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Ital.J.Geosci. (Boll.Soc.Geol.It.), Vol. 129, No. 3 (2010), pp. 496-505, 7 figs. (DOI: 10.3301/IJG.2010.15)

The southern Tyrrhenian Sea margin:

an example of lithospheric scale strike-slip duplex

ERWAN GUEGUEN (*), ENRICO TAVARNELLI (**), PIETRO RENDA (***) & MARIANO TRAMUTOLI (****)

ABSTRACT glie esposte in Sicilia settentrionale indica che l’intero sistema costi-
tuito dalle due faglie principali orientate E-W (Linea Ustica-Eolie,
The southern Tyrrhenian Sea margin is dominated by deforma- UEL e Linea M. Kumeta-Alcantara, KAL), connesse dalle faglie orien-
tions whose kinematics are relatively poorly constrained, and different tate NW-SE (figg. 4 e 5), ha i caratteri di una struttura di taglio carat-
models have been proposed to account for its recent evolution. Analy- terizzata da movimenti trascorrenti destri, che in questo lavoro viene
sis of new structural and space geodesy data, combined with available indicata come Duplex Trascorrente del Mar Tirreno Meridionale
geophysical information, reveal a deformation field characterised by (South Tyrrhenian Strike-Slip Duplex, STSSD: fig. 7). L’integrazione
subhorizontal NW-SE directed shortening and SW-NE directed exten- fra i dati provenienti dall’analisi cinematica e quelli provenienti dalla
sion. The main recognised regional-scale structure comprises E-W geofisica e dalla geodesia spaziale suggerisce che il Duplex Trascor-
trending fault zones, namely the Ustica-Eolie Line and the Mt. rente del Mar Tirreno Meridionale abbia le caratteristiche di una
Kumeta-Alcantara Line, connected by the NW-SE trending Maret- struttura di importanza litosferica. Il modello proposto per il Margine
timo, Trapani, San Vito, Palermo, Gratteri-Mt. Mufara and Eolie Tirrenico Meridionale, illustrato in questo studio, presenta significa-
faults. This fault network displays a remarkable dextral strike-slip tive differenze rispetto ai modelli precedentemente formulati per
character, and has the features of a strike-slip duplex, that we indicate spiegare l’evoluzione cinematica del settore centrale del bacino del
as the Southern Tyrrhenian Strike-Slip Duplex (STSSD). Analysis of Mediterraneo. I risultati di questo lavoro mostrano inoltre l’efficacia
available geophysical data and regional considerations based on plate- di un approccio integrato, che utilizza dati provenienti da diverse di-
tectonic reconstructions suggest that the STSSD is a primary feature scipline quail l’analisi strutturale, la geofisica e la geodesia spaziale.
of lithospheric-scale importance. Our strike-slip duplex model differs
significantly from previously proposed passive margin interpretations TERMINI CHIAVE: Analisi strutturale, Geofisica, Geodesia
for the Tyrrhenian Sea margin offshore northern Sicily. The results of
this investigation show the effectiveness of an integrated, multidisci- spaziale, Duplex, Mar Tirreno, Sicilia.
plinary approach in the study of active deformation margins.
KEY WORDS: Structural analysis, Geophysics, Space geodesy, INTRODUCTION
Duplex, Tyrrhenian Sea, Sicily.
Our understanding of the geometry and evolution of the
mobile zones of the Earth’s lithosphere largely relies on
RIASSUNTO geodynamic reconstructions that are inferred from avail-
able geological, geophysical and geodetic data. In addition
Il margine meridionale del Mare Tirreno: un esempio di
duplex trascorrente di importanza litosferica. to these long-established disciplines, the last two decades
have seen the development of space geodesy as a new tech-
Il margine meridionale del Mare Tirreno (fig. 1) è caratterizzato nique that enables for accurate quantitative estimates of
da deformazioni la cui cinematica è relativamente poco vincolata: ciò movements among different crustal blocks (CARTER &
ha condotto alla formulazione di differenti modelli deformativi per
spiegare l’evoluzione recente di questo dominio. L’analisi di nuovi ROBERTSON, 1986). Therefore, integration of independent
dati provenienti dalle discipline della geodesia spaziale, integrati con geophysical, geological and classic geodetic information
le informazioni disponibili di carattere geofisico, rivelano un campo with new space geodesy data may provide a powerful tool
deformativo caratterizzato da un vettore di massimo raccorciamento for the study of tectonically active regions. To date, studies
sub-orizzontale orientato NW-SE e da un vettore di massima esten-
sione sub-orizzontale orientata SW-NE (fig. 6). La principale struttu- based on combined geological, geophysical and space geo-
ra riconosciuta nell’area è caratterizzata dalla presenza di due zone di desy information are surprisingly rare: one example is con-
faglia principali, fra loro parallele, orientate E-W: la Linea Ustica-Eo- cerned with the Arabia-Africa-Eurasia plate collision zone
lie, nel Mar Tirreno meridionale (fig. 2), che si trova sul prolunga- (REILINGER et alii, 1997). However, the rapidly increasing
mento sud-orientale della Zona di Faglia Nord-Balearica (NBFZ, figg. 1
e 3), e la Linea Mt. Kumeta-Alcantara nell’entroterra della Sicilia space geodesy datasets make it possible to further test the
settentrionale. Queste due zone di faglia principali sono interconnes- efficiency of this multidisciplinal approach. In this paper
se da una famiglia di faglie con direzione media NW-SE, della quale we present the results of an original geodetic and structural
fanno parte: la Faglia di Marettimo, la Faglia di Trapani, la Faglia di analysis carried out along the southern Tyrrhenian Sea
San Vito, la Faglia di Palermo, la Faglia delle Eolie e la Linea Gratte-
ri-M. Mufara. L’analisi cinematica condotta lungo le porzioni delle fa- margin in Sicily (fig. l). These data, integrated with avail-
able geophysical information, allow for a better definition
of the geodynamic framework of the central Mediterranean
area, whose recent evolution is still poorly constrained.
(*) IMAA-PZ, CNR, C. da S. Loja, Tito Scalo - 85100, Potenza,
Italy. E-mail: gueguen@imaa.cnr.it
(**) Dipartimento di Scienze della Terra, Via Laterina, 8 - GEODYNAMIC SETTING
I-53100, Siena, Italy.
(***) Dipartimento di Geologia e Geodesia, Corso Tukory, 131 -
I-90134, Palermo, Italy. The Neogene and Quaternary geodynamic evolution
(****) Regione Basilicata, Via Anzio, 75 - I-85100, Potenza, Italy. of the western Mediterranean area was dominated by the