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Corso diGEOLOGIA STRUTTURALE
Docente: Antonio Funedda
FRATTURE E FAGLIE - II
CORSO DI LAUREA IN SCIENZE GEOLOGICHEA.A. 2012-2013
Faglie dirette (o normali)Dipartimento di Scienze della Terra - CagliariElementi di Geologia Strutturale
In genere non si ha inversione del
principio di polarità stratigrafica, a
meno che la faglia non interessi rocce
già deformate. Viene considerata
anche come un contatto tettonico
sottrattivo, in quanto alcuni termini
della successione litostratigrafica
possono essere elisi dalla faglia.
• 1 verticale
• raccorciamento verticale parallelo a 1 ) ed estensione orizzontale (parallela a 3 )
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Faglie dirette (o normali)Dipartimento di Scienze della Terra - CagliariElementi di Geologia Strutturale
Faglie dirette (o normali)Dipartimento di Scienze della Terra - CagliariElementi di Geologia Strutturale
Effetto apparente di rigetto nel caso di Faglie normali
Apparente ripetizione stratigrafica
Apparente rigetto orizzontale destro
Apparente rigetto orizzontale sinistro
Apparente assenza di rigettoda Twiss & Moores , 1992
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Aspetto e spostamento nelle Faglie DiretteDipartimento di Scienze della Terra - CagliariElementi di Geologia Strutturale
La forma delle faglie dirette sulla superficie topografica ha un andamento curvilineo, non solo
per l'interferenza con la morfologia del terreno, ma anche perché le F. stesse hanno una
superficie non piana
La forma in profondità può cambiare, al variare dell'immersione del piano di faglia : FAGLIE
LISTRICHE.
In F. dirette ideali lo spostamento è parallelo alla direzione d'immersione. Se l'orientazione della F. cambia lo spostamento del blocco fagliato a tetto (considerato rigido) potrebbe non essere ovunque parallelo all'immersione.
FAGLIA LISTRICADipartimento di Scienze della Terra - CagliariElementi di Geologia Strutturale
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Lo spostamento può essere
rotazionale o non rotazionale: se
l'immersione è costante nella
direzione di spostamento e la F.
stessa non ruota il blocco mantiene
la stessa giacitura
In F. listriche la rotazione del
blocco a muro (Anticlinale di "roll
over") avviene in genere lungo un
asse parallelo alla direzione della F.
Se la F. cambia inclinazione nella
successione a tetto si possono
formare sinclinali di rampa nel
caso che due segmenti della F.
siano uniti da un segmento più
inclinato (caso A) o anticlinali se il
segmento di collegamento è meno
inclinato (caso B).
Aspetto e spostamento nelle Faglie DiretteDipartimento di Scienze della Terra - CagliariElementi di Geologia Strutturale
Spostamento in F. dirette con geometria "Ramp‐flat" e deformazione caratteristica del blocco a tetto.
da Twiss & Moores , 1992
Faglie di crescita (Growth fault)Dipartimento di Scienze della Terra - CagliariElementi di Geologia Strutturale
Lo spostamento lungo la superficie della faglia avviene durante la sedimentazione.
Lo spessore della successione a tetto èmaggiore di quella coeva a muro.
da Twiss & Moores , 1992
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Misura della estensione associata a faglie diretteDipartimento di Scienze della Terra - CagliariElementi di Geologia Strutturale
In genere è possibile stimare l’estensione analizzando la geometria della fagliaEstensione => e = (l –L)/L
Condizioni:1. Orientazione uniforme2. Estensione totale uguale alla somma dell'estensione su ogni singola faglia
F. non rotazionaliPer una singola faglia =>L = d cos
F. rotazionaliSi assume in più che: a) la strato fosse inizialmente orizzontale; b) le F. abbiano in media la stessa orientazione, spaziatura e direzione di movimento.
e = (ABf – ABi) / AB i => e = d/L (cos +cos –1)
d/L = sen /sen =>sen ( ) = sen cos + sen cos
Estensione e = [sen ( ) / sen ] –1
da Twiss & Moores , 1992
Associazione strutturale di faglie diretteDipartimento di Scienze della Terra - CagliariGeologia Strutturale
Sistemi di faglie dirette molto inclinate con senso di movimento opposto
individuano blocchi (aree) sollevati (horst) o blocchi abbassati (graben).
