VERTICAL EVOLUTION OF THE ALBANIDES: 

FIRST RESULTS OF A FISSION-TRACKS THERMOCHRONOLOGICALSTUDY

B. Muceku 

1,2*

, G. H. Mascle 

1

, A. Tashko 

2

1

LGCA, UMR-CNRS 5025, Maison des Géosciences, UJF Grenoble, Grenoble, France

2

Faculty of Geology, Polytechnic Universiy of Tirana, Albania

Abstract

Fission track analysis provides detailed information on the low-temperature thermal histories of rocks. Here we apply fission track analysis

to characterize the recent evolution of the Albanian orogenic belt and its long-term denudation.

Keywords: Albania, vertical evolution, fission tracks thermochronology

Rapp. Comm. int. Mer Médit., 37,2004

59

Introduction 

The Albanides show a rather complex structural evolution) (1, 2).

To the West and North, tectonic units belonging to the Apulian paleo-

margin were progressively emplaced in a subduction geodynamic

environment and characterize a in-sequence thrust sytem. Thrusting

was active during Eocene time in the internal part of the structure, and

affected the more external zones during Pliocene times. Eastern and

Central Albania show oceanic units (ophiolitic Mirdita nappe) and

their tectonic substratum (Korabi and Rubik nappes). Emplacement of

the ophiolitic nappe (obduction) on the Korabi has been dated

between 162 and 174 My, both using stratigraphic and geo-

chronologic methods (Ar/Ar on the metamorphic sole of the ophiolitic

nappe) (1, 3). The tectonic pile (Mirdita/Korabi) has been itself

thrusted onto the Apulian nappes during Tertiary times. The whole

structural prism has been later faulted and fractured. Different large

structure were emplaced like the NNW-SSE oriented Albano-

Thessalian depression, which represents a neogene intra-mountainous

basin, and the two major NE-SW striking fracture sets of Scutari-Pec

and Vlora-Berati. However there is a general lacking of precise data

allowing to a correct kinematic quantification of the recent

geodynamic evolution of the Albanides. That’s why we have perfor-

med a thermo-chronologic program (NATO supported program) using

Apatite and Zircon fission-tracks. This method allows to obtain

geochronologic data on temperature intervals between 240/270°C

(Zircon) and 60/120°C (Apatite) (4).

Methodology

Three sampling expeditions have been performed, and allowed to

recuperate a total of 92 samples of about 70 localities from different

tectonic units of the Albanides. The samples were crushed, and

minerals were separated using Frantz separator and dense liquors in

order to obtain Apatite and Zircon in the 80-160 

µ

m granulometric

fraction. Finally Apatite and Zircon were separated optically, sticked

on a thin glass lamellae, polished, and submited to chemical attack in

order to reveal the natural fission-tracks. After counting and

measuring of the natural tracks, an external detector (mica) was

sticked on the preparation, and the sample became irradiated in the

Orphée reactor at Saclay. Induced fission tracks became counted and

measured on the external detector after revelation.

Results

The first new data arise from samples of the internal units of

Albania. In the Gashi zone, the Trokuzi granitoïd gives an Apatite age

of 39.1 ±4.4 My and a Zircon age of 108 ±6 My. In the Mirdita zone

a granitoïd intrusion (Fierza granitoïd) of the Rubik nappe gives an

Apatite age of 52 ±2.6 My. In the Korabi (Pelagonian) zone, 4

samples of monzonite and lamprophyre, intrusive in the Paleozoic

basement , provide a very coherent Apatite age, near 11.5 My (11.6 ±

0.5; 12.4 ±0.6; 11.2 ±0.7; 11.4 ±1.3), and a Zircon age of 126 ±

6.5 My.

The results of the Trokuzi granitoïd are in good agreement with the

Late Eocene age for thrusting of the Gashi (Durmitor) nappe. Those

for the Fierza granitoïd indicate that the substratum of the ophiolitic

nappe (Rubik unit) remained buried at depth of about 4 km until 50

My, and exhumed since that time. In Albania the ophiolites have been

submited to erosional process immediately after their thrusting in

Middle Jurassic time, as shown by the intense lateritisation suffered in

Late Jurassic times. Our results suggest that the thickness of the

ophiolitic nappe remained still close to 4 km at 50 My at Fierza. This

is compatible with the actually observed thickness of the ophiolitic

nappe, which reach 4 km and 12 km respectively in the Bulqiza and

the Tropoya massivs. 

Modelisation

A thermal modelisation using the AFTsolve software (5) have been

performed using the results of the Korabi zone, and suggest the

following thermal behaviour: tracks began to be registered (T~110-

120°C), corresponding to a depth of the order of 4 km, at about 16 to

15 My; the rocks then suffered a long period of constant low rate

cooling (T~85-75°C), corresponding to a depth of the order of 3 to 2.5

Km, which ended at about 2.5-1.5 My, and more recently (T~15-0°C),

cooling became faster suggesting a high rate of denudation and rapid

uplift in an extensional tectonic regime.

References

1-ISPJ-IGJN, 1983. Harta Gjeologijke e RPSSH, 1/200.000,Tirana.

2-Meço S. and Aliaj S., 2000. Geology of Albania. Beiträge Reg. Geol.

Erde, 28, 246 p., Geb. Borntraeger Ed., Berlin.

3-Vergely P., Dimo A et Monié P.,  1998. Datation des semelles

métamorphiques ophiolitiques d’Albanie par la méthode 

40

Ar/

39

Ar:

conséquences sur le mécanisme de leur mise en place. C.R. Ac. Sc. Paris,

326: 717-722.

4-Gallagher K, Brown R and Johnson C., 1998. Fission track analysis

and its applications to geological problems. Ann. Rev. Earth Planet Sci,

26: 519-572.

5-Galbraith R.F, Laslett G.M., Green P.F. and Duddy I.R., 1990. Apatite

fission track analysis; geological thermal history based on a three-

dimensional random process of linear radiation damage. Proc. R. Soc.

London, A, 332: 419-438.