Evoluzione geotettonica della complessa zona di collegamento tra Claritas Fossae e Valles Marineris, Marte

Abstract

La regione di Thaumasia, nella porzione sud-orientale della provincia vulcanico-tettonica di Tharsis su Marte, rappresenta uno dei settori tettonicamente più complessi del pianeta. L’area di studio, posta nel margine nord-occidentale di Thaumasia, costituisce la zona di raccordo tra Claritas Fossae e Noctis Labyrinthus. Obiettivo della tesi è ricostruirne l’assetto tettonico-strutturale ed esplorare le relazioni con le province adiacenti. Lo studio integra mapping geologico-strutturale su immagini satellitari e analisi geostatistica dei lineamenti mediante clustering gerarchico agglomerativo.

Sono stati mappati in ambiente GIS, alla scala di 1:2.500.000, tutti i lineamenti tettonici lunghi oltre 10 km, per un totale di 1.729 elementi. Per ciascun lineamento sono stati analizzati azimut, sinuosità, lunghezza, posizione ed età del terrain, tramite 68 test di clustering valutati con l’indice di Silhouette. I risultati evidenziano un network strutturale complesso, interpretabile come prodotto di deformazione polifasica. La soluzione più significativa distingue sei cluster: tre nei terreni Noachiani, che comprendono il 75% del dataset, e tre nelle coperture Esperiane, pari al 25%.

Il confronto con la letteratura mostra che i cluster riconosciuti sono correlabili sia alle principali fasi tettoniche individuate nella regione di Thaumasia, sia alle strutture delle adiacenti province di Claritas Fossae e Noctis Labyrinthus. Il basamento Noachiano conserva tre trend principali, mentre le strutture Esperiane mostrano orientazioni in parte coerenti con quelle preesistenti, suggerendo riattivazione e propagazione della deformazione. Nel complesso, l’area risulta controllata da un’evoluzione tettonica polifasica iniziata nel Noachiano e proseguita nell’Esperiano.

The Thaumasia region, in the southeastern part of the Tharsis volcanic-tectonic province on Mars, is one of the most tectonically complex sectors of the planet. The study area, located along the northwestern margin of Thaumasia, forms the transition zone between Claritas Fossae and Noctis Labyrinthus. The aim of this thesis is to reconstruct its tectonic-structural framework and investigate its relationships with the adjacent provinces. The study combines geological-structural mapping on satellite images with geostatistical analysis of lineaments through agglomerative hierarchical clustering.

All tectonic lineaments longer than 10 km were mapped in a GIS environment at a scale of 1:2,500,000, yielding a final dataset of 1,729 elements. For each lineament, azimuth, sinuosity, length, position, and terrain age were analyzed through 68 clustering tests evaluated using the Silhouette index. The results reveal a complex structural network, interpreted as the product of polyphase deformation. The most significant solution distinguishes six clusters: three in Noachian terrains, accounting for 75% of the dataset, and three in Hesperian lava covers, accounting for 25%.

Comparison with previous literature shows that the identified clusters can be correlated both with the main tectonic phases recognized in the Thaumasia region and with the structures of the adjacent provinces of Claritas Fossae and Noctis Labyrinthus. The Noachian basement preserves three main trends, whereas the Hesperian structures show orientations partly consistent with pre-existing ones, suggesting reactivation and propagation of deformation. Overall, the area records a polyphase tectonic evolution that began in the Noachian and continued into the Hesperian.