Graben di decine di km di larghezza e centinaia di km di lunghezza sono
detti rift. Caratterizzano aree in estensione.
da Twiss & Moores , 1992
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Associazione strutturale di faglie diretteDipartimento di Scienze della Terra - CagliariGeologia Strutturale
da Fossen, 2010
Modello cinematico della formazione di un Graben(= descrizione dei movimenti che sono avvenuti lungo la faglia)
Dipartimento di Scienze della Terra - CagliariGeologia Strutturale
I volumi di roccia interessati da una faglia devono essere conservati, a meno di fenomeni di dissoluzione.
Anticlinale di “roll over”
Con superfici di faglia
non planari con il
procedere
dell’estensione si
avrebbe lo sviluppo di
vuoti, che vengono
occupati da un
abbassamento del
tetto con pieghe
(anticlinale di roll‐over)
oppure con faglie.
da Twiss & Moores , 1992
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Dipartimento di Scienze della Terra - CagliariGeologia Strutturale Modello cinematico della formazione di un Graben(= descrizione dei movimenti che sono avvenuti lungo la faglia)
La rotazione lungo una faglia listrica è accomodata da faglie sintetiche
I vuoti creati lungo il contatto di scollamento basale (detachment) possono essere chiusi da faglie antitetiche
Un altro modello prevede altre faglie listriche radicate nel contatto di scollamento basale.
L’inclinazione degli strati aumenta allontanandosi dalla faglia principale nella direzione dello scorrimento
I vuoti triangolari (gap) esistono perché ammettiamo un comportamento rigido!da Twiss & Moores , 1992
Estensione alla scala litosfericaDipartimento di Scienze della Terra - CagliariElementi di Geologia Strutturale
Durante lo sviluppo di una faglia normale
due punti sui due lembi della faglia
vengono progressivamente allontanati
nella direzione dello scorrimento. Questo
fatto però comporta che da qualche parte
nel blocco a tetto vi sia una zona in
compressione che compensi l’estensione o
in alternativa che anche il blocco al di
sotto del contatto tettonico basale
(detachment) si possa estendere
da Twiss & Moores , 1992
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Associazione strutturale di faglie diretteDipartimento di Scienze della Terra - CagliariGeologia Strutturale
Metamorphic core complex
da Fossen, 2010
Associazione strutturale di faglie diretteDipartimento di Scienze della Terra - CagliariGeologia Strutturale
Estensione sin‐orogenica e collasso orogenico
da Fossen, 2010
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Associazione strutturale di faglie diretteDipartimento di Scienze della Terra - CagliariGeologia Strutturale
Collasso gravitativo
da Fossen, 2010
Dipartimento di Scienze della Terra - CagliariElementi di Geologia Strutturale
Estensione alla scala litosferica
L’estensione nella crosta al di sotto del
limite fragile‐duttile avviene per
deformazione duttile
Modello per taglio puro
Modello per taglio semplice
L’estensione nella crosta al di sotto
del limite fragile‐duttile avviene per
deformazione duttile e la faglia
termina alla base della litosfera. Il
contatto basale è marcato da una
fascia milonitica molto ampia.
L’immersione delle faglie dirette è in
genere sintetica
Modello di Wernicke & Burchfield
da Twiss & Moores , 1992
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Faglie inverseDipartimento di Scienze della Terra - CagliariElementi di Geologia Strutturale
Raccorciamento orizzontale porta a faglie inverse e sovrascorrimenti (è solo differente l’inclinazione).
