TETTONICA. Margini continentali passivi

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1 TETTONICA Margini continentali passivi Prof. Luigi Ferranti Università di Napoli Federico II

2 Tettonica estensionale Margini divergenti Dorsali medio-oceaniche Rift continentali Rift oceanici incipienti Margini passivi tipo Atlantico (Rift maturi) Margini Convergenti Estensione di orogeni contrazionali

3 Localizzazione Oceani Artico & Atlantico, W. Indian, circum-australia e circum-antarctica Moores & Twiss, 1995 Si formano sopra rift continentali, e vengono anche chiamati: Rifted Continental Margins

4 Fisiografia e struttura di un margine continentale passivo (Atlantico)

5 Evoluzione di un Margine Passivo (1) Rift Inizio drift

6 Evoluzione di un Margine Passivo (2) drift Margine maturo

7 Caratteri sismici Strato d acqua trasparente (1) Riflessioni orizzontali dai sedimenti postrift (2) in genere separati da una discordanza basale (post-rift o break-up unconformity ) Cunei (3) indicano i bacini di semigraben su crosta continentale non-riflettiva (6) estesa durante il rifting. La crosta continentale inferiore (7) è invece riflettiva La Moho continentale è orizzontale (8)

8 Break-up unconformity

9 Cunei ignei I cunei presenti alla transizione continente-oceno, che spesso immergono verso l oceano, detti SDRs (4) rappresentano materiale vulcanico eruttato

10 Crosta oceanica Eventi iperbolici (5) caratterizzano il top della crosta oceanica

11 Caratteri geofisici - margine atlantico del N America Il profilo di gravità mostra un caratteristico picco alla transizione continente-oceano (COT) sovrimposto su un più dolce gradiente negativo continente-oceano. Le anomalie magnetiche sono più irregolari (dicchi?)

12 Margini passivi sediment-rich Si rivengono sia in N America (Carolina Trough Cape Fear) che in Europa (es. Shetland) Pre-rift: Triassico-Giurassico medio Fase rift Giurassico medio-cretacio medio: Tasso di distensione > tasso apporto sedimenti - > assenza di crescita Break-up unconformity: Turoniano Compattazione Cretacico sup Fase drift (margine passivo, Cretacico medio-attuale): grosso accumulo di sedimenti

13 Margini passivi sediment-starved I sedimenti si accumulano direttamente con una netta discordanza, sul basamento fortemente assottigliato verso il margine per azione di faglie listriche (es. Galizia). Le faglie listriche convergono e si fondono in una superficie di scollamento suborizzontale. Baia di Biscaglia, Atlantico (Montadert et al., 1979) Post-rift Ku-T Sin-rift - Ki Pre-rift Tr-J

14 Margini passivi volcanic-rich Punti: margini di rift con seaward-dippingreflectors (SDRs) Interpretati come flussi vulcanici. Prevalgono sul margine atlantico. I cunei di SDRs separano la zona di rift e tilt nel basamento continentale dalla crosta oceanica normale

15 Evoluzione di un rift-margine passivo da un graben a tre bracci Duomo-punto caldo Si può formare : una giunzione tripla R-R-R; Una dorsale + aulacogeno (failed arm).

16 Dicchi mafici nell Atlantico centrale I dicchi sono arrangiati radialmente intorno alla giunzione tripla (prima della separazione continentale). Dalla orientazione dei dicchi si ricava la traiettoria degli stess principali massimo (radiale) e minimo (tangenziale)

17 Ricostruzione dei margini continentali dell Atlantico Ricostruzione allo stadio oceanico incipiente tipo Mar Rosso. Si individuano numerosi failed arms (analoghi moderni degli aulacogeni). Potenziale giunzione tripla? Burke, 1980

18 Margini di upper- e lower-plate Deriva dal modello di estensione asimmetrica. Il margine di lower-plate (LPM) è molto assottigliato, quello di upper-plate (UPM) no. Nel LPM si hanno detachment più vecchi e abbandonati. La Moho e la base della litosfera risalgono nel LPM e si forma crosta oceanica. Nell UPM lo spartiacque è presso la costa (es. Brasile) per la presenza di un sollevamento del blocco non assottigliato; nel LPM è più interno

19 Alternanza e segmentazione dei margini asimmetrici I margini LPM e UPM si alternano lungo direzione (come nel rift E-africano). Sono separati da zone di frattura (trasformi fossili) L alternanza di faglie immergenti verso l oceano o il continente è da ricollegare a precedenti anisotropie Lister et al. 1987

20 Bacini tipo Golfo del Messico Bacini a forma sub-circolare non adiacenti a oceani in espansione come nei margini continentali Impostati su megasuture paleozoiche

21 Bacini tipo Golfo del Messico

22 Diapirismo salino Texas-Golfo del Messico: km di sedimenti deposti su una crosta assottigliata da rift a partire dal Giurassico superiore Diapirismo dei depositi salini triassici a causa del carico dei sedimenti successivi

23 Diapirismo salino: Gulf of Mexico - Texas

24 Scollamenti di sedimenti lungo i margini continentali Faglie listriche con crescita in sedimenti poco consolidati o in successioni legate alla subsidenza di margini passivi Verso il largo si associano a strutture compressive (shovel a vanga)

25 Faglie listriche con crescita Golfo del Messico Crescita nel Miocene

26 Thrust belt gravitativa Orange basin (S Africa) La tettonica gravitativa si distingue da quella regionale in quanto non coinvolge il basamento. Nel bacino dell Orange (S Africa) il collasso non si associa a scorrimento di sali Potrebbe essere erroneamente interpretata come una thrust belt tettonica precoce se si guarda solo la parte distale

27 Margini passivi deformati ( Miogeoclinali ) Antichi margini passivi tipo Atlantico ora esposti nelle parti più interne o coinvolti nelle catene orogeniche Miogeoclinale degli Appalachi (ricostruita) comparata con il margine Atlantico attuale

28 Miogeoclinale della Cordigliera W del N America Margine passivo 2 eventi di rift: Belt-Purcell (proterozoico) e post-belt (Paleozoico) Aulacogeni?

29 Miogeoclinale post- Belt (Paleozoico-Mz inf) - Cordigliera W del N America Le successioni ispessiscono verso W fino a 15 km, passando da acque basse ad acque profonde. Formano il Cuneo di discordanze multiple sulla cerniera continentale (Wasatch Line). Mancano però le successioni vulcaniche dei margini attuali e le evaporiti. Precambriano sup.- Mesozoico inf. ( Ma) Stewart, 1972

30 Faglie listriche negli antichi margini continentali: margine S della Tetide Deformato Attuale Fase distensiva precedente il rifting della Tetide : Disintegrazione della piattaforma e formazione di alti sottomarini (seamount) - >subsidenza non uniforme. Dal Cretacico sup. subsidenza uniforme (margine passivo) Confronto con le sezioni sismiche del margine attuale di Biscaglia (larghezza bacini km; rigetti faglie fono a 3 km).

31 Bacino di Belluno Deformato Bahamas Bahamas Tongue of the Ocean Attuale Bosellini et al 1981 Il bacino di Belluno è comparabile alla attuale Tongue of the Ocean (Bahamas)

32 Margine passivo adriatico occidentale Sisciani & Calamita, 2009 Anche il bacino di Lagonegro è comparabile alla Tongue of the Ocean Deformato