1) Finestra tettonica, sovrascorrimento vs. faglia inversa;

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Riccardo Giordani
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1 1) Finestra tettonica, sovrascorrimento vs. faglia inversa; 2) Traiettorie flat-ramp-flat; 3) Catene a sovrascorrimenti; 4) Critical taper.

2 1) finestra tettonica, sovrascorrimento vs. faglia inversa; I sovrascorrimenti possono portare alla duplicazione delle coperture su vaste regioni. I corpi compresi tra due sovrascorrimenti sono detti unità tettoniche (thrust sheets, o tectonic units). Con il termine klippe si intende un blocco di rocce del corpo superiore, che a causa dell erosione rimane isolato, al di sopra di rocce appartenenti ad unità tettoniche inferiori. Con il termine finestra tettonica (tectonic window) si intende una porzione isolata di rocce del corpo inferiore, esposta dall erosione in un fondovalle. pianta sezione

3 1) finestra tettonica, sovrascorrimento vs. faglia inversa; pianta sezione Klippe

4 1) finestra tettonica, sovrascorrimento vs. faglia inversa; La Chief Mountain, Montana, è una delle klippe più famosa. Poiché il trasporto operato dai sovrascorrimenti può essere anche di parecchie decine di km, le unità tettoniche sovrapposte possono derivare da domini paleogeografici diversi. I termini autoctono, parautoctono, alloctono sono termini qualitativi per indicare unità tettoniche rispettivamente non trasportate, poco trasportate, molto trasportate.

5 1) finestra tettonica, sovrascorrimento vs. faglia inversa; corpo superiore corpo inferiore Le faglie inverse a basso angolo (0-20 ) sono dette sovrascorrimenti o thrusts. Il blocco di tetto di un sovrascorrimento è detto anche corpo superiore, quello di letto corpo inferiore. Non esiste un criterio geometrico univoco per distinguere faglie inverse o reverse faults e sovrascorrimenti. Nella terminologia inglese il termine reverse fault non è oggi molto usato, ed è limitato alle faglie inverse ad alto angolo (> 45 ). Reverse fault

6 2) traiettorie flat- ramp-flat I thrusts si propagano verso l alto (cut upsection) con traiettorie a gradinata staircase. Per stratificazioni orizzontali le zone in flat sono parallele alla stratificazione quelle in ramp no.

7 2) traiettorie flat- ramp-flat I thrusts si propagano verso l alto (cut upsection) con traiettorie a gradinata staircase. Per stratificazioni orizzontali le zone in flat sono parallele alla stratificazione quelle in ramp no. Con il movimento si crea una piega nel blocco di tetto e varie relazioni tra faglia e stratificazione nel blocco di tetto e letto.

8 2) traiettorie flat- ramp-flat

9 2) traiettorie flat- ramp-flat

10 2) traiettorie flat- ramp-flat

11 2) traiettorie flat- ramp-flat

12 2) traiettorie flat- ramp-flat: rampe di sovrascorrimento Le rampe di sovrascorrimento possono essere classificate, sulla base della loro orientazione rispetto alla direzione del trasporto orogenico.

13 2) traiettorie flat- ramp-flat: rampe di sovrascorrimento Le rampe di sovrascorrimento possono essere classificate, sulla base della loro orientazione rispetto alla direzione del trasporto orogenico.

14 3) Catene a sovrascorrimenti I sovrascorrimenti sono particolarmente diffusi nelle coperture delle parti esterne degli edifici orogenici: queste zone vengono generalmente indicate come catene a sovrascorrimenti (thrust belts). Nella parte più esterna della catena vi sono generalmente sovrascorrimenti embricati in quella più interna i duplex.

15 3) Catene a sovrascorrimenti Il senso di trasporto dei sovrascorrimenti e la vergenza delle pieghe sono nella maggior parte dei casi verso l avampaese (foreland). Hinterland (deformato) Foreland (indeformato) Massoli et al., 2008

16 3) Catene a sovrascorrimenti Con il termine back-thrusts (sovrascorrimenti retrovergenti), si indicano i sovrascorrimenti che hanno vergenza opposta (verso il retropaese o hinterland).

17 3) Catene a sovrascorrimenti Una struttura a sovrascorrimenti embricati è costituita da un insieme di sovrascorrimenti, immergenti tutti verso il retropaese, che si dipartono da uno stesso sovrascorrimento basale (sole thrust o floor thrust). sole thrust Il sovrascorrimento basale corrisponde ad un importante livello di scollamento regionale (décollement). I livelli di scollamento corrispondono a unità litologiche con resistenza meccanica relativamente bassa (es: sale, argilliti,ecc.).

18 3) Catene a sovrascorrimenti Quando la successione sedimentaria coinvolta nella deformazione è costituita da una unità competente, compresa tra due unità incompetenti, si forma una diversa associazione di sovrascorrimenti, detta duplex, che risulta compresa tra un sovrascorrimento basale o di letto (floor thust) e un sovrascorrimento sommitale o di tetto (roof thrust).

19 3) Catene a sovrascorrimenti A small-scale example of a duplex structure, developed in quartz sandstones from the north coast of Scotland. Duplexing of a single layer (turbidite sequence somewhere in Middle East, from AAPG Bulletin)

20 4) Critical Taper Le catene a sovrascorrimenti hanno una tipica forma a cuneo che è stata caratterizzata sia da studi di terreno che da sismica a riflessione. (Bally et al. 1966) (Parfenov et al. 1995)

21 4) Critical Taper Le catene a sovrascorrimenti hanno una tipica forma a cuneo che è stata caratterizzata sia da studi di terreno che da sismica a riflessione. (Behrman et al. 1988) (Bally et al. 1966)

22 4) Critical Taper Le catene a sovrascorrimenti hanno una tipica forma a cuneo che è stata caratterizzata sia da studi di terreno che da sismica a riflessione. (e.g. Moore et al. 2007) Tutte queste catene hanno delle caratteristiche comuni ovvero a) un basamento relativamente indeformato, b) deformazione concentrata al di sopra del sovrascorrimento basale.

23 4) Critical Taper Questo modello, in analogia dei cunei tettonici con cunei di materiale incoesivo (e.g. neve, sabbia) di fronte a un bulldozer, propone che: a) il materiale si accumula di fronte al blocco che spinge, b) il materiale assume, per deformazione interna una forma a cuneo, c) La forma a cuneo evolve col procedere dello scivolamento fino a raggiungere una geometria stabile (critical taper) caratterizzata da un angolo fra la superficie di scollamento e la superficie del cuneo, d) la forma del cuneo rimane autosimile con la deformazione.

24 4) Critical Taper

25 4) Critical Taper [ ] α + β = β + µ(1 λ) ' 1 sinφ * ), ( 1+ sinφ + (Davis, Suppe and Dahlen, JGR 1983) L angolo di equilibrio di un cuneo di materiale ad alto contrasto di competenza con le regioni circostanti e sul punto di rottura dipende: 1) dall attrito e dalla coesione presenti sullo scollamento basale. 2) Dalla pressione dei fluidi presente nel mezzo 3) Dalle proprietà di rottura del tipo di materiale che forma il cuneo (rappresentate da φ)

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