Rapporti di sovrapposizione lungo una faglia inversa
InclinazioneFaglie inverse > 30°Sovrascorrimenti (Thrust) < 30°
da Twiss & Moores , 1992
Faglie inverseDipartimento di Scienze della Terra - CagliariElementi di Geologia Strutturale
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Faglie inverseDipartimento di Scienze della Terra - CagliariElementi di Geologia Strutturale
Faglie inverseDipartimento di Scienze della Terra - CagliariElementi di Geologia Strutturale
Effetto apparente di rigetto nel caso di Faglie inverse
Apparente "sottrazione" stratigrafica Apparente rigetto orizzontale destro
Apparente rigetto orizzontale sinistroRaddoppio tettonico
da Twiss & Moores , 1992
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Faglie inverseDipartimento di Scienze della Terra - CagliariElementi di Geologia Strutturale
Casi particolari
Non viene rispettata la regola: vecchio su giovane!
da Allmendinger
A. La deformazione non è più
accomodabile dalla piega e una F.
inversa taglia il fianco più inclinato
o rovesciato
B. Piega formata per propagazione
della F.inversa (Fault‐propagation
fold)
C. Faglia inversa che si genera da
una piega per assottigliamento e
lacerazione del fianco rovescio
(Piega‐Faglia).
Rapporti tra pieghe e faglie inverseDipartimento di Scienze della Terra - CagliariElementi di Geologia Strutturale
da Twiss & Moores , 1992
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Faglie inverseDipartimento di Scienze della Terra - CagliariElementi di Geologia Strutturale
Contesto geodinamicoTipo andino: sovrascorrimenti antitetici (= vergenti verso il retropaese)
Tipo himalayano: sovrascorrimenti sintetici (= vergenti verso l'avanpaese)
da Allmendinger
da Allmendinger
Sistemi di sovrascorrimentiDipartimento di Scienze della Terra - CagliariElementi di Geologia Strutturale
Terminologia
Décollement – sovrascorrimento basale, generalmente sovrappone rocce indeformate su un basamento precedentemente deformato.
Thick‐skinned – Generalmente intesa quando nei sovrascorrimenti viene coinvolto anche il
basamento (tettonica di zoccolo).Thin‐skinned – Generalmente intesa quando nei sovrascorrimenti viene coinvolto solo copertura (tettonica di copertura).Alloctono – un volume di roccia che è stato spostato dalla sua area di formazione (bacino o altro) originale.Autoctono – un volume di roccia che non è stato spostato rispetto alla sua area di formazione originale.Parautoctono ‐ un volume di roccia che è stato spostato dalla sua area di formazione in quantità molto minore rispetto alle rocce circostanti.
Klippe – blocco isolato di rocce che testimonia l'estensione di una falda a scala maggiore, per cause erosive o legate ad una tettonica successiva.Finestra tettonica – area interna ad un'unità alloctona dove affiora l'unità autoctona sottostante il sovrascorrimento.
da Twiss & Moores , 1992
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Dipartimento di Scienze della Terra - CagliariElementi di Geologia Strutturale
Concetti base
Regole principali sulla geometria a
"Ramp‐flat" (Dahlstrom, 1969;1970)
I sovrascorrimenti:
1) tendono a interessare i terreni più
recenti nella direzione di trasporto
tettonico.
2) sono paralleli alla stratificazione nei
livelli incompetenti e attraversano quelli
competenti.
3) sono sempre più recenti procedendo
verso la direzione di trasporto tettonico.
Queste regole si basano sull'assunto
che i sovrascorrimenti interessino una
successione sedimentaria sub‐
orizzontale e indeformata.
Sistemi di sovrascorrimenti
Dipartimento di Scienze della Terra - CagliariElementi di Geologia Strutturale Sistemi di sovrascorrimentiIl raccorciamento porta progressivamente allo sviluppo di una serie di sovrascorrimenti in sequenza che possono aver due versi di propagazione
1. Verso la zona esterna (non deformata), ed è il caso piùcomune
2. Verso la zona interna, piùraro
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Dipartimento di Scienze della Terra - CagliariGeologia Strutturale Sistemi di sovrascorrimentiEsempio di sovrascorrimenti che si propagano verso la zona esterna
zona
es
tern
a
zona
inte
rna
I sovrascorrimenti interessano la successione a muro propagandosi verso la zona esterna. I duplexsono prodotti per progressivo avanzamento del sovrascorrimento di base (floor thrust) verso il muro ed inglobandone frammenti come scaglie (horse) nel tetto (hanging wall).
