CENNI DI GEOMORFOLOGIA STRUTTURALE - a cura di S. Furlani - Moodle@Units

CENNI DI GEOMORFOLOGIA
STRUTTURALE

                         a cura di S. Furlani

Cenni di geomorfologia strutturale

STRUTTURE E FORME

I MOVIMENTI DELLA TERRA
In questa lezione parleremo delle forme la cui genesi
ed evoluzione è legata principalmente alla struttura
geologica, ovvero la litologia, la tettonica (pieghe,
faglie, stratificazione, isostasia, movimenti tettonici)

   Il diastrofismo, pieghe, faglie

   Horst e graben

   Le morfostrutture tabulari, monoclinali, a pieghe

Morfostrutture, morfosculture

LA GEOMORFOLOGIA STRUTTURALE

MORFOSTRUTTURE E MORFOSCULTURE
(GERASIMOV, 1959; MESCHERYAKOV, 1967)

   Morfostrutture: sono le forme originate da
    fattori fondamentalmente endogeni

   Morfosculture: forme prodotte da processi
    esogeni

MORFOSTRUTTURE         MORFOSCULTURE

 Catene montuose       Valli
 Scarpate di faglia    Frane

 Vulcani               Morene

 ecc                   Tafoni

                        Solchi marini

                        ecc

Pieghe e fagli

IL DIASTROFISMO

DEFORMAZIONI DELLE ROCCE
   Con il termine diastrofismo si indicano le deformazioni
    (tettoniche) che subiscono le rocce in seguito alle
    enormi forze coinvolte nei movimenti delle placche, alla
    risalita del materiale magmatico, ecc.

   Le conseguenze di tali movimenti sono ben evidenti
    sulle rocce e sugli strati, in quanto questi vengono
    fratturati, tagliati, ruotati o piegati

   Il risultato di questi movimenti sugli strati sono divisi in
    due categorie, pieghe e faglie.

Il piegamento delle rocce

      LE PIEGHE

LE PIEGHE
   Le rocce sottoposte a determinati tipi di sforzi
    possono subire processi di deformazione, detti
    piegamenti

   Solitamente materiali duri e fragili come le
    rocce tendono a fratturarsi, tuttavia se la
    pressione è applicata per lunghi tempi in
    ambienti confinati le rocce sono sottoposte a
    deformazioni lente

PROCESSI DI PIEGAMENTO
   Può interessare tutti i tipi di roccia

   Le rocce stratificate sono più adatte a piegarsi

   Le pieghe possono avere da pochi centimetri di raggio a
    parecchi chilometri

   Il piegamento può esserepiù o meno complesso,
    simmetrico, asimmetrico

   Possono essere associate a fratture (fagliazione)

PIEGHE (FOLD)

ANTICLINALI, SINCLINALI, MONOCLINALI

      Le pieghe di Zogno da Canto Alto, Val Brembana, Bergamo

PIEGA (COSTA CROATA)

TIPI DI PIEGHE

   Le pieghe si dividono in diversi tipi. Qui
    ricordiamo i più importanti:

     Monoclinale:   strati paralleli con inclinazione
      costante
     Anticlinale: piega simmetrica convessa verso l’alto

     Sinclinale: piega concava verso l’alto

MONOCLINALI

MONOCLINALI

Grand Canyon, Arizona, USA

Marmolada, Dolomiti, Belluno

ANTICLINALI E SINCLINALI

ANTICLINALI E SINCLINALI

New Jersey, USA     Valencia, Spagna

ANTICLINALE (BRETAGNA)

ANTICLINALI
Cornwall, England

                    Pensylvania, USA

Wyoming, USA         Da Wikipedia

Foto: Brizzi; Casteldelci, RN

SINCLINALI

Pensylvania, USA   Utah, USA

California, USA    Riva di Solto, Italia

ROCCA DELL’OLGISIO, EMILIA ROMAGNA

Foto: Bertolini
http://geo.regione.emilia-romagna.it/schede/geositi/scheda.jsp?id=2003

PIEGHE ROVESCIATE, CORICATE

Irlanda                Creta, Greece

Cornovaglia, England   Photo © J.S. Aber.

