venerdì 5 settembre 2014, 9:30 16:30 Sala Consiliare del Comune di Tirano Piazza Cavour 18 Tirano (SO)

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1 IL TERRITORIO DI SONDRIO NELLA NUOVA CARTOGRAFIA GEOLOGICA venerdì 5 settembre 2014, 9:30 16:30 Sala Consiliare del Comune di Tirano Piazza Cavour 18 Tirano (SO) L età dei protoliti Attilio Boriani Università degli Studi di Milano

2 GLI STUDI CONNESSI CON IL RILEVAMENTO DEL FOGLIO SONDRIO DELLA CARTA GEOLOGICA CI HANNO PERMESSO DI ACQUISIRE MOLTI NUOVI DATI GEOCHIMICI, ISOTOPICI, NONCHE DETERMINAZIONI DI ETA. E QUINDI POSSIBILE GETTARE LUCE SUGLI AMBIENTI SEDIMENTARI, IGNEI E GEOTETTONICI NEI QUALI SI SONO FORMATI I PROTOLITI DELLE ROCCE METAMORFICHE CHE FORMANO GRAN PARTE DELLA VALTELLINA

3 1) 2) Rocce metamorfiche di origine sedimentaria e magmatica con metamorfismo Varisico (da grado molto basso alla facies granulitica) coperte da rocce sedimentarie post- Carbonifere. Hanno subito localmente unmetamorfismo Terziario.

4 Può quindi essere studiato meglio in aree che furono meno soggette a processi terziari.

5 Provincie crostali (Stampfli et al. 2002)

6 0.95 Ediacaran Fraction of crust Accrezione della crosta continentale (modificato da Condie, 1997)

7 Alpi Meridionali e Falde Austroalpine Ivrea-Verbano Serie dei Laghi Basamento Orobico Massiccio dei Laghi

8 Protoliti mafici-ultramafici nella Serie dei Laghi Peridotite di Muricce Banded amphibolites Flaser gabbro Nella Serie dei Laghi vi sono anfiboliti a bande (simili ai LAG) associate a grosse lenti di peridotite-pirossenite con flaser gabbro e anfiboliti con relitti eclogitici. La geochimica delle anfiboliti richiama quella delle toleiti di retro-arco. Gli strati chiari (leptiniti) danno età magmatiche degli zirconi di circa 555 Ma Anfiboliti a chiazze

9 Come si misura l età delle rocce? Lo SHRIMP Le determinazioni di età U/Pb sono opera di Maria Bergomi (Università di Milano Bicocca) eseguite presso The Beijing SHRIMP Centre Institute of Geology, CAGS diretto dal Prof. Liu Dun Yi

10 Age of the sedimentary protoliths Vecoli et al. (2008) datarono delle metapeliti in facies degli scisti verdi al Col di Foglia (Alpi Meridionali orientali) al Cambriano sup. I metasedimenti della Zona Strona Ceneri contengono zirconi detritici con età U-Pb SHRIMP II di Ma, Ma, Ma e Ma.

11 La STRONA CENERI GNEISS MINUT CENERIGNEISS 70 B 60 A A Ti/Zr 30 Th Sc B D C La/Sc 12 Questi diagrammi (Bathia & Crook, 1986) suggeriscono che le ricce sorgenti dei protoliti sedimentari erano parte di un arco insulare continentale. Tectonic setting: A=Ocean island arc B=Continental island arc C=Active continental margins D=Passive margins Fields in dotted line from Bathia & Crook, 1986

12 Basamento cristallino del Foglio Sondrio

13 Gneiss di Morbegno I paragneiss del basamento Orobico (Boriani et al., 2007) mostrano affinità geochimica con sedimenti di margini trailing-edge ; una TDM (Nd) tra Ga suggerisce una roccia sorgente Proterozoica.

14 R o c k / C h o n d r i t e s Gneiss di Morbegno Gneiss di Morbegno, Caironi et al., 2002 Scisti di Edolo, Caironi et al., Gli SCISTI DI EDOLO SI SOVRAPPONGONO ALLA FACIES METAPELITICA DEGLI GNEISS DI MORBEGNO R o ck /NAS C 1 L a C e P r N d P m S m E u G d T b D y H o E r T m Y b L u 1 0 I patterns delle REE degli Gneiss di Morbegno e degli Scisti di Edolo sono uniformemente caaratterizzati da arricchimento in LREE. 1.1 La C e P r Nd S m Eu G d Tb Dy Ho E r Tm Yb Le loro composizioni chimiche sono molto simili a quelle North American Shale Composite (NASC, Gromet et al., 1984).