La quantità di spostamento della scaglia che sovrascorre oltre la sua rampa frontale influenza la geometria del sovrascorrimento di tetto e quindi del sistema.
da Twiss & Moores , 1992
Dipartimento di Scienze della Terra - CagliariGeologia Strutturale Sistemi di sovrascorrimentiEsempio di sovrascorrimenti che si propagano verso la zona esterna
Antiformal stack: Il piegamento èsuccessivo alla formazione di thrust, si hanno se lo spostamento porta il tip di ogni scaglia oltre il punto dove emergeràla rampa successiva.
Hinterland dipping duplex: si hanno se il rigetto èrelativamente piccolo, rispettoalla lunghezza della rampa. Se èminore o maggiore il sovrascorrimento di tetto avràuna struttura irregolare.
da Twiss & Moores , 1992
da Twiss & Moores , 1992
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Dipartimento di Scienze della Terra - CagliariGeologia Strutturale Sistemi di sovrascorrimentiEsempio di sovrascorrimenti che si propagano verso la zona esterna
Foreland dipping duplex: si hanno se lo spostamento è ancora maggiore, e solo la parte più arretrata della scaglia più recente sovrasta il fronte della scaglia in formazione
da Twiss & Moores , 1992
Dipartimento di Scienze della Terra - CagliariGeologia Strutturale Sistemi di sovrascorrimentiPieghe legate ai sovrascorrimenti
Spesso ai sovrascorrimenti sono associati pieghe asimmetriche con un fianco sub‐verticale o addirittura rovesciato
Spiegazioni proposte dai diversi autori possono essere sintetizzate come segue (Suppe & Medwedeff, 1990):
1) Si formano prima le pieghe BREAK‐THRUST MODEL2) Si formano prima i sovrascorrimenti FAULT‐BEND FOLDING3) Sovrascorrimenti e pieghe si formano contemporaneamente FAULT‐PROPAGATION
FOLDING
BREAK‐THRUST
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Dipartimento di Scienze della Terra - CagliariGeologia Strutturale Sistemi di sovrascorrimentiPieghe legate ai sovrascorrimenti
da Allmendinger
Dipartimento di Scienze della Terra - CagliariGeologia Strutturale Sistemi di sovrascorrimentiPieghe legate ai sovrascorrimenti ‐ differenze
Interpretazione preferibile per aree dove le strutture si possono estendere a gran profondità, dove il raccorciamento è relativamente piccolo e non si può trasferire in strutture adiacenti.
Generalmente ammettono una profondità del sovrascorrimento di base minore rispetto alle Fault‐propagation folds. Non giustificano anticlinali e sinclinali a muro con fianchi rovesciati.
La profondità del sovrascorrimento basale (décollement) dipende dal grado di disarmonia delle pieghe alla base.
da Allmendinger
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Published in "Bulletin de la
Société Géologiquede France"
179(3): 297‐314, 2008"
Dipartimento di Scienze della Terra - CagliariGeologia Strutturale Relazioni tra pieghe e faglie(fault-bend e fault-propagation folding)
Analisi cinematica e geometrica
Per l'interpretazione geometrica di sistemi di thrust e pieghe correlate possono essere fatte alcune
assunzioni:
•Non esistono vuoti come risultato del movimento lungo la faglia.
•Il passaggio tra la rampa ed il piano (flat) è netto.
•Lo spessore ortogonale degli strati nel blocco deformato è costante.
•La lunghezza degli strati nel blocco deformato è conservata.
•Gli strati che non vengono "coinvolti" nel piegamento non si deformano.
Inoltre:
•Il piegamento avviene per flexural slip (piegamento per taglio concentrico).
•Le pieghe hanno una geometria tipo kink (pieghe coniugate) e sono di tipo simile (classe 2).