PIEGA FAGLIA

PIEGHE E FAGLIE

                  Iran

PIEGA FAGLIA

PIEGHE FAGLIE SU FLYSCH (CROAZIA)

SUCCESSIONE DI PIEGHE

   Le forze che corrugano la superficie terrestre
    spingono gli strati con fortissime compressioni
    laterali che possono dar luogo a sequenze
    parallele di anticlinali e sinclinali.

   Quando l’erosione mette a giorno il piegamento
    complessivo, il risultato topografico sarà una
    serie di valli e dorsali lunghe, parallele e strette

DORSALI E VALLI
   Spesso si osserva che le anticlinali
    corrispondono alle dorsali, mentre le valli alle
    sinclinali.

   E’ possibile comunque anche una topografia
    inversa, in cui le dorsali sono le sinclinali e le
    anticlinali sono le valli. Questo può eesere
    legato a questioni strutturali o ad erosione
    selettiva

DORSALI E VALLI (APPALACCHI, USA)

APPALACCHI (USA)

Fratture nelle rocce

 LE FAGLIE

FRATTURE (JOINTS) E FAGLIE (FAULTS)

   In conseguenza degli sforzi crostali le rocce
    possono rompersi dando origine a fratture e
    faglie, con relativo spostamento delle parti

LA FAGLIAZIONE
   Il processo di fagliazione si verifica generalmente lungo
    zone di debolezza della crosta o dell’ammasso roccioso.

   Il movimento può essere verticale o orizzontale

   Il movimento può essere lento e continuo, ma anche
    improvviso ed a scatti

   Lo spostamento può essere da pochi centimetri a 10 m

FAGLIE

         Somerset, UK

Sant’Andreas fault, California, USA

FAGLIE INVERSE

                 Utah, USA

FAGLIE INVERSE

FAGLIE NORMALI

                 Moab, Utah, USA

FAGLIA TRASCORRENTE

FAGLIE, FAGLIE, FAGLIE

EFFETTI DELLE FAGLIE
   Alle attività delle faglie si possono accompagnare i
    terremoti

   Generalmente la loro capacità di modellamento è
    modesta (piccoli spostamenti del terreno, max 10
    m, innesco di frane)

Le zone di faglia possono
essere vie di risalita
preferenziale di acque
sotterranee

Sicuan, earthquake

Tonga

Possible tsunami deposit (Malta)   Ishigaki Island, Japan. Photo by Kazuhisa Goto
Biolchi et al. (submitted)

SCARPATE DI FAGLIA (FAULT SCARP)

   Le faglie sono spesso evidenziate da particolari
    caratteristiche topografiche, in particolare le
    scarpate di faglia che rappresentano il bordo di
    un blocco spostato

   Si tratta di pareti verticali alte fino a 3 km e
    lunghe fino a 160 km.

Qilian Shan, Tibet

Stanley Basin, Idaho, USA

PIANO DI FAGLIA (MAGHLAQ
FAULT, SW MALTA)

MAGHLAQ FAULT (SW MALTA)

ATENE-CORINTO
(GRECIA)

ATENE-CORINTO
(GRECIA)

SCARPATA STRUTTURALE (BOB MARHALL CHINESE WALL)

SCARPATA STRUTTURALE (BOB MARHALL CHINESE WALL)

HORST

   Horst indica un blocco sollevato tra due faglie
    parallele. Dal punto di vista topografico può
    assumere la forma di un altipiano con due
    fianchi rettilinei e ripidi

GRABEN

   Graben indica una porzione di terreno
    ribassato delimitata da faglie parallele che
    danno origine ad una valle strutturale, con
    scarpate di fagli ripide

