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Geometric and kinematic complexities in the Marche-Abruzzi external zones (Central Apennines,Italy)
Authors:Francesca Ghisetti  Livio Vezzani
Institution:(1) Present address: Istituto di Scienze della Terra, Università di Catania, Corso Italia 55, 951 29 Catania, Italy;(2) Present address: Dipartimento di Scienze della Terra, Via Accademia delle Scienze 5, 101 23 Torino, Italy
Abstract:In the Central Apennines (Italy) three major domains can be recognized: the Umbria and Marche pelagic domains and the Lazio-Abruzzi carbonate platform. Their Mesozoic-Tertiary sequences are separated by major low-angle thrust systems, which superpose the Umbria domain onto both the Marche and Lazio-Abruzzi domains, the Lazio-Abruzzi platform onto the Marche sequence, and all of them onto the Apulia foreland.From Lias to Cretaceous times the Lazio-Abruzzi platform was a fault-controlled uplifted domain separating the Umbria basin to the west from the Marche basin to the east, but closed to the north. The Umbria and Marche basins evolved distinctly with the onset of the terrigenous infilling, beginning with the Serravallian-Tortonian «Marnoso-Arenacea» Formation in the inner Umbria basin and with the Messinian-Early Pliocene Laga Flysch in the outer Marche basin. From Tortonian till Early Pliocene times there was a progressive deformation of the Umbria sequence, with its emplacement onto the Lazio-Abruzzi platform, and the deformation of the Lazio-Abruzzi and Marche zones. In Early-Middle Pliocene times, both the Umbria and Lazio-Abruzzi domains were emplaced onto the previously deformed Marche domain, with passive transport of that portion of Umbria stacked on top of the Lazio-Abruzzi platform. The final stages in Middle-Late Pliocene times caused further motion of the Lazio-Abruzzi platform along the arc-shaped Gran Sasso-Morrone thrust front. Folding and thrusting persisted in the outermost zones till Early Pleistocene times.This reconstruction means that in this area the model of a regularly forward migrating fold-thrust belt is not applicable. It also suggests a large northward displacement of the Lazio-Abruzzi platform, whose differential advancement may be dynamically related to a left-lateral discontinuity to the west and a right-lateral discontinuity to the east. According to our interpretation, the left-lateral discontinuity is not coincident with the «Ancona-Anzio» line of the Italian literature, but rather is buried underneath the Umbria stacked sequences.
Zusammenfassung Der Zentralappennin (Italien) besteht aus drei Hauptbereichen: die pelagialen Gebiete Umbriens und der Marche sowie die Karbon-Platte Latiums und der Abruzzen. Die Formationsgruppen des Mesozoikum-Tertiär dieser drei Gebiete werden durch große Überschiebungsbahnen getrennt, welche die umbrische Zone auf die Zone der Marche sowie Latiums und der Abruzzen schieben, die Zone Latiums und der Abruzzen ihrerseits auf die Formation der Marche und alle zusammen auf das Vorland Apuliens.Die ursprüngliche paleogeographische Struktur der drei Gebiete läßt darauf schließen, daß die Latium-Abruzzen-Platte vom Lias bis zur Kreidezeit eine aktive, erhobene Zone darstellt, die das Umbrische Becken im Westen vom Becken der Marche im Osten trennt, wobei sich die Platte nach Norden hin schließt, was ein Ineinandergreifen der beiden pelagialen Gebiete mit sich bringt. Beide Becken weisen eine getrennte Evolution auf, mit dem Beginn einer terrigenen Zufuhr, bestehend aus der Marnoso-Arenacea-Formation des Serravall-Tortons im Inneren des Umbrischen Beckens und mit dem Laga Flysch des Messin und Unter-Pliozän im äußeren Umbrischen Becken. Vom Torton bis zum Unteren Pliozän hat eine progressive Deformation der Umbrischen Sequenz stattgefunden, die auf dem Gebiete Latiums und der Abruzzen abgelagert wurde, was wiederum zur Deformation