Dicco mafico di Orano

L’isola d’Elba è costituita da cinque complessi tettonici (vedi immagine 1) impilati gli uni sugli altri negli ultimo 20 Ma, a causa della collisione del blocco sardo-corso con la placca Adria. I complessi I-III ( i più bassi) hanno affinità continentale, generalmente considerati come un basamento metamorfico con blocchi carbonatici e coperture sedimentarie, i complessi IV-V hanno invece affinità oceanica.

Questi complessi tettonici sono stati metamorfosati e deformati con vergenza E durante lo sviluppo del fronte compressionale appenninico.
Man mano che il fronte compressionale appenninico migrava verso E, la placca Adria subiva un roll-back verso W, causando delaminazione crostale della pacca superiore e la formazione di un bacino di retro-arco ensialico (in crosta continentale) che si propagava nel tempo verso E.

L’attività ignea associata a questo ambiente geodinamico è migrata da W (14 Ma) ad E (0.2 Ma), e ha generato prodotti intrusivi ed effusivi con caratteristiche ibride tra magmi crostali e mantellici; questi prodotti magmatici costituiscono la provincia magmatica Toscana.

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Immagine 1:
Mappa schematica dell'Elba. Le zone W, centrale e E sono separate dalla EBF (Eastern Border Fault) e dalla CEF (Central Elba Fault). Il cerchio tratteggiato indica le zone di affioramento dei dicchi di orano. (Dini.A et. al 2008)

Processi estensionali ed attività magmatica hanno caratterizzato l’isola d’Elba durante il basso Miocene, questa attività ignea ha prodotto un complesso intrusivo denominato "Christmas-tree laccolith complex", cioè una struttura di intrusioni multiple e al livelli crostali diversi (vedi immagine 2); questo complesso intrusivo è costituito da diversi sill, con un diametro medio di 10 Km, e con uno spessore compolessivo di circa 2400 m, intrusisi alla profondità di circa 2-3.5 Km tra 8.5 e 7.4 Ma.
Inoltre il complesso laccolitico venne intruso successivamente dal plutone del Monte Capanne (10 Km in diametro) circa 6.9 Ma.
Il plutone del Monte Capanne è inoltre "tagliato" da due sistemi di dicchi, il primo sistema è costituito da dicchi aplitici-pegmatitici, generalmente con spessore minore di 1 m, e lunghi solo pochi metri. Il secondo sistema di dicchi è costituito dallo siame di dicchi di orano (ODS = Orano Dyke swarm), intrusisi circa 6.85 Ma, prima che il plutone del Monte Capanne fosse del tutto solidificato.
I dicchi di orano affiornano, nell’Elba dell’ovest, solo a NW della linea Pomonte-Procchio (PP line), la PP line è una struttura topografica, data dall’allineamento di valli e creste montuose, che si estende da Pomonte a Procchio. Questa linea suddivide il plutone del Monte Capanne in due zone, caratterizzate da differenze morfologiche: (vedi immagine 3)

1) La parte N presenta una morfologia incisa da reti fluviali e valli orientate circa WNW e NE.
2) la parte S ha una morfologia più dolce

Inoltre la parte N è caratterizzata da anomalie magnetiche positive, interpretate essere dovute ad un corpo simile ad un sill, che sarebbe la sorgente superficiale dei magmi di Orano.

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Immagine 2:
Sezione schematica del complesso intrusivo dell W Elba. CBa = Aplite di capo Bianco, due corpi smembrati dall'intrusione dei successivi laccoliti; Pp = Porfido di Portoferraio, laccolite multistrato; SMp = Porfido di San Martino, laccolite multistrato; ODS = Sciame di dicchi di orano; CEF, Central Elba Fault lungo la quale il compelsso intrusivo è stato "taglaito" e traslato verso E poco dopo l'intrusione dei dicchi di Orano. (Dini.A et. al 2008)

Immagine 3:
Immagine satellitare in cui si nota la PP-Line e le differenze morfologiche delle zone N e S. (Dini.A et. al 2008)

Il complesso di dicchi di Orano è costituita da più di 200 dicchi di colore grigio scuro, con composizione generalmente quarzo-monzonitica. I dicchi di Orano hanno una tessitura porfirica con plagioclasio, biotite, clinopirosseno e anfibolo in fenocristalli, sono presenti inoltre numerosi xenocristalli di quarzo e k-feldspato.

I dicchi di Orano intrudono tutte le altre unità intrusive, e indicano la fine dell’attività ignea nell’Elba dell’ovest.

