The Elba Island: an intriguing geological puzzle in the Northern Tyrrhenian Sea

L’Isola d’Elba è ubicata nel Mar Tirreno Settentrionale a metà strada fra la Toscana (Appennino Settentrionale) e Corsica (Corsica Alpina). Il complesso edificio tettonico dell’Isola d’Elba, che è considerato l’affioramento più occidentale della catena nord-appenninica, è anche noto per i suoi giacimenti minerari a ferro e per gli evidenti rapporti tra la messa in posto di corpi magmatici mio-pliocenici e le ultime fasi tettoniche tangenziali. Il rilevamento alla scala 1:10.000 e 1:5.000 nell’ ambito del Progetto di Cartografia Nazionale CARG – Foglio Isola d’Elba (già parzialmente pubblicato da Babbini et al., 2001 e da Bortolotti et al., 2001a) ha portato alla ricostruzione di un panorama stratigrafico e strutturale dell’Isola d’Elba centro-orientale più articolato rispetto al classico schema dei cinque “Complessi” di Trevisan (1950) e Barberi et al. (1969). Sono stati infatti distinte nove unità tettoniche appartenenti ai domini paleogeografici Toscano, Ligure e Piemontese. Prima della loro definitiva messa in posto, alcune di queste unità sono state intruse da plutoni granitoidi (monzogranito del M.Capanne e di La Serra-Porto Azzurro) e da filoni di varia tipologia (aplitici, shoshonitici, calcalcalini e lamprofirici) tra 8-2 Ma e 5.4 Ma. Il presente assetto strutturale dell’edificio elbano è caratterizzato, specialmente nella parte orientale e centrale dell’isola, dalla presenza di numerose superfici tettoniche a basso angolo (thrusts e detachments), che delimitano le varie unità, con un generale trasporto tettonico verso Est. I rapporti tra le diverse unità tettoniche e le loro relazioni con gli eventi magmatici messiniano-pliocenici hanno permesso di ricostruire la seguente evoluzione dell’edificio strutturale elbano: Eventi pre-magmatici (>8.5 Ma). La lunga storia geologica dell’Isola d’Elba inizia nel Paleozoico, quando le successioni pre-carbonifere associate alle unità toscane inferiori furono oggetto delle deformazioni tettonometamofiche varisiche, cui sono riconducibili i relitti di scistosità pre-alpina (evento sudetico dell’Orogenesi Varisica) presenti nelle rocce metamorfiche delle unità Porto Azzurro e Ortano, alle quali seguirono eventi sedimentari permo-carboniferi legati a bacini estensionali tardo-ercinici. Successivamente nel Trias medio-superiore ebbe inizio il ciclo sedimentario alpino (Successione toscana). A fine Triassico-inizio Giurassico iniziò la fase di rifting che portò all’apertura della Tetide giurassica. L’evoluzione tettonica iniziata nel Cretacico superiore-Terziario inferiore con la consunzione della Tetide (Bacino Ligure-Piemontese), portò alla fine della sedimentazione “oceanica” nell’Eocene superiore e alla successiva collisione tra il blocco sardo-corso e l’Adria. Da questo momento fino al Miocene inferiore si ha la deformazione polifasica dei margini europeo (Corsica) e adriatico (Dominio Toscano). Eventi sin-magmatici (8.5-5.4 Ma). In questo periodo si ha lo sviluppo e la risalita di magmi anatettici connessi alla risalita dell’astenosfera e all’assottigliamento crostale. Durante la risalita del plutone del M. Capanne (6.8 Ma) parte della sua copertura, costituita dalle unità dei flysch, già intrusi da apliti e porfiriti, si scolla e scorre verso oriente utilizzando una superficie a basso angolo (faglia dell’Elba centrale - CEF). Durante questo movimento avvengono i processi di euritizzazione delle apliti (6.7 Ma). Poco più ad est, a 5.8 Ma, si intrude un filone basico nell’unità ofiolitica e probabilmente anche quelli lamprofirici nell’unità Acquadolce. Il prosieguo della risalita del M. Capanne permise poi un ulteriore avanscorrimento verso est delle unità dei flysch sull’unità ofiolitica e di tutte le unità già impilate sulla unità Porto Azzurro, e lo sviluppo delle faglie di trasferimento NW-SE, probabilmente legate a rampe laterali delle unità in movimento. A 6.0-5.4 Ma la messa in posto del monzogranito di La Serra-Porto Azzurro e del suo complesso filoniano produsse l’estesa aureola termometamorfica attraverso le unità Porto Azzurro, Ortano, Acquadolce, Monticiano-Roccastrada e, localmente, anche gli skarn. Eventi post-magmatici (< 5.4 Ma). La risalita del plutone La Serra-Porto Azzurro dette luogo alla separazione e all’allontanamento dell’embrice tettonico dell’Elba orientale dalle corrispondenti unità dell’Elba centrale, sfruttando una già esistente superficie tettonica a basso angolo (faglia dello Zuccale) al tetto dell’unità Porto Azzurro. In questa fase, sempre legato al sollevamento del plutone di La Serra-Porto Azzurro, si ebbe anche il retroscorrimento dell’unità ofiolitica sull’unità del flysch paleogenico nell’area di Colle Reciso. La pila tettonica dell’Elba centro-orientale ha così raggiunto il suo completamento. Come ultimo evento tettonico si sviluppò un sistema di faglie normali ad alto angolo con orientazione N-S che hanno prodotto la frammentazione a horst e graben dell’edificio orogenico, permettendo così ai fluidi mineralizzanti di costituire i corpi minerari ad ematite (5.3 Ma). Questa ricostruzione degli eventi relativa all’Isola d’Elba è stata poi inquadrata nel contesto dell’evoluzione del sistema Corsica-Appennino Settentrionale, e illustrata da una serie di schemi tettonici relativi all’intervallo Cretacico superiore - Attuale.