The Lanzo Peridotite Massif (LPM) is one of the largest outcrops of ophiolitic peridotites in the world and it is well known because of the freshness of its mantle rocks; furthermore, the LPM represents a peculiarity also for the extraordinary and unusual presence of a large number of block streams (157), consisting of streams of angular blocks resting over a thick succession of fine sediments. The LPM extends for about 150 km2 along the internal margin of the Western Alps, 35 km North-West of Turin, between the lower Susa Valley and the lower Viù Valley; it is commonly divided into a southern body (55 km2), a central body (90 km2) and a northern body (5 km2), which are separated by two broad mylonitic and serpentinized shear zones with a NW-SE direction. Other tectonic shear zones are localized in the marginal and more serpentinized parts of the LPM, corresponding to the contacts with the adjacent tectonic units of the alpine chain (i.e. Piemontese Zone and Sesia-Lanzo Zone). The LPM is mainly composed of massive weakly serpentinized plagioclase peridotites with minor spinel peridotites and granular harzburgites. Plagioclase peridotites are well exposed in the core of the three bodies, whereas in the peripherical areas peridotites gradually become more serpentinized till turning into massive serpentinites. Spinel lherzolites, spinel dunites and harzburgites are subordinated; all the peridotites are frequently intruded by various gabbroic veins and dykes and sometimes by basalts. Block streams mainly extend on lherzolite outcropping areas, covering on the whole 14.67 km2, equivalent to 9.8% of the LPM extent. Block streams are located chiefly on the northern and central body of the LPM, along the slopes of the Mount Colombano - Mount Corno and Mount Colombano - Mount Lera ridges; another notable group of block streams is localized between Col del Lys and Colle Portia, whereas in the southern areas of the LPM such features are rather scattered. Block streams range in elevation between 1645 and 470 m a.s.l., with a maximum relief of 870 m; they take up an area ranging from 0.3 to 91.6 ha, with a maximum length of 2.23 km and a mean slope of 13÷44°; nevertheless 76% of block streams have a mean slope of 23÷32°. Block streams show an upper layer made of interlocked coarse angular to subangular blocks with no fine matrix, resulting in an openwork framework. Blocky cover has a relatively uniform thickness ranging between 1 and 7 m, commonly with a coarsening-upward texture. Detrital elements range between 0.2 and 1.8 m in diameter and derive exclusively from rocks belonging to the LPM. The upper Il Quaternario Italian Journal of Quaternary Sciences 22(1), 2009 - 3-22 4 G. Fioraso & G. Spagnolo 1. INTRODUZIONE Il Massiccio Peridotitico di Lanzo (MPL), ubicato nel settore interno dell'arco alpino occidentale, oltre a costituire una delle più estese masse di peridotiti di mantello esistenti al mondo (~150 km2) (BOUDIER, 1978), ospita un'eccezionale concentrazione di block stream che coprono complessivamente una superficie di 14,67 km2, pari al 9,8% dell'area di affioramento del MPL. I block stream sono costituiti in superficie da un complesso detritico a grossi blocchi, privo di matrice, poggiante su un potente materasso di sedimenti sabbioso-siltosoargillosi (complesso inferiore); il più delle volte i block stream danno luogo a lingue che in alcuni casi giungono con la propria fronte a sfiorare gli attuali fondovalle. Lo sviluppo di questi fenomeni è spazialmente vincolato dalla presenza di un substrato costituito da peridotiti non metamorfosate o solo parzialmente serpentinizzate. Nell'arco alpino e appenninico non sono riscontrabili altri esempi di block stream confrontabili, per numero, dimensioni e morfologia, con quelli presenti nel MPL. Raggruppamenti di block stream di piccole dimensioni sono stati segnalati e descritti da CONTI (1940) e da FIRPO et al. (2005; 2006) sulle serpentiniti del Gruppo di Voltri (Massiccio del Monte Beigua) nelle Alpi Liguri; altri block stream sono inoltre localizzati nei pressi del Monte Nero e del Monte Aiona, in Val d'Aveto (Appennino Ligure) e, anche in questo caso, si sono sviluppati a spese di un substrato ofiolitico costituito da lherzoliti e serpentiniti appartenenti all'Unità Aiona-Ragola (Liguridi Esterne). Le lingue detritiche ospitate nel Massiccio di Lanzo sono state descritte e interpretate da CAPELLO (1963) come il prodotto di fenomeni criogenici, in analogia con altre manifestazioni d'alta quota (interpretabili come rock glacier) individuate dallo stesso Autore nei settori altimetricamente più elevati delle Alpi