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Faglia inversa in sequenza sedimentaria - Funes (Bz)

La faglia è una frattura (planare o non planare) della roccia che mostra evidenze di movimento relativo tra le due masse rocciose da essa divise. La superficie lungo cui si è verificata la frattura si chiama superficie di faglia oppure piano di faglia. Le rocce in prossimità di una faglia risultano spesso intensamente frantumate e si parla in questo caso di rocce di faglia quali le cataclasiti o le miloniti.

Come si formano

Dal punto di vista reologico, in prima approssimazione le rocce possono comportarsi in maniera fragile oppure in maniera duttile. Nel primo caso si ha la formazione di una faglia; nel secondo di una piega.

Di solito il comportamento fragile si ha in condizioni di bassa temperatura e pressione, quindi a basse profondità, mentre il comportamento duttile delle rocce è caratteristico di zone con temperature e pressioni alte, condizioni che si trovano quindi a profondità maggiori.

Comportamento fragile e duttile, spesso associati, dipendono anche dalla velocità dell'applicazione dello stress tettonico e dalla presenza di fluidi quali l'acqua all'interno della porzione di crosta terrestre interessata.

Le rocce che si comportano fragilmente, se sottoposte ad uno sforzo, si deformano superando il campo elastico fino ad arrivare ad un punto di rottura (comportamento fragile). Le due parti di roccia che così vengono a separarsi determinano la dislocazione e, riacquistando molto velocemente il loro volume originario, generano una serie di onde che danno origine ai terremoti (teoria del rimbalzo elastico).

La faglia deve presentare evidenti segni di movimento relativo, cosa che le distingue ad esempio dalle diaclasi.

Tipi di faglie a movimento semplice

Tipi di faglie - immagine USGS

Il piano di faglia può formare, rispetto al piano orizzontale, angoli variabili da 0° (sovrascorrimenti) a 90° (faglie trascorrenti).

Spesso in natura è possibile rilevare faglie con movimenti complessi risultanti da uno spostamento sia verticale che orizzontale. La componente verticale e orizzontale della dislocazione, ricavabile ad esempio da marcatori stratigrafici, è detta rigetto (rispettivamente verticale e orizzontale).

Per la classificazione delle faglie dirette e inverse è utile definire il concetto di tetto e di letto o muro. Il primo è la massa rocciosa sovrastante il piano di faglia, il secondo quella sottostante al piano stesso.

faglie dirette o normali

una faglia si dice diretta quando il tetto scende rispetto al muro. In questo caso il settore di crosta terrestre è interessato da un regime tettonico distensivo o divergente (ad esempio in occasione dell'apertura di un rift. Solitamente tali faglie presentano un piano avente inclinazione elevata, attorno ai 60°.

faglie inverse

una faglia si dice inversa se il tetto sale rispetto al muro. In questo caso il settore di crosta risulta raccorciato a causa di un campo di stress tettonico compressivo. Gli angoli del piano di faglia sono piuttosto bassi (attorno ai 30°). Nel caso di angoli molto bassi o nulli si parla di sovrascorrimenti.

faglie trascorrenti

una faglia si dice trascorrente se il piano di faglia è verticale con spostamento orizzontale delle masse rocciose. Tali faglie sono distinte in destre o sinistre; il senso è determinabile ponendosi sulla linea di faglia e osservando il senso della dislocazione del blocco roccioso che si ha di fronte.

Le faglie trasformi descritte nelle zone dorsali dalla tettonica delle placche sono solo apparentemente simili alle faglie trascorrenti; in realtà il loro senso è opposto a quello che appare osservando semplicemente lo spostamento dei vari settori di dorsale.

Tipi di faglie a movimento complesso

faglie transpressive

faglie che presentano un moto complesso con componente sia orizzontale che verticale determinate da un regime tettonico locale di tipo compressivo.

faglie transtensive

faglie che presentano un moto complesso con componente sia orizzontale che verticale determinate da un regime tettonico locale di tipo distensivo.

Queste deformazioni spesso creano particolari strutture tettoniche chiamate strutture a fiore.

Sistemi di faglie

Horst e Graben - immagine USGS

Le faglie sono raramente isolate: di solito sono associate in sistemi o famiglie che i geologi rilevano in base ad immersione del piano, regime tettonico che le ha generate, direzione di sviluppo, ecc.

Quando sono così numerose, le faglie possono essere tutte parallele tra loro, oppure possono essere disposte in modo da formare tra loro determinati angoli, argomento che interessa ad esempio la geologia applicata nelle indagini sulla stabilità dei versanti rocciosi.

Una tipica associazione di faglie dirette, presente ad esempio in Sardegna nel Campidano, è quella che determina una fossa tettonica anche conosciuta nella letteratura scientifica tedesca come Graben: due sistemi paralleli di faglie dirette, aventi immersione opposta, provocano l'abbassamento della sezione di crosta tra essi interposta (fossa) rispetto alle due parti laterali.

Se due o più fosse tettoniche si fiancheggiano, i settori che le separano, rimasti relativamente sollevati, prendono il nome di pilastri tettonici o Horst.

Alle fosse tettoniche corrispondono vere depressioni morfologiche che vengono chiamate rift valleys. La più celebre struttura di questo tipo è la Great Rift Valley dell'Africa Orientale, nella regione dei Grandi Laghi.

Mitigazione

L’individuazione di faglie attive definisce la pericolosità sismica di una Regione. Le zone sismogenetiche sono caratterizzate da lineamenti tettonici il cui movimento determina rilasci di enormi quantità di energia che si propaga sottoforma di vibrazione sismica. Per una area sismogenetica, la catalogazione dei terremoti storici risulta essere fondamentale al fine di determinare, su basi probabilistiche, la severità del terremoto prodotto e il suo tempo di ritorno. La definizione della pericolosità sismica di una area è alla base di qualsiasi studio di microzonazione e di mitigazione.

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