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The deformation history of an accreted ophiolite sequence: the Internal Liguride units (Northern apennines, Italy)

1996; Taylor & Francis; Volume: 9; Issue: 1 Linguagem: Francês

10.1080/09853111.1996.11417260

1778-3593

Michèle Marroni, Luca Pandolfi,

Geological and Geophysical Studies Worldwide

AbstractThe Mt. Gottero, Bracco/Val Graveglia and Colli/Tavarone units from the Northern Apennines, Italy, are remnants of the Ligure-Piemontese oceanic lithosphere that were involved in the tectonic events related to convergence between the European and Adria plates. These events included late Paleocene – middle Eocene subduction followed by late Eocene continental collision.These units, referred to as Internal Liguride units, consist of Jurassic ophiolites covered by a thick sedimentary sequence, which includes late Jurassic-Santonian pelagic deposits (chert, Calpionella limestone and Palombini shale) and Campanian-Early Paleocene trench deposits (Val Lavagna shale and Mt. Gottero sandstone) that are overlain by Early Paleocene lower slope deposits (Bocco shale). This sequence is interpreted as recording trenchward motion of the oceanic lithosphere.The structural analysis of the Internal Liguride units reveals a pre-Oligocene deformation history, which includes the following stages:– stage 1: pre-folding, bedding-parallel veins developed during burial and dewatering of a thick sedimentary sequence;– stage 2: D1 phase distinguished by non cylindrical, isoclinal folds with approximately similar geometries. The associated slaty cleavage is characterized by a mineral assemblage related to P/T metamorphic climax of 0.3–0.4 GPa and 180°-300°C. The asymmetric recrystallized tails around detrital minerals and framboidal pyrites indicate a non-coaxial deformation history characterized by top-to-west sense of shear. Cataclastic shear zones developed in the latest stage of D1;– stage 3: D2 phase marked by overturned, parallel folds associated with a crenulation cleavage. The following D3 phase is characterized by gentle folds with a steep axial plane.The sedimentary records and the structural features support the interpretation of the Internal Liguride units as slices of oceanic lithosphere deformed in a subduction setting. Their deformation history probably developed during underthrusting, cohereht underplating and later exhumation in an accretionary wedge related to an east-dipping, low-rate subduction zone.RésuméLes unités du M. Gottero, du Bracco/Val Graveglia et du Colli/Tavarone dans l'Apennin septentrional (Italie) représentent les reliques de la lithosphère océanique liguro-piémontaise impliquées dans la convergence entre les plaques de l'Europe et de l'Adria. Cette convergence comprend une subduction au Paléocène supérieur-Eocène moyen suivie d'une collision continentale à l'Eocène supérieur.Ces unités, généralement connues comme unités ligures internes, comprennent des ophiolites jurassiques et leur couverture sédimentaire. Cette dernière comporte des dépôts pélagiques du Jurassique supérieur-Santonien (radiolarites, calcaires à Calpionelles et argiles Palombini), des dépôts de fosse du Campanien-Paléocène inférieur (schistes du Val Lavagna et grès du M. Gottero), recouverts par des dépôts paléocènes de bassepente (schistes du Bocco). Cette séquence est interprétée comme témoin de la migration de la lithosphère océanique vers la fosse.Une analyse structurale détaillée des unités ligures internes révèle une histoire tectonique pré-Oligocène qui comprend les étapes suivantes :– étape 1 : Avant plissement, développement de veines parallèles aux couches durant l'enfouissement et l'expulsion des fluides interstitiels d'une épaisse séquence sédimentaire;– étape 2 : phase de déformation D1 caractérisée par des plis isoclinaux, non cylindriques, globalement semblables. La schistosité de flux associée à ces plis contient une association minéralogique indiquant des conditions métamorphiques de 0,3–0,4 GPa et 180°-300°C. Les queues de cristallisation dissymétriques autour des minéraux détritiques et des pyrites framboï-dales, révèlent une déformation non coaxiale et un cisaillement de l'est vers l'ouest. Des zones de cisaillement marquées par des cataclasites caractérisent la fin de cette phase;– étape 3 : la phase D2 est caractérisée par des plis parallèles renversés, associés à une schistosité de crénulation. La phase D3 est enfin caractérisée par de faibles plis à plan axial subvertical.Les caractéristiques stratigraphiques et structurales permettent d'interpréter les unités ligures internes comme fragments de lithosphère océanique déformés au sein d'une zone de subduction. L'histoire structurale a probablement eu lieu pendant le sous-charriage, l'accrétion et l'exhumation au sein d'un prisme d'accrétion lié à un plan de subduction lent émergeant plus à l'est.Key words: Northern ApenninesInternal Liguride unitsophiolitesunderthrustingunderplatingexhumationMots-elés: Apennin septentrionalunités ligures internesophiolitessous-charriageaccrétionexhumation