Structural and petrographic analysis at the north-eastern margin of the Oligocene Traversella pluton (Internal Western Alps, Italy)

In this work a new form surface map at 1:5000 scale of the north-eastern margin of the Oligocene Traversella pluton, synthesised from a field structural study assisted by optical petrography, is presented. Relative chronology of superposed foliations and effects of progress of contact metamorphic reactions in the contact aureole are shown on the structural map for each of the country rock-types of the Sesia-Lanzo Zone. The structural and metamorphic evolution was reconstructed across the north-eastern margin of the pluton by separating the pre- and the post-intrusive tectonic history and defining the contact aureole outline. Contact metamorphic assemblages and thermobarometric estimates indicate that this intrusive body emplaced at shallow structural levels (contact metamorphism peak conditions: T < 750°C; P < 0.2 GPa).

Questo lavoro presenta una nuova carta delle traiettorie delle foliazioni, in scala 1:5000, sintetizzata da un rilevamento strutturale e petrografico del margine nord orientale del plutone di Traversella, appoggiato all’analisi microscopica. Il plutone di Traversella (VAN MERKE DE LUMMEN & VANDER AUWERA, 1990), appartenente all’insieme dei plutoni periadriatici e con età radiometrica attorno ai 30 Ma KRUMMENACHER & EVERNDEN, 1960), è intruso nella parte più interna della Zona Sesia-Lanzo (Austroalpino Occidentale). Il distacco della radice litosferica durante la collisione alpina, è considerato l’innesco per il magmatismo periadriatico (VON BLANCKENBURG & DAVIES, 1995). La perturbazione termica prodottasi di conseguenza, avrebbe permesso la usione parziale della base del mantello litosferico sotto-continentale e la generazione di magmi, contaminati poi da materiali crostali, che costituiscono la sorgente del magmatismo periadriatico (VON BLANCKENBURG et alii, 1998). L’insieme delle faglie crostali interne delle Alpi, dal Canavese alla Pusteria, è stato considerato la via di risalita dei magmi periadriatici attraverso la crosta continentale ispessita durante l’orogenesi alpina (ROSENBERG, 2004). Le ricostruzioni dell’evoluzione tettono-metamorfica (e.g. POGNANTE, 1989; SPALLA et alii, 1996; ZUCALI et alii, 2002) indicano che la Zona Sesia-Lanzo ha seguito un percorso di esumazione in un regime termico depresso, realizzabile in contesti geodinamici in cui la subduzione di litosfera oceanica è attiva. L’Unità dei Micascisti Eclogitici (e.g. COMPAGNONI et alii, 1977), che costituisce la parte più interna della Zona Sesia-Lanzo, registra durante la convergenza alpina un’impronta metamorfica dominante in facies eclogitica (e.g. POGNANTE, 1989; ZUCALI et alii, 2002), con età radiometrica cretaceo-paleocenica (e.g. OBERHÄNSLI et alii, 1985; INGER et alii, 1996; DUCHEˆNE et alii, 1997; RUBATTO et alii, 1999; RUFFET et alii, 1997). Il margine nord orientale del plutone di Traversella è costituito principalmente da dioriti e monzodioriti che mostrano una foliazione magmatica, mentre le rocce incassanti sono costituite principalmente da metapeliti, meta-apliti e ortogneiss che registrano cinque stadi di deformazione duttile. I primi tre gruppi di strutture (D1, D2 e D3) sono coevi con le associazioni di minerali di alta pressione e bassa temperatura, mentre il quarto gruppo (D4) è coevo alla riequilibrazione regionale in facies scisti verdi. Durante lo sviluppo del quinto gruppo (D5) i minerali di facies scisti verdi sono soggetti a ricristallizzazione dinamica. La messa in posto del plutone è successiva alla deformazione duttile polifasica delle rocce incassanti. Sia le rocce plutoniche, che quelle incassanti, possiedono fino a quattro gruppi di strutture fragili, di cui il secondo viene qui associato alla deformazione fragile lungo la linea del Canavese. Strutture fragili mineralizzate e un gruppo di fratture a basso angolo nel plutone sono interpretate come dovute al raffreddamento. Nel basamento incassante le fratture radiali rispetto al margine del plutone sono interpretate come strutture causate dalla spinta magmatica durante la messa in posto. Nella carta geologica allegata sono rappresentati, per ogni litotipo delle rocce incassanti, diversi gradi di trasformazione per metamorfismo di contatto, definiti sulla base delle percentuali in volume dei minerali caratteristici del metamorfismo di contatto. A ciò è stato correlato lo schema interpretativo della cronologia relativa delle foliazioni integrato alla storia metamorfica. I diversi gradi di trasformazione per metamorfismo di contatto rappresentati in carta evidenziano l’irregolarità dell’estensione dell’aureola metamorfica, controllata probabilmente dalla differente permeabilità dei litotipi incassanti, dal contenuto in fasi più suscettibili al metamorfismo di contatto e dalle relazioni di orientazione tra le foliazioni dell’incassante e il margine del plutone. L’analisi microstrutturale delle rocce magmatiche ha permesso di dedurre una sequenza di cristallizzazione delle fasi magmatiche e di individuare le ricristallizzazioni in sub-solidus. Poiché il plutone interseca le strutture D4, marcate da minerali caratteristici della facies scisti verdi, coeve con l’esumazione del complesso eclogitico incassante, si possono ipotizzare livelli crostali di intrusione non più profondi di quelli corrispondenti al campo P-T di questa facies metamorfica (condizioni di picco del metamorfismo di contatto: T < 750°C; P < 0.2 GPa), in accordo con la letteratura e con le associazioni di minerali di contatto dedotti dall’analisi micro strutturale e con le stime termobarometriche. L’età radiometrica di circa 40 Ma, proposta per l’esumazione a condizioni di scisti verdi della parte più esterna della Zona Sesia-Lanzo (INGER et alii, 1996; CORTIANA et alii, 1998) supporterebbe il raggiungimento di livelli strutturali superficiali delle rocce incassanti prima della messa in posto del plutone (30 Ma).