Graie. La distribuzione delle coltri detritiche fino a quote significativamente basse (470 m s.l.m.), l'estrema omogeneità litologica dei blocchi e la concomitante presenza di diffusi e profondi fenomeni di alterazione sviluppati a spese del substrato peridotitico (NATALE, 1972; MIÈ & NATALE, 1978) suggeriscono tuttavia un forte contributo nell'evoluzione dei block stream da parte di fenomeni non necessariamente connessi all'ambiente periglaciale. Al fine di chiarire i meccanismi genetici e di delineare i rapporti con l'evoluzione pliocenico-quaternaria di questo settore dell'arco alpino è stato effettuato un dettagliato studio esteso a tutto il MPL, che ha consentito di individuare e cartografare 157 block stream, ciascuno dei quali è stato analizzato sotto il profilo morfometrico, morfologico e stratigrafico; per una parte di essi, contraddistinti da ottimali condizioni di esposizione e di affioramento, è stata inoltre effettuata una dettagliata caratterizzazione geologica, micromorfologica e sedimentologica. Vengono qui presentati i primi risultati di questo studio che ha permesso di evidenziare l'importante contributo fornito dai processi di alterazione delle peridotiti nello sviluppo delle coltri detritiche e di definire il ruolo svolto dalla gravità e dalla circolazione idrica, superficiale e profonda, nell'evoluzione di queste inusuali fenomenologie di versante. Sulla scorta delle informazioni desunte dai rapporti con le altre unità pliocenico- quaternarie distribuite ai margini di questo settore dell'arco alpino, viene inoltre effettuato un inquadramento dei fenomeni descritti nel più ampio contesto evolutivo recente del MPL, situato nel nevralgico punto di giunzione tra la catena alpina e i rilievi del Bacino Terziario Piemontese. 2. INQUADRAMENTO GEOLOGICO E MORFOCLIMATICO Il Massiccio Peridotitico di Lanzo è localizzato alcune decine di chilometri a Nord-Ovest della città di Torino nel settore interno della catena alpina occidentale, tra la bassa Valle di Viù e la bassa Valle di Susa (Fig. 1). Verso Ovest il massiccio è bordato da unità di crosta oceanica (ofioliti di alta pressione e relativi calcescisti di copertura) della Zona Piemontese Auct., mentre verso Nord è delimitato dalle unità di crosta continentale della Zona Sesia-Lanzo (NICOLAS, 1974; SPALLA et al., 1983; POGNANTE, 1989). Verso Est e verso Sud il margine del massiccio è invece rispettivamente sepolto dalla successione fluviale quaternaria della Pianura Padana occidentale e dai depositi glaciali dell'Anfiteatro Morenico di Rivoli-Avigliana. Il MPL è stato interpretato come un'originaria sezione di mantello litosferico sottocontinentale che ha registrato una complessa storia evolutiva, determinata layer rests on a matrix-supported unstratified diamicton, consisting of an heterogeneous mixture of silt, sand, clay and gravel and containing scattered subangular to subrounded boulders; with an ascertained thickness ranging between 0.5 and 22 m at least, diamicton in turn rest above the bedrock. Below open-work mantle a notable and perennial subdetrital runoff develops with discharge fluctuation parallel to the local pluviometric and climatic trends. Block streams commonly exhibit a complex variety of morphological features such as longitudinal ridges and furrows, transversal ridges, narrow steep lobes and hollows: these features are caused by downslope differential movements of the blocky mantle or by the quick removal of the underlying matrix by the subdetrital water circulation. In the lower Viù Valley (i.e. Germagnano) the fronts of few block streams crosscut fluvio-glacial and fluvial units (ranging between middle Pleistocene to Holocene in age) reaching the actual flood plain of the Stura di Lanzo Stream. Moreover collapse features locally affecting anthropic structures show that such phenomena in few cases are still in a steady slow evolution. According to spatial and altimetric distribution, sedimentologic characters and morphologic features, block streams of LPM may be regarded as creep-dominated phenomena involving sandy-silty and clayey-silty matrix. The development of such blocky-covered features, preferably regarding lherzolitic substratum, reflect the particular weathering process affecting peridotitic rocks and the absence of glacial modelling in this sector of the alpine chain: this allowed the uninterrupted long-term chemical-fisical breakdown of parent rocks, accompained by reworking of pedogenetic products by size sorting and concentration processes operating along slopes and in valley bottoms
I block stream del Massiccio Peridotitico di Lanzo (Alpi Nord-Occidentali)
