Deformazione crostale

La tettonica spiega le strutture e il comportamento della litosfera terreste. Sotto le spinte tettoniche, la litosfera viene deformata. Lo studio delle deformazioni delle rocce alla scala dell’affioramento è detto geologia strutturale. Le strutture geologiche principali sono faglie e pieghe: a grandi linee le faglie sono l’espressione della deformazione fragile; le pieghe sono quella della deformazione duttile. Matematicamente lo sforzo e la deformazione che esso provoca sono rappresentati con tensori. Lo sforzo principale, quello di dimensioni maggiori, creerà deformazioni, strutture geologiche, orientate nello spazio a seconda della sua direzione di azione. E’ abbastanza intuitivo come gli assi delle pieghe si dispongano perpendicolarmente alla direzione della spinta tettonica. Le faglie si dispongono ad un angolo inferiore a 45° rispetto alla spinta tettonica.

stress-strain

Secondo un modello ideato da E. M. Anderson nel 1905, se lo sforzo principale (indicato con σ1) è orizzontale, faglie a basso angolo, dette “inverse” (“reverse” in ingelse, in basso a destra), faranno scorrere settori di roccia uno sull’altro causando un raccorciamento crostale. Uno sforzo principale verticale creerà faglie ad alto angolo, dette “dirette o normali”, che causeranno estensione crostale (“normal”, in basso a sinistra). Faglie più o meno verticali che fanno muovere un lembo verso destra o sinistra rispetto all’altro vengono dette trascorrenti (strike-slip) e si formano a meno di 45° dalla spinta principale e possono avere un movimento che viene definito destro o sinistro a seconda della direzione in cui appare muoversi un lembo rispetto all’altro (ancora più in basso).

faults

In natura, faglie e pieghe appaiono spesso in concomitanza. Il movimento dei blocchi di roccia lungo i piani di faglia causa il piegamento degli strati, tanto che si parla di piegamento causato da propagazione di faglia (b) o da deviazione di un piano di faglia (a).

faults and folds

I vari tipi di faglie e pieghe, spesso si trovano associate in una stessa area che può aver subito nel tempo fasi tettoniche diverse. Normalmente il tipo di deformazione principale è uno, ma può generare anche faglie secondarie di tipo diverso, così come ad esempio molte pieghe e faglie inverse si formano durante processi di estensione.

extensional folding

Esistono in generale tre tipi di principali di stili tettonici a seconda del tipo di margine di placca interessato, a seconda che l’area in questione abbia quindi subito raccorciamento (margini di placca convergenti – compressione), estensione (margini divergenti – distensione) o trascorrenza (margini trasformi – scorrimento laterale).