Rocce - Deformazione

Le rocce sedimentarie che contengono fossili marini a un certo punto devono essere state sollevate; è infatti impossibile che ci siano state variazioni del livello marino di centinaia di metri: ciò significa che le rocce possono essersi formate molto prima della formazione della montagna.
Le masse rocciose sono raramente esposte in superficie nella loro interezza, o perché erose o perché coperte da detriti o vegetazione. Il geologo può infatti osservare solo gli affioramenti, cioè le porzioni di rocce esposte, che dipendono dalla giacitura, ovvero la disposizione, nello spazio, di una massa rocciosa.
Ogni massa rocciosa può essere identificata da:
- Direzione: è l’angolo che si forma intersecando la superficie con un piano orizzontale, misurato in senso orario con la direzione del nord;
- Inclinazione: è l’angolo misurato su un piano verticale che la superficie forma con il piano orizzontale;
- Immersione: è la linea di massima pendenza, perpendicolare alla direzione.
La maggior parte dei materiali della crosta ha subito delle variazioni, le più comuni delle quali sono le pieghe e le fratture. Se la forza deformante applicata a un corpo rigido non supera il limite elastico, il corpo presenta un comportamento elastico, cioè riprende la sua forma originaria dopo che la forza è cessata. Se la forza, invece, supera il limite elastico, la deformazione diventa permanente: si parla allora di comportamento plastico, e alcune rocce possono anche rompersi. Da qui deriva la distinzione tra rocce fragili (come il granito), che si fratturano senza mostrare plasticità, e rocce duttili (come l’argilla), che subiscono una deformazione plastica e si rompono solo se la forza è considerevole.
La fragilità e la duttilità dipendono dalla pressione e dalla temperatura: una roccia a una certa profondità subisce la pressione litostratica delle rocce soprastanti, e tende a deformarsi piuttosto che a rompersi; in più, l’aumento della profondità fa aumentare la temperatura, che causa l’agitazione delle particelle e favorisce un comportamento plastico. Anche il contenuto d’acqua accentua la mobilità dei minerali, e importante è anche il fattore tempo: una roccia fragile può avere un comportamento plastico se si applica una forza minore ma per lungo tempo.
Alcune regioni della terra subiscono innalzamenti e abbassamenti senza che le rocce vengano compresse o deformate; si chiama epirogenesi il movimento in blocco della superficie senza deformazioni (per esempio, il Serapeo di Pozzuoli, Ravenna e Venezia). Il substrato su cui si depositano i sedimenti si abbassa lentamente e gradualmente, con il fenomeno della subsidenza; al contrario, i sollevamenti del terreno possono produrre altopiani (come l’altopiano del Colorado, che ha di conseguenza formato il Grand Canyon, e la regione scandinava).