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Dipartimento di Scienze della Terra - CagliariGeologia Strutturale Relazioni tra pieghe e faglie
Analisi cinematica di Fault‐bend fold
Le linee tratteggiate indicano la giacitura se gli strati non fossero deformati = angolo di piegamento della faglia (tra ramp e flat); = angolo di cut-off iniziale; = angolo di cut-off finale; = angolo di interlembo, bisecato dal piano assiale; = angolo di piegamento; 180
5,05,0cos
5,0
sensensen
sensensentg
La relazione tra questi parametri permette di ricavare la seguente relazione:
Se il piano è orizzontale e quindi:
cos2
sentgtg
da Twiss & Moores, 1992, mod. da Suppe, 1983
Dipartimento di Scienze della Terra - CagliariGeologia Strutturale
Con il primo incremento di spostamento lungo la faglia
si formano due pieghe tipo kink (coniugate) in
prossimità del passaggio tra la rampa ed il piano (A'‐A e
B'‐B). I piani assiali A' e B' sono fissi nei punti X' e Y'
rispetto al tetto (HW) e si spostano con il procedere
della deformazione.
I piani assiali A e B sono fissi rispetto al muro (FW) nei
punti X e Y, perciò al procedere della deformazione il
blocco a tetto migra attraverso questi piani assiali e la
zona deformata delle pieghe coniugate aumenta.
Quando il punto Y' a tetto, a cui è attaccato il piano
assiale B', raggiunge il punto X nella parte più alta della
rampa, la piega raggiunge la sua ampiezza massima, il
piano assiale B' diventa fisso al punto X e il piano
assiale A diventa fisso al punto Y' a tetto.
L'ulteriore spostamento lungo al faglia comporta che i
piani assiali A e A' sono ora fissi rispetto al tetto (HW) e
si muovono con esso, mentre i piani assiali B e B' sono
ora fissi sono ora fissi rispetto al muro (FW) nei punti
dove la rampa passa al piano. Il materiale è sottoposto
a deformazione per taglio quando attraversa il piano
assiale B'.
Sviluppo di una fault‐bend fold con un'unica rampa
(da Woodward et al., 1986)
Relazioni tra pieghe e faglie
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Dipartimento di Scienze della Terra - CagliariGeologia Strutturale
Sviluppo di una fault‐propagation fold con un'unica rampa
Quando la faglia ruota verso l'alto dalla zona piana originando una rampa, si formano una coppia di pieghe coniugate con piani assiali A'‐A e B'‐B. Il piano assiale (p.a.) A' termina all'estremità della faglia, ma non è parallelo alla rampa, perciò si sposta con la propagazione della faglia stessa. Lo spostamento viene accomodato dall'allungamento del fianco della piega coniugata (distanza tra A e A'). Il p.a. B rimane ancorato al muro (FW) nel punto di passaggio tra il piano e la rampa e quindi il materiale migra attraversando B. Il p.a. B' interseca il p.a. A nello stello livello in cui si blocca la faglia. Al di sotto di questo livello il piegamento è completato e ogni ulteriore deformazione è assorbita dallo spostamento lungo la rampa. I p.a. A e B' si muovono attraverso il materiale man mano che la faglia si propaga, ma il p.a. formato dalla loro unione, rimane fisso al tetto (HW) e si sposta con esso. Quando il piegamento risulta impossibile, la faglia si può propagare tra A e A'. Se taglia A' a muro si può formare una sinclinale chiusa, talvolta confusa per una "piega di trascinamento" (drag fold).
(da Woodward et al., 1986)
Relazioni tra pieghe e faglie
Geometria di sviluppo e cinematica nel retropaese:
Ipotesi A: lo spostamento nella zona di thrust e pieghe è compensato da una zona di estensione con faglie
listriche dirette
Dipartimento di Scienze della Terra - CagliariGeologia Strutturale Sistemi di sovrascorrimenti
La zona di thrust e pieghe è dovuta al collasso
del cuneo orogenico nella zona assiale della
catena. Il thrust basale si immrge in una “zona di
radice” (root zone)
Ipotesi C: Il raccorciamento e la compressione
sono legati alla subduzione che costituirebbe il
thrust basale
Ipotesi B: Il basamento di deforma non solo per sovrascorrimenti ma anche per deformazione duttile.