in der Zone Latiums und der Abruzzen sowie der Marche führte. Im unteren Mittel-Pliozän wurden sowohl die Formationen Umbriens als auch die der Zonen von Latium und der Abruzzen auf die schon deformierte Formationsgruppe der Marche aufgeschoben, mit nachfolgend passivem Transport des schon auf der Latium-Abruzzen-Platte aufgelagerten Teils der Umbrischen Formation. Die letzten Ereignisse im mittleren Ober-Pliozän führten zu einem weiteren Vorschub der Latium-Abruzzen-Platte längs der bogenförmigen Verwerfungsfront Gran Sasso-Morrone, sowie zu nachfolgenden Falten und Verwerfungen in den äußersten Gebieten bis zum unteren Pleistozän.Diese Rekonstruktion bedeutet vor allen Dingen, daß in diesem Gebiet das Modell einer regelmäßig voranschreitenden Überschiebungsfront nicht anwendbar ist. Sie deutet ferner auf eine große, nordwärts gerichtete Verschiebung der Latium-Abruzzen-Platte hin, deren differenzierter Vorschub dynamisch in Bezug zu einer links-lateralen Verschiebung nach Westen und einer rechts-lateralen Verschiebung nach Osten zu bringen ist. Gemäß unserer Auslegung stimmt die links-laterale Verschiebung nicht mit der «Ancona-Anzio» Linie der einschlägigen italienischen Fachliteratur überein, sondern ist eher unter den überlagernden Sequenzen Umbriens zu suchen.

Résumé On peut distinguer trois domaines dans la partie centrale des Apennins (Italie): le domaine pélagique des Marches, celui de l'Ombrie et la plate-forme carbonatée du Latium-Abruzzes. Les séries stratigraphiques mésozoïques-tertiaires de ces trois domaines sont séparées par d'importants systèmes de chevauchement qui ont provoqué la superposition du domaine ombrien sur ceux des Marches et du Latium-Abruzzes, la superposition de la plate-forme du Latium-Abruzzes sur la série des Marches, et enfin la superposition de toute la chaîne sur l'avantpays de l'Apulie.Du Lias au Crétacé, la plate-forme du Latium-Abruzzes constituait un domaine soulevé par des failles actives; ce domaine séparait le bassin de l'Ombrie à l'ouest du bassin des Marches à l'est et était limité au nord, permettant ainsi la communication des deux régions pélagiques. Ces deux bassins ont présenté une évolution distincte débutant par un remplissage terrigène; celui-ci est représenté, dans le bassin ombrien plus interne par la Formation Marnoso-Arénacéa (Serravalien-Tortonien), et dans le bassin externe des Marches par la formation du Flysch de la Laga (Messinien-Pliocène inférieur). A partir du Tortonien jusqu'au début du Pliocène, la série ombrienne a subi une déformation progressive, et à été charriée sur le domaine du Latium-Abruzzes, provoquant la déformation de ce dernier, ainsi que du domaine des Marches. Au cours du Pliocène inférieur et moyen, les domaines de l'ombrie et du Latium-Abruzzes ont été charriés sur la série des Marches ainsi déformée, entraînant de ce fait le transport passif de la portion de la séquence ombrienne préalablement charriée sur la plate-forme du Latium-Abruzzes. Plus tard, des mouvements méso- à tardi-pliocènes ont provoqué un dernier charriage de la plate-forme du Latium-Abruzzes le long de l'arc de chevauchement Gran Sasso-Morrone; enfin, les plissements et les charriages ont persisté dans les zones les plus externes jusqu'au Pléistocène inférieur.Cette reconstitution signifie que le modèle d'une chaîne plissée et charriée se déplaçant régulièrement vers l'avant-pays ne peut pas être appliqué à cette région. Elle indique également un vaste déplacement vers le Nord de la plate-forme du Latium-Abruzzes, transport qui peut être dynamiquement mis en relation avec un décrochement sénestre à l'ouest et un décrochement dextre à l'est. Selon notre interprétation, le décrochement sénestre ne coïncide pas avec la ligne «Ancona-Anzio» de la littérature italienne, mais est enterré sous l'édifice charrié de l'Ombrie.

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