15 e Nd(0) MORB Mafic component Arc Andesite Th/Sc Felsic component Upper Crust Old Crust Continental arc basin Trailing edge basin Continental collision basin ? Nd(0) Mantle 5.00 Array NASC Archean Canadian Shield Sr/ Sr Back-arc basin Gneiss di Morbegno Fore- arc basin Gneiss di Morbegno, Caironi et al., 2002 Strike-slip margin Scisti di Edolo, Caironi et al., 2002 Gli Gneiss di Morbegno mostrano affinità con i sedimenti di margine continentale passivo recente continental margins (McLennan et al., 1990). T DM tra 1.7 e 2.0 Ga suggerisce una roccia sorgente proterozoica tipica di un margine passivo e più vecchio ( Ga) dei margini attivi ( Ga). 0 end(0)

16 Età detritiche Grenvillian orogeny Pan-African event

17 Gli ortogneiss del basamento orobico

18 Metagraniti Ordoviciani

19 Ortogneiss della Serie dei Laghi data-point error ellipses are 2s Età SHRIMP U-Pb di zircone = Ma 207 Pb/ 206 Pb Probability (of concordance) = U/ 206 Pb Concordia Age = ±5.1 Ma (2s, decay-const. errs included) 16 data points MSWD (of concordance) = 0.37,

20 Ortogneiss del basamento Orobico 206 Pb/ 238 U Complesso del Monte Fioraro Fig Mean= Ma (95% conf) N=17 MSWD= m 207 Pb/ 235 U Età di messa in posto del protolito dell ortogneiss del Monte Fioraro = Ma

21 Pb/ 238 U Gneiss Chiari Age (Ma) 206 Pb/ 238 U Pb/ 235 U Il magma del protolito degli Gneiss Chiari deriva dalla fusione di una roccia sorgente sedimentaria, a sua volta derivata dall erosione di rocce di natura ed età differente con un contributo prevalente di rocce sorgenti Neoproterozoiche. Età di messa in posto = Ma Mean = 475 ± 8 (95% conf.) n = 15 MSWD = Pb/ 235 U

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23 Contatto tra ortogneiss e paragneiss nell unità di Punta di Pietra Rossa

24 Ortogneiss del basamento Austroalpino P b / U Mean = Ma (95% conf.) n = 15 MSWD = m 100 m Mean= Ma (95% conf.) n = 9 MSWD= P b / U 50 m magmatic rims Metamorphic rims

25 Magmatismo Ordoviciano

26 500 Serie dei Laghi 400 Orobic Basement (MFC) Orobic Basement (Gneiss Chiari) Sr La/Nb Middle Austroalpine basement Lower Austroalpine basement Rb/Sr Rb/Ba Nb Y Rb/Sr L arricchimento in REE, Nb e Y nei granitoidi del Monte Fioraro comparato agli ortogneiss della SdL e dell AU suggeriscono il coinvolgimento di un componente mafico nella sua sorgente magmatica Nb

27 100 Ortogneiss della Serie dei Laghi Ortogneiss dell Austroalpino sup La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu 0.10 La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu 100 Complesso del M. Fioraro 1000 Ortogneiss dell Austroalpino inf Gneiss Chiari 10.1 Ortogneiss del basamento orobico 1 La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu 0.10 La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu

28 Gli ortogneiss dei diversi domini appartengono a ambienti geodinamici differenti. Quelli della Serie dei Laghi indicano un ambiente di arco continentale, Quelli del basamento Orobico sono tipici di un dominio transtensivo anisotropo.

29 Metasedimenti = rocce silicoclastiche neo Proterozoiche e del Palaeozoico inferiore si depositarono al margine dei terreni of peri- Gondwaniani. Von Raumer et al., 2003 Le rocce di derivazione magmatica = granitoidi e volcaniti acide Ordoviciane.

30 ? Proto Tethys AA+Ad AA+Ad 550 Strike-slip docking Subduction of ocean ridge 470 Ad+? Modificato da Franceschelli et al.,2005

31 I caratteri geochimici e isotopici dei metasedimenti E delle rocce magmatiche Ordoviciane suggeriscono: Arco continentale (Strona Ceneri E Austroalpino) Non c è evidenza di Collisione continentale margine passivo e rifting continentale (basamento Orobico)

32 L orogenesi Varisica consolidò e stratificò questa nuova crosta con: - Un metamorfismo eo-varisico HP-LT, - Un metamorfismo in facies delle anfiboliti, - Importanti faglie trascorrenti, - estesa attività magmatica tardo orogenica a causa di underplating mafico e fusione della crosta inferiore - trasferimento di magma acido nella crosta superiore -Ma poi venne l orogenesi alpina!