Tano Cavattoni, Fabio Fantini, Simona Monesi, Stefano Piazzini Dall’Universo al Pianeta azzurro T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore Capitolo 7 Le deformazioni tettoniche L ’ineguaglianza è la causa di tutti i movimenti locali. Leonardo Da Vinci T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore 2 Capitolo 7 Le deformazioni tettoniche Comportamento delle rocce sotto sforzo §7.1 Movimenti tettonici §7.2 Movimenti epirogenetici §7.3 Deformazioni delle rocce §7.4 Fattori che influenzano il comportamento delle rocce Lezione 18 Caratteristiche delle rocce metamorfiche Lezione 17 §7.5 Diaclasi e faglie §7.6 Pieghe Falde di ricoprimento §7.7 T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore 3 §7.1 Movimenti tettonici Le masse rocciose possono spostarsi: • scontrandosi; • allontanandosi; • scorrendo le une rispetto alle altre. Le rocce sottoposte a sforzi si stirano o si accorciano, si deformano o si fratturano. Il settore della geologia che si occupa degli spostamenti e delle deformazioni delle grandi masse rocciose è la tettonica. T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore 4 §7.1 Movimenti tettonici Le masse rocciose sono corpi rigidi. I movimenti tettonici di allontanamento sono distensivi e provocano uno stiramento delle rocce. I movimenti tettonici dovuti allo scontro tra masse rocciose sono compressivi e provocano un accorciamento della crosta. La collisione determina corrugamenti estesi ed allungati: le catene montuose. Il processo che porta alla formazione delle catene montuose prende il nome di orogenesi. T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore 5 §7.2 Movimenti epirogenetici Si definisce epirogenesi il movimento in blocco di masse rocciose, che avviene senza compressioni e senza deformazioni. Le deformazioni riguardano solo le fasce marginali della regione in movimento. T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore 6 §7.2 Movimenti epirogenetici I movimenti tettonici causati da spinte verso l’alto sono a epirogenesi positiva e portano alla formazione di piattaforme rilevate. T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore 7 §7.2 Movimenti epirogenetici I movimenti tettonici causati da spinte verso il basso sono a epirogenesi negativa e portano alla formazione di bacini ribassati. T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore 8 §7.3 Deformazioni delle rocce Un solido che subisce una deformazione elastica ritorna alla forma originaria appena cessa l’azione della forza che ne ha causato la deformazione. T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore 9 §7.3 Deformazioni delle rocce Un solido che subisce una deformazione plastica mantiene la deformazione subìta anche dopo che la forza non agisce più. T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore 10 §7.3 Deformazioni delle rocce Oltrepassato un certo limite di deformazione, il corpo si comporta in modo rigido, subendo una frattura. T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore 11 §7.4 Fattori che influenzano il comportamento delle rocce Le modalità di deformazione delle rocce sono influenzate da: • pressione; • temperatura; • presenza di fluidi; • durata nel tempo dell’applicazione della forza. T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore 12 §7.4 Fattori che influenzano il comportamento delle rocce Le rocce hanno un comportamento con caratteristiche di plasticità che si accentuano all’aumentare della pressione. In prossimità della superficie le rocce tendono a fratturarsi, mentre a profondità maggiori tendono a rimodellarsi. T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore 13 §7.4 Fattori che influenzano il comportamento delle rocce Il tempo di applicazione delle forze deformanti influenza il comportamento delle rocce. Quando la forza applicata agisce in tempi brevi, il comportamento è rigido. Quando la forza agisce, in modo costante, per un tempo prolungato il comportamento è plastico. T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore 14 §7.5 Diaclasi e faglie Le diaclasi sono fratture delle rocce lungo le quali non c’è stato uno spostamento relativo apprezzabile delle parti separate. T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore 15 §7.5 Diaclasi e faglie Le faglie sono fratture delle rocce con spostamento relativo delle parti separate. T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore 16 §7.5 Diaclasi e faglie Spostamenti verticali producono faglie normali (1) o inverse (2). Spostamenti orizzontali determinano faglie trascorrenti (3). T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore 17 §7.5 Diaclasi e faglie Nelle faglie normali, causate da un movimento di distensione crostale, i blocchi si allontanano. T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore 18 §7.5 Diaclasi e faglie Nelle faglie inverse, dovute a un movimento di compressione della crosta, i blocchi si avvicinano. T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore 19 §7.5 Diaclasi e faglie Nelle faglie trascorrenti non si ha né allungamento né accorciamento crostale. T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore 20 §7.5 Diaclasi e faglie Spesso le faglie sono riunite a formare imponenti sistemi che determinano, nel loro insieme, sprofondamento o sollevamento di un’intera regione. T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore 21 §7.6 Pieghe Le pieghe sono le deformazioni che si originano quando spinte tettoniche compressive si esercitano su rocce dal comportamento plastico. Le pieghe convesse sono chiamate anticlinali. Le pieghe concave sono dette sinclinali. T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore 22 §7.6 Pieghe Nel nucleo dell’anticlinale affiorano i terreni più antichi (1), nel nucleo della sinclinale sono presenti le rocce più recenti (3). T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore 23 §7.6 Pieghe Le pieghe con il piano assiale verticale sono pieghe diritte. T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore 24 §7.6 Pieghe Le pieghe che presentano il piano assiale obliquo sono dette inclinate. Quando il piano assiale è quasi orizzontale, si parla di pieghe coricate. T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore 25 §7.6 Pieghe La piega-faglia si produce per progressiva compressione laterale di una piega inclinata: lungo il fianco di raccordo tra due pieghe adiacenti si verifica una rottura, con scivolamento degli strati lungo la superficie di frattura. T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore 26 §7.7 Falde di ricoprimento Pieghe coricate e pieghe-faglie di estensione regionale prendono il nome di falde di ricoprimento. T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore 27 T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore 28