Analisi dello strain finito della Falda Simano, unità Pennidiche Inferiori (Alpi Centrali, Svizzera)

The aim of this work is to study the structural and dynamics relationships of the Simano and Leventina nappes (Canton Ticino, Switzerland). The thesis subject is therefore to carry out the strain analysis, interpret and quantify the changes of form suffered by a rock body as a result of a tectonic activity, within the Simano nappe emerging in the eastern sector of the Lepontino domain (a tectonic lifting area between Italy and Switzerland), where metamorphism reaches the highest intensity of the area, Anfibolitic facies (Rutti, 2001; Rutti, 2003; Rutti, 2005). These nappes, structured in folds comprising the pre-Triassic base, made up of gneiss and thin mesozoic shells metasedimentarie (Gerlach, 1869; Schmidt, 1894; Schardt, 1906; Rutti, 2003). The idea of this work is based mainly on the fact that several studies (Casasopra, 1939; Codoni, 1981; Rutti, 2001; Rutti, 2003; Rutti, 2005) report a tectonic contact (shear zone) between the nappes, identified by the discovery of isolated rocky outcrops interpreted as Triassic quartzites (Casasopra, 1939; Codoni, 1981; Rutti, 2001; Rutti, 2003; Rutti, 2005), although recent geological surveys did not show their presence. Moreover, the tectonic limit between the nappes indicated in the available geological charts does not correspond to the ground where it is highlighted as a net magmatic contact (Schenker et al., 2017). For these reasons, a review of the boundary between the Simano and Leventina nappes is necessary (Casasopra, 1939; Codoni, 1981; Schmid et al., 1996; Maxelon and Mancktelow, 2005). This review is divided into three phases: in the first, data collection, measurements are made on the Augen Gneiss, more precisely on the K-feldspar grains. At the same time sampling is carried out in the area within which a scale detection 1: 10,000 is also performed. In the second stage in the office / laboratory, data processing is processed in order to obtain measurements of the strain on the outcrops; the strain state in a rock is represented in geometric form by an ellipsoid: the final objective is to determine six unique parameters describing the ellipsoid of the deformation, that is the length of the three axes (x, y, z) and their respective orientations. These gneiss contain ellipsoidal primary objects that can act as markers. There are several practical methods designed to perform finite strain measurements in two dimensions: the two main ones are the Fry method and the Rf / φ method (Ramsay, 1967, Lisle, 1977, Fry, 1979, Hanna and Fry, 1979, Ramsay and Huber, 1983). After determining the two-dimensional strain data, they are then appropriately combined to obtain three-dimensional data, passing from the ellipses of the final deformation to ellipses of the final deformation. By projecting the data on the Flinn diagram (Ramsay and Huber, 1983), it allows us to obtain a two-dimensional representation of the deformation ellipses and also to understand that three-dimensional shape they have acquired after the deformation (oblong or oblate). The third and last phase allows us to characterize the deformation inside each nappes. The results of these analyzes allow to provide the study elements on the Simano nappe to see if it behaves differently from the underlying Leventina nappe during alpine orogenesis and how the nappes assume the current shape and position within the Central Alps. The results are integrated with the geological structure of the area using the geological data of the Osogna Sheet’s (Swiss Geological Survey -> Geological Atlas of Switzerland 1: 25000).

Il presente lavoro ha l’obiettivo di studiare le relazioni strutturali e la dinamica della messa in posto delle falde Simano e Leventina (Canton Ticino, Svizzera). L’oggetto delle tesi è quindi quello di effettuare l’analisi dello strain, interpretare e quantificare i cambiamenti di forma subiti da un corpo roccioso in seguito ad una attività tettonica, all’interno della falda Simano affiorante nel settore più orientale del dominio Lepontino (zona in sollevamento tettonico a cavallo tra l’Italia e la Svizzera), dove il metamorfismo raggiunge la più alta intensità della zona, facies Anfibolitica (Rutti, 2001; Rutti, 2003; Rutti, 2005). Tali falde, strutturate in pieghe comprendenti il basamento pre Triassico, costituito da gneiss e sottili coperture Mesozoiche metasedimentarie (Gerlach,1869; Schmidt, 1894; Schardt, 1906; Rutti, 2003). L’idea di questo lavoro, si fonda principalmente sul fatto che diversi studi (Casasopra, 1939; Codoni, 1981; Rutti, 2001; Rutti, 2003; Rutti, 2005) segnalano un contatto tettonico (shear zone) tra le due falde, generalmente identificato con il ritrovamento di affioramenti isolati di rocce interpretate come quarziti Triassiche (Casasopra, 1939; Codoni, 1981; Rutti, 2001; Rutti, 2003; Rutti, 2005), anche se recenti rilevamenti geologici non hanno evidenziato la loro presenza. Inoltre il limite tettonico tra le due falde indicato nelle carte geologiche disponibili non trova corrispondenza sul terreno dove esso viene evidenziato come un contatto magmatico netto (Schenker et al, 2017). Per tali ragioni, si rende necessaria una revisione del limite tra le falde Simano e Leventina (Casasopra, 1939; Codoni, 1981; Schmid et al, 1996; Maxelon e Mancktelow, 2005). Revisione articolata in tre diverse fasi: nella prima, quella di raccolta dei dati, vengono effettuate delle misure sugli Augen Gneiss, più precisamente sui grani di K-feldspato; contemporaneamente vengono effettuati dei campionamenti nell’area all’interno del quale è stato anche realizzato un rilevamento in scala 1:10.000; nella seconda fase svolta in ufficio/laboratorio si passa ad un’elaborazione dei dati al fine di ottenere delle misure dello strain sugli affioramenti; lo stato dello strain in una roccia viene rappresentato in forma geometrica mediante un ellissoide: l’obiettivo finale è quello di determinare sei parametri univoci che descrivono l’ellissoide della deformazione, cioè la lunghezza dei tre assi (x,y,z) e le loro rispettive orientazioni. Questi gneiss contengono oggetti primari con forma ellissoidica che possono fungere da markers. Esistono diversi metodi pratici ideati per effettuare misure di strain finito in due dimensioni: i due principali sono il metodo di Fry e il metodo Rf/ϕ (Ramsay, 1967; Lisle, 1977; Fry, 1979; Hanna e Fry, 1979; Ramsay e Huber, 1983). Dopo aver determinato i dati di strain bidimensionale, successivamente vengono combinati in maniera opportuna al fine di ottenere dati tridimensionali, passando dalle ellissi della deformazione finita ad ellissoidi della deformazione finita. Proiettando i dati sul diagramma di Flinn (Ramsay e Huber, 1983), esso ci permette di ottenere una rappresentazione bidimensionale degli ellissoidi della deformazione e anche di capire che forma tridimensionale hanno acquistato dopo la deformazione (prolati od oblati). La terza ed ultima fase ci permette di caratterizzare la deformazione all’interno di ciascuna falda. I risultati di tali analisi permettono di fornire gli elementi di studio sulla falda Simano per capire se essa abbia un comportamento alloctono rispetto la sottostante falda Leventina durante l’orogenesi alpina e in che modo le falde assumano la forma e la posizione attuale all’interno delle Alpi Centrali. I risultati vengono integrati con la struttura geologica della zona mediante i dati geologici del foglio Osogna (Swiss Geological Survey -> Geological Atlas of Switzerland 1:25000).