da Twiss & Moores , 1992
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Misura dello spostamento lungo un sovrascorrimentoDipartimento di Scienze della Terra - CagliariGeologia Strutturale
Direzione e senso dello spostamento:•In genere è perpendicolare alla direzione dei sovrascorrimenti (se l’entità dello spostamento ècostante).•I sovrascorrimenti tagliano la successione stratigrafica verso i terreni più giovani.•La direzione è determinabile dalle finestre tettoniche e dai klippe.
da Twiss & Moores , 1992
Dipartimento di Scienze della Terra - CagliariGeologia Strutturale
Misura dello spostamento lungo un sovrascorrimento
Misura del raccorciamento in una Faglia inversa o sovrascorrimento
Nel caso di una singola faglia il raccorciamento L è legato al rigetto d e all'inclinazione della faglia.
da Twiss & Moores , 1992
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Misura dello spostamento lungo un sovrascorrimentoDipartimento di Scienze della Terra - CagliariGeologia Strutturale
SCHEMA TETTONICO E PROFILO
SCHEMATICO DELBASAMENTO ERCINICO
DELLA SARDEGNA SE
da Carmignani et al., 2001
Sovrascorrimenti in panorama, in carta ed in profiloSovrascorrimento di Orbai (Sulcis settentrionale) da Funedda et al., in stampa
Dipartimento di Scienze della Terra - CagliariGeologia Strutturale
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Faglie trascorrenti Dipartimento di Scienze della Terra - CagliariGeologia Strutturale
1 e 2 orizzontale, 3 verticale (direzione di non deformazione nel modello dinamico di Anderson)Vengono definite destre o sinistre a seconda della direzione di movimento del blocco opposto a quello dove è posizionato l'osservatore (è una definizione non ambigua, qualsiasi blocco si prenda in considerazione)
Il punto di osservazione per meglio determinarle è perpendicolarmente al vettore di spostamento e quindi dall'alto.
Effetto apparente di rigetto nel caso di Faglie trascorrenti
da Twiss & Moores , 1992
Un problema di nomenclatura internazionale
Tettonica trascorrente = Strike‐slip tectonics
Strike‐slip => comprende le categorie delle:
Transform faults e Transcurrent faults => due diversi contesti geodinamici.
TANSFORM FAULT = F. Trasformi s. l.: delimitano i margini di placche litosferiche (margini di tipo
differente rispetto a quelli convergenti e divergenti, definizione di Tuzo Wilson , 1960).
TRANSCURRENT FAULT = F. Trascorrenti: interessano soprattutto la crosta.
Il termine wrench è spesso usato come sinonimo di strike slip, ma in realtà è nato come
indicativo di faglie che interessano sia un basamento cristallino che la copertura sedimentaria
(sensuWilcox et al., 1973).
Faglie trascorrenti Dipartimento di Scienze della Terra - CagliariGeologia Strutturale
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Diversi contesti geodinamiciFaglie trascorrenti Dipartimento di Scienze della Terra - CagliariGeologia Strutturale
Alcune faglie costituiscono un margine di
placca anche in contesto litosferico
continentale: è il caso di:
•Faglia di San Andreas (California),
•Alpin Fault (Nuova Zelanda),
•Faglia Nord Anatolica (Turchia).
Faglie tipicamente intra‐continentali
(all'interno di una placca) sono:
•Faglia dell'Altyn Tahg (Tibet),
•Linea Insubrica (Alpi italo‐svizzere),
•Garlock Fault (Nevada),
•Faglia delle Cévennes (Francia)
•Faglia di Nuoro (Sardegna)
da Sylvester, 1988
Faglie trasformi Dipartimento di Scienze della Terra - CagliariGeologia Strutturale
F. Trasformi s.s. (dislocano le dorsali oceaniche)
Le differenze tra F. Trascorrenti e F.
Trasformi:
•geometrica: la posizione dei punti finali
(tip point);
•cinematica: come varia il rigetto rispetto
la lunghezza;
•temporale: come evolve la faglia nel
tempo.
da Allmendinger
F. trascorrente F. trasforme
da Fossen, 2010
Geometrica: una F. trasforme nelle sue terminazioni incontra altre strutture, compressive o estensionali ( ad es. margini divergenti).