L’origine dei dicchi di Orano è ipotizzata essere dovuta alla cosi detta WETZ (western Elba transfer zone), una zona di taglio con andamento NE.
La maggior parte dei dicchi sono allineati in corrispondenza di strutture simili a R1 (strutture di taglio ad andamento destro), altri dicchi invece sono allineati secondo strutture (R2) coniugate alle R1.
Tali strutture di taglio sono molto complesse e spesso producono zone di taglio ad andamento opposto, in quanto la variazione nella velocità di movimento di blocchi adiacenti può produrre settori con senso di movimento opposto, anche se il senso di taglio generale rimane invariato.

Per quanto riguarda i dicchi di orano, questo si rispecchia nell’andamento dei dicchi; zone dominate da senso di taglio destro presentano dicchi secondari lungo strutture R2 orientati verso NW, mentre zone dominate da senso di taglio sinistro presentano dicchi secondari allineati lungo strutture R2 orientate NNE. (vedi figura 4)

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Immagine 4:
Schema geologico dell'Elba dell'ovest. Il plutone del Monte capanne è rappresentato in 3 colori, bianco (facies di S.Andrea ricca in mega feldspati), Grigio chiaro (Facies di S.Francesco), Grigio scuro (Facies di S.Piero, povera in feldspati). I diagrammi a rosetta rappresentano gli andamenti dei sistemi di dicchi, principali e secondari, di orano. (Dini.A et. al 2008)

L’intrusione dei dicchi di Orano marca la fine del magmatismo dell’Elba dell’ovest, ed è la prima evidenza di una’attività ignea dovuta a una “transfer zone” nel nord del tirreno.
Il perdurare del magmatismo nell’ W Elba, suggerisce che la transfer zone fu attiva per almeno 1.5 Ma prima che l’attività migrasse verso W lungo la linea Pomonte–Procchio–Piombino–Faenza. Distribuzioni simili di prodotti magmatici della provincia magmatica Toscana possono essere imputati a "transfer zone" impostatesi su vecchie discontinuità o faglie, man mano che l’estensione di retro arco migrava verso NW attraverso il tirreno.

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Immagine 5:
Caratteristiche di terreno dei dicchi di Orano. (a): Dicco di Orano nel granito del monte capanne, zona di Chiessi; (b): Contatto ondulato tra dicco di Orano e Granito del monte capanne, questo indica che il dicco si è intruso in un granito non ancora solidificato; (c): Dicco di Orano che taglia un cristallo del granito (vedi cerchietto), questo indico una massa in posto di tipo fragile (zona del granito solida); (d): Dicco di Orano che taglia un filoncello Aplitico, zona di Pomonte. (Dini.A et. al 2008)

Bibliografia

Le informazioni contenute in questa pagina sono tratte da:
• Dini.A, Westerman.D.S, Innocenti.F, Rocchi.S: Magma emplacement in a transfer zone: the Miocene mafic Orano dyke swarm of Elba Island, Tuscany, Italy. Geological Society, London, 2008; v. 302.

Foto
Fenocristallo di Plagioclasio con bordo a tessitura a setaccio. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)	Fenocristallo riassorbito di quarzo. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)	Fenocristallo riassorbito di quarzo. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)
Fenocristallo di Plagioclasio. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)	Fenocristallo riassorbito di quarzo. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)	Fenocristallo riassorbito di quarzo. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)
Fenocristallo riassorbito di quarzo e cristalli di biotite. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)	Fenocristallo riassorbito di quarzo. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)	Fenocristallo riassorbito di quarzo, cristalli di biotite e cristallo di plagioclasio con tessitura a setaccio. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)
Fenocristallo riassorbito di quarzo e cristalli di biotite. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)	Fenocristalli di biotite, plagioclasio e grosso cristallo riassorbito di quarzo. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)	Fenocristalli di biotite, plagioclasio e grosso cristallo riassorbito di quarzo. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)
Fenocristallo completamente alterato di plagioclasio (sinistra) e fenocristalo limpido di plagioclasio (destra). Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)	Fenocristallo completamente alterato di plagioclasio (sinistra) e fenocristalo limpido di plagioclasio (destra). Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)	Fenocristallo di plagioclasio. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)
Fenocristallo di plagioclasio. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)	Fenocristallo di plagioclasio. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)	Fenocristalli di plagioclasio e quarzo. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)
Fenocristalli di plagioclasio e quarzo. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)	Fenocristalli di plagioclasio e biotite. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)	Fenocristalli di plagioclasio e biotite. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)
Fenocristalli di biotite. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)	Fenocristalli di biotite. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)