The collisional knot in Liguria

Zusammenfassung

Acht neue seismische Refraktionsprofile in den Nordappenninen und den Ligurischen Alpen wurden berechnet, und zwar in der Fortsetzung von Reflexionsprofilen im Pobecken, die von Bohrungen kontrolliert sind. Diese neuen Refraktionsprofile tragen bei zu einer besseren Erfassung der Untergrundstruktur dieses verwickelten „Ligurischen Knotens“. Im besonderen haben sie die Abgrenzung von einigen Körpern hoher Geschwindigkeit ermöglicht, die korrelierbar sind mit gewissen geologischen Einheiten, nämlich mit dem adriatischen Mesozoikum, den Ophiolithen der appenninischen Liguriden sowie mit den Antolaflysch unterlagernden Ophiolithen und Karbonaten der ligurischen Alpen. Bei der Verbindung der Reflexions- und Refraktionslinien stellt sich heraus, daß die genannten Einheiten hoher Geschwindigkeit durch wichtige Dislokationen getrennt sind: die basale Überschiebung der Padaniden (Plio-Pleistocaen), die Villalvernia-Varzi-Linie (Oligo-Miocaen), die Ottone-Levanto-Linie (Oligo-Miocaen) und den Volpedo-Valle Salimbene-Bruch (Oligo-Miocaen, reaktiviert als Transferbruch im Plio-Pleistocaen). Die 3D-Geometrie des Ligurischen Knotens ist interpretierbar im Rahmen der regionalen Kinematik. Sie ist verträglich mit einem Modell, das eine oligocaen-frühmiocaene NW-Translation des Adria-Indenters vorsieht, gekoppelt mit einem Einbruch des provençalisch-ligurischen Beckens und einer Rotation des sardo-ligurischen Komplexes in die nach Osten zurückweichende adriatische Subduktionszone. Die refraktionsseismischen Berechnungen erstrecken sich nur bis zu einer Tiefe von 15 km; sie werden jedoch ergänzt durch Daten über die Lage der Moho, die für die Europäische Geotraverse (EGT) erarbeitet wurden. Die Moho scheint in eine Anzahl von Domänen zerlegt zu sein, die interpretiert werden können im Lichte der Zusammensetzung und tektonischen Geschichte der höheren Krustenteile. Insbesondere scheint die tiefstgelegene Moho-Domäne abgeschnitten zu werden durch den Volpedo-Valle Salimbene-Bruch, welcher folglich die ganze Kruste in Mitleidenschaft ziehen würde.

Abstract

A series of 8 new seismic refraction profiles were computed as extensions of the borehole controlled reflection profiles of the Po plain into the northern Apennines and the Ligurian Alps. They help to more clearly define the subsurface structure of this intricate ‘Ligurian knot’. In particular, it has been possible to identify a number of high velocity bodies, and they may be correlated with such geological entities as the Adriatic Mesozoic, ophiolites of the Apenninic Liguride nappes, and ophiolites or Mesozoic carbonates underlying the Antola flysch in the Alpine part of the knot. When combining the refraction and reflection lines, these bodies appear to be bounded by important dislocation surfaces, such as the Padanide sole thrust (Plio-Pleistocene), the Villalvernia Varzi line (Oligo-Miocene), the Ottone-Levanto line (Oligo-Miocene), and the Volpedo-Valle Salimbene fault (Oligo-Miocene; reactivated as a transfer fault in the Plio-Pleistocene). The 3D geometry may be interpreted in terms of regional kinematics and is compatible with a model that envisages an Oligo-Early Miocene NW translation of the Adriatic indenter, coupled with collapse in the Provençal-Ligurian sea and rotation of the Sardinia-Liguria complex into the roll-back of the Adriatic subduction zone. The refraction interpretations, extending to a depth of 15 km, are supplemented by data on the Moho configuration obtained for the European Geotraverse. The Moho appears to be dissected into a series of patches which may be interpreted in terms of the shallow crustal configuration and its history. In particular, the deepest patch appears to be terminated by the Volpedo-Valle Salimbene fault, which consequently would displace the entire crust.

