Deformazioni duttili e fragili

FAGLIE

Una faglia è una frattura in cui i due lembi hanno avuto un movimento relativo di traslazione percui si presentano i due lembi ai lati e una porzione interna con o senza riempimento. I movimenti dideformazione tra le rocce avvengono in profondità e se le deformazioni sono molto spinte possonoraggiungere la superficie. Le faglie si possono facilmente riconoscere quando la discontinuità è nettaed evidenziata da colori, dimensioni o volumi differenti che quindi motivano il movimentotraslatorio relativo. Le faglie, dato che sono delle strutture con ampia continuità spaziale, che siestendono anche per chilometri creano delle discontinuità così ampie che originano condotti ditrasferimento ad esempio per i fluidi della crosta che circolano nelle discontinuità; il fatto che unaroccia presenti, in prossimità della faglia, una colorazione differente, è dovuta al fatto che lungoall’interno di essa sono circolati

nel tempo, quando le rocce erano in profondità, dei fluidi hanno modificato la chimica delle rocce.

TIPOLOGIA DI FAGLIE

Le faglie sono fratture con evidenza di due lembi ai lati e di una porzione interna con o senza riempimento. Le faglie possono essere:

• Faglie verticali;
• Faglie inclinate: si compongono di due parti: il tetto ovvero il blocco al di sopra del piano di faglia e il muro o letto, ovvero il blocco al di sotto del piano di faglia.

Le tre tipologie di base delle faglie che si combinano tra loro per ottenere le faglie reali sono:

1. Faglie dirette o normali: faglie in cui il tetto scende e il letto sale (sono faglie distensive)
2. Faglie inverse: in cui il tetto sale e il letto scende; (sono faglie compressive)
3. Faglie trascorrenti: il loro movimento predominante avviene nel piano orizzontale. Possono essere faglie trascorrenti a destra o a sinistra e per stimare il movimento si considera l'osservatore posto su uno dei due blocchi che osserva il movimento del

blocco opposto relativamente alla sua posizione.

Le faglie non si presentano mai singolarmente ma in famiglie di faglie che si muovono tra loro: se il movimento è distensivo si avranno faglie dirette mentre se le faglie vengono compresse si originano faglie inverse. Le faglie reali sono sistemi di faglie ovvero associazioni di faglie dirette o inverse da cui si possono avere faglie secondarie associate; i sistemi horst e graben sono un esempio di associazione di faglie normali-dirette che, se stirate, portano alla formazione di alti strutturali (horst) e bassi strutturali (graben). Se lo stiramento avviene su ampia scala territoriale si formano fosse continentali come la Rift Valley in Africa continentale mentre la crosta terrestre è soggetta a trazione. I movimenti delle faglie avvengono nella crosta a una certa profondità molto lentamente (movimenti di millimetri- centimetri) con conseguente movimento dei blocchi circostanti che mettono in moto altri processi.

comel'erosione superficiale che smussa lediscontinuità più squadrate e "appuntite". Spesso lo studio delle faglie e la loro classificazione èlegato allo studio delle formazioni rocciose in base al colore, al tipo di composizione, didisassamento e alla stima dell'età. Parlando di faglie si deve tener conto anche del rigetto di faglia ovvero l'entità dello spostamentodei due blocchi misurata lungo la direzione di massimoslittamento; si tratta di un vettore che indica la distanza tra duepunti inizialmente a contatto. Nella realtà le faglie sono unacombinazione dei tre tipi principali quindi si possono averefaglie normali con componenti trascorrenti oppure faglietrascorrenti con componenti inverse. Inoltre si ha il cosiddettospecchio di faglia ovvero il piano di faglia lungo il quale avvienelo slittamento lisciato dall'attività della faglia che può esserepersino riflettente. Per capire il tipo di

Il movimento lungo la faglia, oltre allo studio delle formazioni, è utile analizzare gli indicatori cinematici di movimento che possono essere le striature lasciate dai clasti più rigidi lungo la superficie di faglia dato che la pressione sui materiali più rigidi quando c'è movimento lascia un solco sulla faglia. Nelle faglie reali si indagano ulteriori elementi tra cui le diverse zone di composizione della faglia:

• Zona di superficie: zona molto sottile (anche pochi millimetri) di contatto tra i due blocchi dove è avvenuto il movimento;
• Zona centrale di concentrazione o di core della deformazione in cui le rocce sono ridotte in clasti;
• Zona di danneggiamento (da decine a centinaia di metri): si trovano i sistemi di frattura all'interno dei due blocchi più concentrati nelle zone di core e sempre più radiali allontanandosi;
• Zona di faglia simmetrica: distribuzione dell'area di danneggiamento tra i due blocchi;
• Zona di

faglia asimmetrica: l'area di danneggiamento è concentrata in un unico blocco. In generale si possono avere faglie asimmetriche se la composizione delle rocce dei due blocchi è diversa con formazioni che hanno convergenze diverse.

DEFORMAZIONI DUTTILI: le pieghe

Le pieghe sono le tipiche deformazioni duttili delle rocce stratificate per movimenti che avvengono nell'astenosfera e che alterano la disposizione orizzontale degli strati creando delle linee oblique o a zig-zag. Si distinguono in due categorie:

• Pieghe anticlinali: la piega è convessa verso l'alto con al nucleo le formazioni più antiche;
• Pieghe sinclinali: la piega è convessa verso il basso con al nucleo formazioni più giovani.

Se nello studio delle pieghe si considera solo la geometria e non l'età delle formazioni, le prime pieghe si definiscono antiformi e le seconde sinformi. Nella realtà, le pieghe si presentano a seguito di fenomeni erosivi che si

innescano dopo lo sviluppo sinforme o antiforme e a seconda della tipologia al nucleo affiorano le rocce più antiche o più giovani. Una piega è composta dal nucleo, dal fianco e dall'asse ovvero dalla verticale passante per il nucleo e da un piano assiale.

In base al senso di rovesciamento, detto vergenza, le pieghe possono essere:

• Flessure o piega monoclinale: piega che raccorda due livelli ad andamento orizzontale con lieve pendenza;
• Piega a ginocchio: piega che raccorda due livelli ad andamento orizzontale con strati rovesciati (il senso di rovesciamento di chiama vergenza);
• Piega asimmetrica rovesciata: un fianco della piega supera la verticale;
• Piega asimmetrica coricata: il piano assiale è sub-orizzontale (se la piega a ginocchio è così chiusa da essere in pratica ripiegata).

Infine si possono avere pieghe isoclinali a fianchi paralleli, a ventaglio, a cuspide, a scatola o a punta.

In un sistema di pieghe e faglie in rocce fragili,

La deformazione inizia per piegamento che se è così spinto può portare alla rottura della piega in più blocchi originando una faglia.

Un altro concetto legato alle pieghe è il sovrascorrimento che avviene quando i corpi traslano l'uno sull'altro orizzontalmente su distanze, variabili da pochi km a centinaia di km, delimitati inferiormente da una superficie di rottura detta piano di scorrimento. Il sovrascorrimento può essere radicato o sradicato se un piano si stacca dalla sorgente e rimane solo il fronte traslato orizzontalmente dalla sorgente.