TECTONOTHERMAL EVOLUTION OF THE CENTRAL-WESTERN CARPATHIANS AND THEIR FORELAND

Lo studio dell’evoluzione tettonica e termica dei Carpazi è stato da sempre un argomento di grande interesse sia per la presenza di giacimenti ad olio e gas potenzialmente sfruttabili sia per questioni scientifiche. Il quadro geologico e geodinamico dell’area è caratterizzato da aspetti ancora enigmatici che potrebbero essere spiegati con modelli alternativi a quelli comunemente accettati in letteratura. In particolare, questo lavoro è incentrato sullo studio dell’area comprendente la Polonia Meridionale, la Slovacchia e l’ Ucraina occidentale e si basa sullo studio di sezioni geologiche bilanciate e retrodeformate integrate con dati termocronometrici di bassa temperatura. Combinando opportunamente questi dati è possibile definire un modello termo-cinematico strettamente connesso con il modello strutturale adottato e che, allo stesso tempo, ne consente la validazione. In questo lavoro verranno presentate cinque sezioni geologiche che dall’avampaese polacco e ucraino si estendono fino alla regione dei Carpazi Interni. Queste sezioni sono state bilanciate e rerodeformate grazie all’utilizzo di Move, programma dedicato alla modellizzazione strutturale e successivamente integrate con dati di tracce di fissione e (U-Th)/He su apatite per vincolarne l’ultima fase esumativa. Sebbene l’età di esumazione dei Carpazi Interni ad Esterni sia ben documentata in letteratura, non si può dire lo stesso per la Pieniny Klippen Belt compresa fra i sopracitati domini tettonici. Sono stati prelevati ad analizzati cinque campioni di arenarie silicoclastiche lungo la Pieniny Klippen Belt sui quali sono state fatte analisi di tracce di fissione ed (U-Th)/He su apatite. Questi dati, insieme alle sezioni retrodeformate, sono stati processati con FETKIN, software sviluppato presso l’University of Texas in Austin in collaborazione con Ecopetrol e dedicato al calcolo delle età di raffreddamento lungo una sezione bilanciata. In questo modo è stato possibile anche definire l’evoluzione del campo termico nel tempo. Sulla base della revisione dei lavori sedimentologici e stratigrafici fatti in quest’area, i Carpazi Esterni and Interni sono qui interpretati come appartenenti allo stesso dominio sedimentario pre-orogenico e la Pieniny Klippen Belt come un’unità sedimentaria depositatasi in una zona prossimale dell’avampaese dei Carpazi Interni. Durante l’Eocene Superiore questa unità è sovrascorsa sui depositi dei Carpazi Esterni. Gli olistoliti e olistostromi Mesozoici, che rappresentano una delle componenti principali del cosiddetto Pieniny wildflysch, sono qui interpretate come parte della successione Mesozoica dei Carpazi Interni, erosa durante l’Eocene e sedimentatasi nel relativo avampaese. L’età di esumazione di questi depositi risale al Miocene Medio-Superiore e risulta essere coeva all’esumazione registrata per i Carpazi Interni. Diverse età e processi esumativi sono stati invece riconosciuti nei Carpazi Esterni. In Polonia occidentale, nonostante la presenza di faglie normali ad alto angolo, l’esumazione è controllata principalmente dal thrusting. Un’ulteriore conferma viene dal modello termo-cinematico prodotto con FETKIN. Il settore orientale della Polonia, invece, risulta essere interessato da faglie normali a basso angolo successive al thrusting che ne controllano l’esumazione del blocco di letto. In Ucraina non ci sono evidenze di faglie normali. Qui l’esumazione è controllata da un sollevamento isostatico che ha interessato la regione successivamente al thrusting. La costruzione di sezioni geologiche bilanciate ha permesso inoltre di calcolare il raccorciamento che risulta essere crescente verso est. (dal 60% dei Carpazi Polacchi al 64% in quelli Ucraini). Va sottolineata inoltre l’applicazione di FETKIN in regime compressivo. Questo software è stato testato con successo e ha permesso di valutare l’effetto che le variazioni topografiche, la tettonica e la subsidenza hanno sulla modellizzazione delle isoterme e quindi sul calcolo delle età di raffreddamento.