Fioraso G;
2009
Abstract
The Lanzo Peridotite Massif (LPM) is one of the largest outcrops of ophiolitic peridotites in the world and it is well known because of the freshness of its mantle rocks; furthermore, the LPM represents a peculiarity also for the extraordinary and unusual presence of a large number of block streams (157), consisting of streams of angular blocks resting over a thick succession of fine sediments. The LPM extends for about 150 km2 along the internal margin of the Western Alps, 35 km North-West of Turin, between the lower Susa Valley and the lower Viù Valley; it is commonly divided into a southern body (55 km2), a central body (90 km2) and a northern body (5 km2), which are separated by two broad mylonitic and serpentinized shear zones with a NW-SE direction. Other tectonic shear zones are localized in the marginal and more serpentinized parts of the LPM, corresponding to the contacts with the adjacent tectonic units of the alpine chain (i.e. Piemontese Zone and Sesia-Lanzo Zone). The LPM is mainly composed of massive weakly serpentinized plagioclase peridotites with minor spinel peridotites and granular harzburgites. Plagioclase peridotites are well exposed in the core of the three bodies, whereas in the peripherical areas peridotites gradually become more serpentinized till turning into massive serpentinites. Spinel lherzolites, spinel dunites and harzburgites are subordinated; all the peridotites are frequently intruded by various gabbroic veins and dykes and sometimes by basalts. Block streams mainly extend on lherzolite outcropping areas, covering on the whole 14.67 km2, equivalent to 9.8% of the LPM extent. Block streams are located chiefly on the northern and central body of the LPM, along the slopes of the Mount Colombano - Mount Corno and Mount Colombano - Mount Lera ridges; another notable group of block streams is localized between Col del Lys and Colle Portia, whereas in the southern areas of the LPM such features are rather scattered. Block streams range in elevation between 1645 and 470 m a.s.l., with a maximum relief of 870 m; they take up an area ranging from 0.3 to 91.6 ha, with a maximum length of 2.23 km and a mean slope of 13÷44°; nevertheless 76% of block streams have a mean slope of 23÷32°. Block streams show an upper layer made of interlocked coarse angular to subangular blocks with no fine matrix, resulting in an openwork framework. Blocky cover has a relatively uniform thickness ranging between 1 and 7 m, commonly with a coarsening-upward texture. Detrital elements range between 0.2 and 1.8 m in diameter and derive exclusively from rocks belonging to the LPM. The upper Il Quaternario Italian Journal of Quaternary Sciences 22(1), 2009 - 3-22 4 G. Fioraso & G. Spagnolo 1. INTRODUZIONE Il Massiccio Peridotitico di Lanzo (MPL), ubicato nel settore interno dell'arco alpino occidentale, oltre a costituire una delle più estese masse di peridotiti di mantello esistenti al mondo (~150 km2) (BOUDIER, 1978), ospita un'eccezionale concentrazione di block stream che coprono complessivamente una superficie di 14,67 km2, pari al 9,8% dell'area di affioramento del MPL. I block stream sono costituiti in superficie da un complesso detritico a grossi blocchi, privo di matrice, poggiante su un potente materasso di sedimenti sabbioso-siltosoargillosi (complesso inferiore); il più delle volte i block stream danno luogo a lingue che in alcuni casi giungono con la propria fronte a sfiorare gli attuali fondovalle. Lo sviluppo di questi fenomeni è spazialmente vincolato dalla presenza di un substrato costituito da peridotiti non metamorfosate o solo parzialmente serpentinizzate. Nell'arco alpino e appenninico non sono riscontrabili altri esempi di block stream confrontabili, per numero, dimensioni e morfologia, con quelli presenti nel MPL. Raggruppamenti di block stream di piccole dimensioni sono stati segnalati e descritti da CONTI (1940) e da FIRPO et al. (2005; 2006) sulle serpentiniti del Gruppo di Voltri (Massiccio del Monte Beigua) nelle Alpi Liguri; altri block stream sono inoltre localizzati nei pressi del Monte Nero e del Monte Aiona, in Val d'Aveto (Appennino Ligure) e, anche in questo caso, si sono sviluppati a spese di un substrato ofiolitico costituito da lherzoliti e serpentiniti appartenenti all'Unità Aiona-Ragola (Liguridi Esterne). Le lingue detritiche ospitate nel Massiccio di Lanzo sono state descritte e interpretate da CAPELLO (1963) come il prodotto di fenomeni criogenici, in analogia con altre manifestazioni d'alta quota (interpretabili come rock glacier) individuate dallo stesso Autore nei settori altimetricamente più