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Deformation at the Leventina-Simano nappe boundary, Central Alps, Switzerland

Abstract.

In the Leventina valley of southern Switzerland a mylonite zone marks the boundary between Leventina and Simano nappe. Quartz textures and deformation microstructures are used to obtain information about the deformation conditions and kinematics in the mylonite zone. The c-axis patterns give evidence for a non-coaxial finite strain with a high scatter of the constructed shear directions. During texture formation the temperature conditions were in the range of 400–630°C. Structural elements observed in the Leventina-Simano nappe boundary area are integrated into the well-established regional deformation history of the Lepontine dome. On the basis of the kinematics and metamorphic conditions, the last non-brittle increment of the progressive deformation that caused the crystallographic preferred orientation in the quartz tectonites is assigned to the late second to third regional deformation phase. Under brittle to brittle-plastic conditions the mylonite zone was reactivated with a top-to-the-WNW shearing direction. This reactivation is possibly kinematically connected to other major orogen-parallel oriented extensional structures formed in the Miocene, like the Simplon and the Brenner shear zone and fault.

Apatite fission track ages (~3.7–10 Ma) across the nappe boundary are similar to the regional data range, but show a negative age-altitude trend. The fission track data combined with structural and kinematic data indicate that there was no considerable amount of vertical displacement along the Leventina- Simano nappe boundary during or after Mid-Miocene. For the negative age-elevation relationship, interplay between exhumation and landscape evolution is suggested.

Zusammenfassung.

Eine Mylonitzone stellt in der Leventina (Tessin) die Grenze zwischen der Leventina- und der Simano-Decke dar. Quarztexturen und Deformations Mikrostrukturen wurden untersucht, um Information über die Deformationsbedingungen und Kinematik in der Mylonitzone zu gewinnen. Die c-Achsengefüge zeigen eine nicht-koaxiale finite Verformung mit einer markanten Streuung der konstruierten Scherrichtungen. Während der Texturbildung herrschten Temperaturbedingungen von 400–630°C. Die beobachteten Strukturelemente im Gebiet der Deckengrenze werden in die bekannte regionale Deformationsgeschichte des lepontinischen Domes eingeordnet. Aufgrund der Kinematik und den metamorphen Bedingungen wird das letzte nichtspröde Inkrement der progressiven Deformation, das die kristallographisch bevorzugte Orientierung in den Quarztektoniten hervorrief, der späten zweiten bis dritten regionalen Deformationsphase zugeordnet. Die Mylonitzone wurde danach unter spröden bis spröd-plastischen Bedingungen und einem WNW-gerichteten Schersinn reaktiviert. Diese Reaktivierung ist möglicherweise kinematisch mit anderen grossen orogenparallel orientierten miozänen Extensionsstrukturen wie der Simplon- und der Brenner-Linie, verknüpft.

Spaltspurenalter an Apatit (~3,7–10 Ma) von quer zur Deckengrenze gesammelten Proben stimmen mit dem regionalen Datensatz überein, zeigen aber eine negative Alters-Höhen-Korrelation. Die Spaltspurendaten deuten zusammen mit den strukturgeologischen und kinematischen Daten darauf hin, dass es keinen bedeutenden Vertikalversatz entlang der Leventina-Simano- Deckengrenze während oder nach dem mittleren Miozän gab. Für die negative Alters-Höhen-Korrelation wird ein Zusammenspiel zwischen Exhumierung und topographischer Entwicklung vorgeschlagen.

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Manuscript received December 13, 2002 Revision accepted May 3, 2004

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Timar-Geng, Z., Grujic, D. & Rahn, M. Deformation at the Leventina-Simano nappe boundary, Central Alps, Switzerland. Eclogae geol. Helv. 97, 265–278 (2004). https://doi.org/10.1007/s00015-004-1121-4

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  • DOI: https://doi.org/10.1007/s00015-004-1121-4

Key words.

  • Lepontine Alps
  • Leventina nappe
  • Simano nappe
  • quartz texture
  • apatite fission track dating
  • deformation history