Tectonic evolution of the Briançonnais units along a transect (ECORS-CROP) through the Italian-French Western Alps

Abstract.

Based on new structural data from an area in the Italian-French Western Alps, situated between the Petit Saint Bernard pass and the Gran Paradiso massif, the large-scale geometry of the tectonic features is established for the tectonic units derived from the Briançonnais paleogeographic domain. Based on this, and other new data on the metamorphic evolution and geochronology of the area, a consistent model for the tectonic evolution for the Briançonnais domain is proposed. A nappe stack consisting of, from bottom to top, Zone Houillère unit, Ruitor unit, Internal unit and Piemont-Ligurian oceanic unit, was affected by three deformation phases. The third phase of deformation (35–31 Ma), referred to as post-nappe folding, is responsible for the formation of two large-scale folds: the Ruitor and Valsavaranche mega-folds. An overturned nappe stack, characterized by foreland-dipping foliations, is found between the axial planes of these two mega-folds. No evidence was found for back-thrusting, postulated by many previous authors. The individual thrusts between the tectonic units were active during a second phase of deformation (43–35 Ma), characterized by top-NW to -NNW shearing. This D2 is related to nappe stacking and accompanied by substantial exhumation. Thrusting becomes relatively younger towards the external parts of the study area. We emphasize that extension played no significant role in the exhumation of the high-pressure units of the Italian-French Alps. The contacts between the tectonic units were already active during the first phase of deformation (50–43 Ma), which is related to subduction and peak pressures.

Zusammenfassung.

Anhand neuer strukturgeologischer Untersuchungen zwischen dem Col du Petit Saint Bernard und dem Gran Paradiso Massiv, entlang der Grenze zwischen Italien und Frankreich, werden die Grossstrukturen der vom Briançonnais Mikrokontinent abgeleiteten tektonischen Einheiten aufgezeigt. Zusätzliche, neue geochronologische sowie petrologische Daten führen zu einem neuen, konsistenten tektonischen Modell für die paleogeographische Domäne des Briançonnais. Der Deckenstapel im untersuchten Gebiet besteht, vom Liegenden zum Hangenden, aus Zone Houillère Unit, Ruitor Unit, Internal Unit und Piemont-Liguria oceanic Unit. Dieser Deckenstapel wurde von drei Deformationsphasen überprägt. Während der dritten Deformationsphase (31–35 Ma), welche durch die Verfaltung dieses Deckenstapels charakterisiert wird, entstehen zwei Grossfalten: Ruitor und Valsavaranche Mega-Falte. Zwischen den Achsenebenen dieser beiden Mega-Falten ist ein überkippter Deckenstapel mit zum Vorland einfallenden Foliationen zu beobachten. Für die von einigen früheren Autoren postulierten Rücküberschiebungen konnten keine Evidenzen gefunden werden. Die verschiedenen Überschiebungen zwischen den tektonischen Einheiten waren während der zweiten Deformationsphase (43–35 Ma) aktiv und zeigen eine top-NW bis top-NNW Kinematik. D2 steht im Zusammenhang mit der Deckenstapelung, welche gleichzeitig zu substantieller Exhumation der Hochdruckeinheiten führte. Die Überschiebungen werden zu den externen Teilen des Untersuchungsgebietes hin zunehmend jünger. Extension spielte während der Exhumation nur eine untergeordnete Rolle. Die Kontakte zwischen den verschiedenen tektonischen Einheiten waren schon während der ersten Deformationsphase (50–43 Ma), d.h. während der Subduktion und des Hochdrucks aktiv.