elevati delle Alpi Graie. La distribuzione delle coltri detritiche fino a quote significativamente basse (470 m s.l.m.), l'estrema omogeneità litologica dei blocchi e la concomitante presenza di diffusi e profondi fenomeni di alterazione sviluppati a spese del substrato peridotitico (NATALE, 1972; MIÈ & NATALE, 1978) suggeriscono tuttavia un forte contributo nell'evoluzione dei block stream da parte di fenomeni non necessariamente connessi all'ambiente periglaciale. Al fine di chiarire i meccanismi genetici e di delineare i rapporti con l'evoluzione pliocenico-quaternaria di questo settore dell'arco alpino è stato effettuato un dettagliato studio esteso a tutto il MPL, che ha consentito di individuare e cartografare 157 block stream, ciascuno dei quali è stato analizzato sotto il profilo morfometrico, morfologico e stratigrafico; per una parte di essi, contraddistinti da ottimali condizioni di esposizione e di affioramento, è stata inoltre effettuata una dettagliata caratterizzazione geologica, micromorfologica e sedimentologica. Vengono qui presentati i primi risultati di questo studio che ha permesso di evidenziare l'importante contributo fornito dai processi di alterazione delle peridotiti nello sviluppo delle coltri detritiche e di definire il ruolo svolto dalla gravità e dalla circolazione idrica, superficiale e profonda, nell'evoluzione di queste inusuali fenomenologie di versante. Sulla scorta delle informazioni desunte dai rapporti con le altre unità pliocenico- quaternarie distribuite ai margini di questo settore dell'arco alpino, viene inoltre effettuato un inquadramento dei fenomeni descritti nel più ampio contesto evolutivo recente del MPL, situato nel nevralgico punto di giunzione tra la catena alpina e i rilievi del Bacino Terziario Piemontese. 2. INQUADRAMENTO GEOLOGICO E MORFOCLIMATICO Il Massiccio Peridotitico di Lanzo è localizzato alcune decine di chilometri a Nord-Ovest della città di Torino nel settore interno della catena alpina occidentale, tra la bassa Valle di Viù e la bassa Valle di Susa (Fig. 1). Verso Ovest il massiccio è bordato da unità di crosta oceanica (ofioliti di alta pressione e relativi calcescisti di copertura) della Zona Piemontese Auct., mentre verso Nord è delimitato dalle unità di crosta continentale della Zona Sesia-Lanzo (NICOLAS, 1974; SPALLA et al., 1983; POGNANTE, 1989). Verso Est e verso Sud il margine del massiccio è invece rispettivamente sepolto dalla successione fluviale quaternaria della Pianura Padana occidentale e dai depositi glaciali dell'Anfiteatro Morenico di Rivoli-Avigliana. Il MPL è stato interpretato come un'originaria sezione di mantello litosferico sottocontinentale che ha registrato una complessa storia evolutiva, determinata layer rests on a matrix-supported unstratified diamicton, consisting of an heterogeneous mixture of silt, sand, clay and gravel and containing scattered subangular to subrounded boulders; with an ascertained thickness ranging between 0.5 and 22 m at least, diamicton in turn rest above the bedrock. Below open-work mantle a notable and perennial subdetrital runoff develops with discharge fluctuation parallel to the local pluviometric and climatic trends. Block streams commonly exhibit a complex variety of morphological features such as longitudinal ridges and furrows, transversal ridges, narrow steep lobes and hollows: these features are caused by downslope differential movements of the blocky mantle or by the quick removal of the underlying matrix by the subdetrital water circulation. In the lower Viù Valley (i.e. Germagnano) the fronts of few block streams crosscut fluvio-glacial and fluvial units (ranging between middle Pleistocene to Holocene in age) reaching the actual flood plain of the Stura di Lanzo Stream. Moreover collapse features locally affecting anthropic structures show that such phenomena in few cases are still in a steady slow evolution. According to spatial and altimetric distribution, sedimentologic characters and morphologic features, block streams of LPM may be regarded as creep-dominated phenomena involving sandy-silty and clayey-silty matrix. The development of such blocky-covered features, preferably regarding lherzolitic substratum, reflect the particular weathering process affecting peridotitic rocks and the absence of glacial modelling in this sector of the alpine chain: this allowed the uninterrupted long-term chemical-fisical breakdown of parent rocks, accompained by reworking of pedogenetic products by size sorting and concentration processes operating along slopes and in valley bottomsI documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.