Résumé

Une série de huit nouveaux profils de sismique réfraction a été calculée comme prolongement dans l'Apennin et les Alpes ligures de profils de réflexion situés dans le bassin du Pô et contrôlés par des sondages. Ces profils aident à mieux définir la tectonique profonde de ce «noeud ligure» complexe. Dans le détail ils ont rendu possible l'identification d'un certain nombre de domaines à vitesse élevée qui peuvent être corrélés avec des unités géologiques telles que le Mésozoïque adriatique, les ophiolites des nappes appeniques et les ophiolites et carbonates alpins sous le flysch d' Antola. Dans les profils réflexionréfraction combinés, ces domaines semblent être bornés par des surfaces de dislocation importantes: le chevauchement basai des Padanides (Plio-Pleistocène), la ligne de Villalvernia-Varzi (Oligo-Miocène inférieur), la ligne d'Ottone-Levanto (Oligo-Miocène inférieur), la faille de Volpedo-Valle Salimbene (Oligo-Miocène inférieur, réactivée au Plio-Pleistocène en coulissement sénestre). La géométrie à trois dimensions du «noeud ligure» peut être interprétée dans le cadre d'une cinématique régionale. Elle est compatible avec un modèle qui envisage une translation vers le nord-ouest du poinçon adriatique, en même temps que l'effondrement du bassin liguroprovençal, celui-ci étant accompagné de la rotation du complexe sardo-ligure dans la zone de subduction adriatique reculant vers l'est. Les profils réfraction qui ne s'étendent qu'à 15 km de profondeur sont complétés par des données sur le comportement du Moho, acquises lors des travaux pour la géotraverse européenne (EGT). Le Moho s'avère être découpé en fragments dont la position peut être interprétée dans le contexte de la configuration et de l'histoire tectonique de la croûte supérieure. En particulier, le fragment le plus profond se termine à la faille de Volpedo-Valle Salimbene qui semble donc affecter la croûte toute entière.

Краткое содержание

Провели сейсмическо е профилирование мет одом отраженных волн в сев ерной части Ашшннин и в лигурийск их Альпах и полученны е результаты сравнили с такими же профилями в бассейне реки По, которые контролировались бурением. Эти новые пр офили позволяют получить с плошное изображение глубинного строения структур земной коры »лигурийского узла«.

Удалось установить о чертания некоторых тел с высокой скорост ью прохождения волн, которые можно коррел ировать с известными геологическими стру ктурами, именно с мезо зоем Адриатики, офиолитам и Аппиннинских Лигурид и офиолитами и карбонатными отлож ениями Альп, подстилающих фл иш Антала. Непрерывное профили рование отраженными волнами сочеталось с изучением волн прело мления, что позволило опреде лить скорости распространения сей смических волн и глуб ины отражающих горизонт ов; при этом выяснилос ь, что в данной области н азванные геологичес кие единицы с высокой ско ростью проходимости волн разделены важны ми дислокациями: база льный надвиг Паданид (плиоц ен-плейстоцен), линия Виллальверния-Варци (олигоцен-миоце н), линия Оттоне-Леванто (олигоцен-миоцен) и разлом Селимбене по линии Вольпедо-Валле (олигоцен-миоцен), посл едний реактивирован, как поперечный разло м, в плиоцене-плейстоц ене. Трехразмерную модел ь Лигурийского узла удается интерпретир овать в рамках регион альной кинематики. Она соотв етствует модели, по которой в олигоцен е-раннем миоцене имел о место смещение адриа тической впадины на северо-запад, связанн ое с внедрением лигур ийского бассейна в адриатиче скую зону засасывани я, простирающейся на во сток, и ротацией сардино-Лигурийског о комплекса. Рассчеты волн преломления уда лось провести только до глубины в 15 км; но это дополняется данными о глубине залегания п оверхности Мохорови чича, разработанной для ев ропейской геотрансв ерзы. Кажется, что поверхно сть Мохоровичича можно подразделить н а некое число отрезков, которые уда ется описать на основ ании состава и тектоничес кого развития частей коры, расположенных в ыше. Создается вне чатление, что глубинная часть п оверхности Мохоровичича отсека ется разломом Салимб ене у Вольпедо-Валле, кото рый повлиял на тектоническое разви тие всей коры.