A multidisciplinary approach to the study of the fault network in the internal Cottian Alps (Western Alps)

The architecture of the fault network and the late- to post-metamorphic structural evolution in the internal Cottian Alps have been studied by an integrated approach combining morphostructural analysis, field mapping and detailed mesostructural analysis between the Susa and Pellice Valleys. Available apatite fission track data indicate that this sector of the Western Alps reached shallow crustal levels, where brittle deformation mechanisms prevail, by Late Oligocene times. The analysed area comprises the two main N-S striking regional, polyphasic semi-brittle to brittle deformation zones: the Colle delle Finestre Fault Zone (CFFZ) and the Col del Lis-Trana Deformation Zone (LTZ). The activity of those long-lived structures evolved, respectively, from dextral and dextral-reverse to extensional. In the block bounded by these two regional structures, the late- to post-metamorphic tectonic evolution is characterized by two faulting stages: (a) the development of an E-W left-lateral fault zone with a minor normal component of movement; at the regional scale, this fault zone may be considered as an antithetical shear of the major LTZ and the CFFZ; (b) the extensional reactivation and development of N-S normal faults, coeval with those recorded both by the LTZ and the CFFZ. The geometry of the fault and fracture systems has been compared with the remote sensed lineaments pattern, characterized by four main systems: Ln1 (N0°-30°E), Ln2 (N45°-70°E), Ln3 (N80°-100°E) and Ln4 (N100°-120°E). The lineament systems display similarities in terms of orientation, geometry and length with the fault systems observed at different scales. These similarities allowed us to extrapolate the structural model outlined in the mapped area to the adjoining sectors. Comparison between the different data suggests that the pattern of the lineaments detected between the LTZ and the CFFZ agrees with the architecture of a strike-slip fault network, which accommodated the internal deformation of the block bounded by these two major N-S transcurrent deformation zones. The transcurrent activity of these faults is here interpreted as coeval with the late dextral movements along the Canavese Line and with the propagation, in the Late Oligocene-Early Miocene, of the roughly E-vergent South-Alpine Thrusts beneath the Tertiary Piemonte Basin. The extensional event that followed may be related to the uplift with the subsequent isostatic readjustment of the chain which may have also induced the normal reactivation of the Penninic Frontal Thrust. This extensional regime is also in agreement with focal mechanisms of recent earthquakes.

Lo stile deformativo e l'evoluzione strutturale da tardo a post-metamorfica del settore interno delle Alpi Cozie è stato studiato attraverso un approccio multidisciplinare che ha integrato analisi morfostrutturale, rilevamento geologico ed analisi mesostrutturale nel settore compreso tra la Val di Susa e la Val Pellice. I dati disponibili di tracce di fissione su apatite indicano che questo settore delle Alpi Occidentali abbia raggiunto livelli crostali superficiali, dove prevalgono i meccanismi tipici della deformazione fragile, a partire dal Tardo Oligocene. L'area analizzata è compresa tra due strutture regionali polifasiche a direzione N-S: la Zona di Faglia del Colle delle Finestre (CFFZ) e la Zona di Deformazione Col del Lis-Trana (LTZ). L'attività di queste strutture è evoluta rispettivamente da destra e transpressiva destra a estensionale. L'evoluzione tettonica da tardo a post-metamorfica nel settore compreso tra queste due strutture è caratterizzata da due eventi deformativi: (a) sviluppo di una zona di faglia a direzione E-W trascorrente sinistra, con una minore componente distensiva, che, a scala regionale, può essere considerata come una struttura antitetica minore rispetto alla CFFZ ed alla LTZ; (b) riattivazione estensionale di faglie a direzione N-S, coeva con quella osservata lungo la LTZ e la CFFZ. Le relazioni geometriche tra sistemi di faglie e fratture sono state confrontate con quelle dei sistemi di lineamenti telerilevati, che comprendono quattro sistemi: Ln1 (N0°-30°E), Ln2 (N45°-70°E), Ln3 (N80°-100°E), Ln4 (N100°-120°E). Questi sistemi di lineamenti mostrano una similitudine geometrica e gerarchica con i sistemi di faglie e fratture osservate a diverse scale. Questo confronto ci ha consentito di estendere il modello strutturale delineato alle aree circostanti delle Alpi Cozie. Integrando le diverse tipologie di dati si osserva che la geometria dei lineamenti presenti tra la LTZ e la CFFZ è in accordo con l'architettura di sistemi di faglie trascorrenti, che hanno accomodato la deformazione interna al blocco delimitato dalle faglie regionali a direzione N-S. L'attività trascorrente di queste faglie può essere interpretata come coeva con i movimenti destri lungo la Linea del Canavese e con la propagazione, nell'Oligocene superiore - Miocene inferiore, dei sovrascorrimenti Sud-Alpini nel Bacino Terziario Piemontese. L'evento estensionale che segue potrebbe essere correlato al sollevamento ed al conseguente riaggiustamento isostatico della catena, che avrebbe causato anche la riattivazione estensionale del Fronte Pennidico. I meccanismi focali dei terremoti suggeriscono che questo regime estensionale sia tuttora attivo, a livelli crostali superficiali, nelle Alpi Occidentali.