F. Trasformi s.l. (margini di placca)
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Faglie trascorrenti Dipartimento di Scienze della Terra - CagliariGeologia Strutturale
Rigetto lungo una faglia trasforme: può essere superiore alla sua lunghezza
da Van Der Pluijm & Marshah, 2004
Rigetto lungo una faglia trascorrente:diminuisce dai tratti più vecchi a quelli più giovani
Sviluppo di una faglia trascorrente:
Faglie trascorrenti minori Dipartimento di Scienze della Terra - CagliariGeologia Strutturale
• Tear Fault (es. Regione del Giura‐ Svizzera) in genere sono
ortogonali all’orientazione della catena e accomodano la
differente dislocazione nelle falde di ricoprimento.
da Twiss & Moores , 1992
•Faglie di Trasferimento trasferiscono il movimento da una
struttura all'altra, sia essa una piega o una faglia, o un sistema di
faglie
da Fossen, 2010
da Fossen, 2010
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Dipartimento di Scienze della Terra - CagliariGeologia Strutturale
•1) Direzione di spostamento orizzontale dominante
•2) Giacitura in genere subverticale
•3) Grande continuità di evidenze topografiche
•4) Presenza di numerose elementi strutturali legati ad una fascia di trascorrenza (esperimento
di Riedel)
•5) Contemporaneità di strutture distensive ed compressive
•6) Disposizione “en echelon” delle strutture associate
•7) Concentrazione in una zona ristretta della deformazione
Caratteristiche principali delle Faglie trascorrenti
Faglie trascorrenti Dipartimento di Scienze della Terra - CagliariGeologia Strutturale
•2) Giacitura in genere subverticale
da Harding, 1985
Caratteristiche principali
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Faglie trascorrenti Dipartimento di Scienze della Terra - CagliariGeologia Strutturale
•3) Grande continuità di evidenze topografiche
da Sylvester, 1988
Caratteristiche principali
Faglie trascorrenti Dipartimento di Scienze della Terra - CagliariGeologia Strutturale
•5) Contemporaneità di strutture distensive e compressive
Pieghe
Fratture R e R’
Faglie normali
Faglie inverse
Tutte le strutture insieme
•4) Presenza di numerose elementi strutturali legati ad una fascia di
trascorrenza (esperimento di Riedel)
•6) Disposizione “en echelon” delle strutture associate
da Sylvester, 1988
da Allmendinger
Caratteristiche principali
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Faglie trascorrenti Dipartimento di Scienze della Terra - CagliariGeologia Strutturale
Caratteristiche principali
da Fossen, 2010
•6) Formazione di pieghe disposte “en echelon”
Faglie trascorrenti Dipartimento di Scienze della Terra - CagliariGeologia Strutturale
da Sylvester, 1988
Zona trascorrente destra
Zona trascorrente sinistra Generalmente mostrano una
rotazione verso la zona di taglio principale con il progredire della deformazione. Nelle fasi finali tendono a essere distrutte dalle strutture fragili.
Caratteristiche principali
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•6) Disposizione “en echelon” delle strutture associate
Faglie trascorrenti Dipartimento di Scienze della Terra - CagliariGeologia Strutturale
Caratteristiche principali
Faglie trascorrenti Dipartimento di Scienze della Terra - CagliariGeologia Strutturale
•7) Concentrazione in una zona ristretta della deformazione
Si ha un fenomeno di concentrazione della deformazione lungo al Faglia principale per progressivo indebolimento della zona dove si sviluppano le fratture e le pieghe durante gli stadi iniziali della trascorrenza
Caratteristiche principali
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Dipartimento di Scienze della Terra - CagliariGeologia Strutturale Transpressioni e transtensioniSi verificano quando al movimento trascorrente si aggiunge una componente convergente o
divergente dovuta a:
•variazioni del contesto geodinamico (es.:convergenza obliqua tra le placche);
•variazioni locali dell’orientazione della faglia (curvature: restraining e releasing)
prevalenza di strutture estensionali
In sezione verticale: strutture a fiore negative
prevalenza di strutture compressive
In sezione verticale: strutture a fiore positive
Regime transpressivo
Regime transtensivo
da Twiss & Moores , 1992
Dipartimento di Scienze della Terra - CagliariGeologia Strutturale Transpressioni e transtensioni
da Fossen, 2011
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Dipartimento di Scienze della Terra - CagliariGeologia Strutturale Transpressioni e transtensioni
da Fossen, 2010
Bacini Transtensivi•Elevato spessore dei sedimenti per migrazione dei depocentri in direzione opposta allo spostamento della faglia verso l'ara sorgente (non misurato quindi sulla verticale al centro del bacino, ma misurato come nel disegno a fianco).
