costa - G. Frati
(POTU), each composed of both the Ligurian substratum and the overlaying ES. The age attribution of this
phase was derived by the age of the youngest ES unit
involved in the tectonism. These POTU probably exceed in extension the study area and, unfortunately, their
boundary surfaces are not exactly definible everywhere.
The post-Oligocene extension structures could be
related to the Miocene crustal extension that thinned the
overthickened wedge and allowed the Apuane Core
Complex exumation.
RIASSUNTO
È stato condotto un rilevamento geologico - strutturale a scala 1:10.000 di un’area di circa 220 kmq
localizzata nella media Val Ceno.
L’edificio geologico analizzato è composto dall’impilamento di varie unità tettoniche (U.Liguri Esterne) e
dalla soprastante successione epiligure che affiora in
placche separate, due maggiori (Pessola e Pellegrino
Parmense) ed una minore (Faieto), ciascuna caratterizzata da una stratigrafia in parte diversa.
Il lavoro di rilevamento è stato corredato da analisi
mesostrutturali accompagnate dalle relative elaborazioni statistiche e geometriche dei dati ottenuti in 18
stazioni strutturali, distribuite sia nel substrato ligure
che nella successione epiligure. Sono state condotte
anche analisi micropaleontologiche, sulla base del nannoplancton calcareo, su campioni prelevati in 5 logs
scelti in successioni chiave per la datazione delle deformazioni delle placche epiliguri.
Questo lavoro è stata condotto con lo scopo di evidenziare il succedersi dei regimi tettonici che hanno interessato l’area dalla fine della “Fase Ligure” alla formazione delle avanfosse nord-appenniniche (Luteziano superiore-Oligocene superiore-Aquitaniano), lasso di tempo
durante il quale l’evoluzione dinamica appenninica è
poco conosciuta.
La distribuzione e la variazione di spessore delle
varie unità della s.e. in senso trasversale alla catena,
insieme con la sintesi dei dati esistenti in letteratura
circa la stratigrafia e la composizione delle stesse,
evidenzia come nelle placche più interne affiorino le
unità stratigraficamente più basse che si assottigliano,
sino a sparire, verso l’esterno dove compaiono invece le
unità superiori a diretto contatto con le Marne di Monte
Piano, le quali si trovano pressochè ubiquitariamente
alla base della Successione Epiligure. Poichè, inoltre,
mancano del tutto indizi di fasi compressive avvenute
nell’intervallo di tempo compreso tra l’Eocene superiore e il Cattiano inferiore, viene avanzata l’ipotesi che
l’edificio ligure, durante la deposizione delle Arenarie
di Ranzano, sia stato interessato da una tettonica estensionale successivamente alla “Fase Ligure” ed alla deposizione delle Marne di Monte Piano, tettonica che
avrebbe preceduto l’inizio del rifting balearico.
Dopo il Cattiano inferiore, cioè presumibilmente nel
periodo in cui, in seguito alla collisione, si sono formate
le avanfosse, si sviluppa una tettonica compressiva che
frammenta l’edificio in “unità tettoniche post-oligoceniche” (UTPO), composte da parti del substrato ligure e
della soprastante successione epiligure. I limiti di queste
unità non sono ovunque ben definibili in quanto una
larga parte dei terreni presenti non è analizzabile da un
punto di vista strutturale (in genere i “complessi di base”
s.l.). Queste UTPO si sono individuate durante una fase
tettonica post-Cattiano inferiore, la cui attribuzione
cronologica è stata ottenuta in base all’età della più
giovane unità della successione epiligure che appare
deformata.
Una successiva fase tettonica estensionale di età
post-oligocenica, riconosciuta nell’area di studio, potrebbe invece essere legata all’estensione miocenica
responsabile dell’esumazione della zona apuana.
KEY WORDS: Northern Apennines, Ligurian Units, Epiligurian Succession, accretionary wedge, Post-Oligocene Tectonics;
compression, transpression, extension.
PAROLE CHIAVE: Appennino settentrionale,
Unità Liguri, Successione epiligure, cuneo
d’accrezione, Tettonica post-oligocenica,
compressione, transpressione, estensione.
1. INTRODUZIONE E SCOPO DEL LAVORO
L’evoluzione tettono-sedimentaria di una
catena è ricostruibile principalmente attraverso lo studio dei bacini sedimentari ad essa
geneticamente legati, la natura dei loro rapporti con il substrato ed infine le deformazioni registrate al loro interno.
I bacini che si impostano sul cuneo orogenico appenninico (“bacini episuturali” di
BALLY & SNELSON, 1980) a partire dall’Eocene medio dopo la “Fase Ligure Auct.”,
sono particolarmente importanti in quanto
precedono di vari milioni di anni la formazione delle avanfosse e registrano al loro
interno la tettonica legata allo stadio di convergenza pre-collisionale.
In questo stadio non è ben chiaro se il
sistema subduzione-accrezione sia domina-