Dipartimento di Scienze della Terra - CagliariElementi di Geologia Strutturale
da Crowell, 1982
Vista perpendicolare alla faglia (Ridge Basin, Nevada)
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•Sedimentazione influenzata dai margini di faglia attivi ai bordi e di ambiente lacustre o poco profondo al centro.•Facies sedimentarie disposte in facies allungate secondo la direzione di trascorrenza.•Presenza di numerose discordanze•Presenza di attività magmatica
•Rapporto elevato tra lunghezza e larghezza (almeno 3:1 nei bacini giovani).
Bacini TranstensiviDipartimento di Scienze della Terra - CagliariElementi di Geologia Strutturale
Bacino di Erzincan, Turchia, lungo la faglia Nord‐Anatolica
da Hempton & Dunne, 1984
Un esempio in Sardegna: Bacino transtensivo di Chilivani‐Berchidda
Bacini Transtensivi Dipartimento di Scienze della Terra - CagliariElementi di Geologia Strutturale
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Bacini Transtensivi Dipartimento di Scienze della Terra - CagliariElementi di Geologia Strutturale
A) Transtensione (secondo Sanderson & Marchini, 1984);B) Schema strutturale della struttura transtensiva terziaria del Bacino C.B.
Rappresentazione schematica in 3D del Bacino di Chilivani‐Berchidda (da Oggiano et al., 1995)
Un esempio in Sardegna: Bacino transtensivo di Chilivani‐Berchidda
TranspressioniDipartimento di Scienze della Terra - CagliariElementi di Geologia Strutturale
Un esempio in Sardegna: Transpressione Terziaria del Monte Albo
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1) Carta geologico‐strutturale schematica del M. Albo.2) Schema sinottico:A) Trascorrenza pura;B) Transpressione;C) Schema strutturale e modello della struttura transpressiva del M. Albo
Transpressioni Dipartimento di Scienze della Terra - CagliariElementi di Geologia Strutturale
Un esempio in Sardegna: Transpressione Terziaria del Monte Albo
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da Carmignani et al., 1992,
Dipartimento di Scienze della Terra - CagliariElementi di Geologia Strutturale
Un esempio in Sardegna: Transpressione Terziaria del Monte Albo
Transpressioni
da Carmignani et al., 1992,
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Esempi di aree soggette a tettonica trascorrenteDipartimento di Scienze della Terra - CagliariElementi di Geologia Strutturale
Bassa California: Faglia di San Andreas e zona di “restraining” lungo la curvatura sinistra (“leftbending”).
Esempi di aree soggette a tettonica trascorrenteDipartimento di Scienze della Terra - CagliariElementi di Geologia Strutturale
Medio‐oriente : Faglia trascorrenti peri‐arabiche. Tettonica di estrusione del blocco anatolico a causa del movimento verso N della placca arabica.
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Esempi di aree soggette a tettonica trascorrenteDipartimento di Scienze della Terra - CagliariElementi di Geologia Strutturale
Catena Himalayana: “escape tectonics” del blocco tibetano a causa della “indentazione” verso N della placca indiana. da Fossen, 2010
Tettonica trascorrente Dipartimento di Scienze della Terra - CagliariElementi di Geologia Strutturale
Modellizzazione in laboratorio della
tettonica di “indentazione”.
a, b e c: senza aree oceaniche libere.
d, e e f: con area oceanica libera e
conseguente “escape tectonics” , 1992
da Tapponnier, 1977