SISTEMA HORTS E GRABEN
   In natura sono frequentemente associati. Esempi
    sono la regione di Basin and Range (Valle della
    Morte, USA), l’isola di Malta

SISTEMA A HORST E GRABEN

RIFT VALLEY

   Quando i graben si estendono per parecchie
    centinaia di chilometri e formano lunghi
    lineamenti strutturali, questi si definiscono Rift
    Valley, o fosse tettoniche. (es. Etiopia)

RIFT VALLEY

Great Rift Valley, Africa

GREAT RIFT VALLEY ISRAEL

HORST AND GRABEN

THE GREAT FAULT (VICTORIA LINES), MALTA

MALTA, COSTA OCCIDENTALE

HORST E GRABEN (MALTA)

COMPLESSITÀ DEI MOVIMENTI E DELLE FORME

   L’analisi del singolo processo non deve far
    dimenticare che la realtà è ben più complessa.

   Solitamente nella realtà faglie, pieghe e
    strutture tettoniche si presentano
    simultaneamente e possono sovrapporsi nel
    corso della storia geologica.

FAGLIE E PIEGHE A TRIESTE

  Da Furlani et al. (2011) – Quat. Int.

SISTIANA-DUINO…IL CONTATTO CALCARI-FLYSCH

                     Da Biolchi et al. (2016) – Journal of Maps

MONTENEGRO

Scudi, orogeni, ecc

LE PROVINCE GEOLOGICHE

LE PROVINCE GEOLOGICHE

I CRATONI

   I cratoni sono i nuclei più antichi dei continenti.

   I tavolati, gli scudi e le rocce del basamento
    insieme costituiscono i cratoni.

GLI SCUDI

   E’ una vasta area tettonicamente stabile, di
    roccia ignea cristallina precambriana
    fortemente metamorfosata.

   L'età di queste rocce è generalmente superiore
    ai 570 milioni di anni, talvolta fino a 2-3,5
    miliardi di anni.

ESTENSIONE DEGLI SCUDI

GLI SCUDI
   Le rocce negli scudi sono state poco, in generale,
    poco interessate da eventi tettonici successivi
    all'era precambriana

   Oggi sono regioni relativamente piatte per effetto
    dei lunghi processi erosivi a cui sono stati
    sottoposte;

   L'attività sismica entro gli scudi è nulla o molto
    ridotta.

I TAVOLATI

   Un tavolato, o piattaforma, è una zona coperta
    principalmente da rocce sedimentarie in strati
    relativamente piatti o leggermente inclinati, che
    si sovrappongono ad un basamento di rocce
    magmatiche o precedentemente
    metamorfosate.

LE FASCE OROGENETICHE
   Le fasce orogeniche (dette anche orogeni) sono quelle in cui l'orogenesi si è
    verificata in tempi meno antichi (in genere entro gli ultimi 500 milioni di anni) e si
    estendono intorno ai cratoni; queste fasce presentano un'intensa attività magmatica
    e metamorfica e si formano ai margini dei cratoni quando questi sono coinvolti in
    fenomeni di collisione tra placche.

   L'orogenesi più recente (denominata Alpino-Himalayana) non si è ancora conclusa e
    le fasce di crosta in cui si è manifestata mostrano le tracce di un'intesa attività
    geologica, come vulcanismo, sismicità, rilievi accentuati e in forte erosione.

   Le fosse tettoniche sono depressioni allungate prodotte da movimenti di distensione
    che provocano la formazione di sistemi di faglie parallele e l'abbassamento dei
    blocchi di crosta fra esse compresi.

   I margini continentali possono essere passivi o attivi. Quelli attivi coincidono con i
    margini di una placca tettonica e sono altamente instabili perché sottoposti a
    compressione o subduzione; quelli passivi sono lontani dai margini di placca e
    segnano il limite tra un continente ed un oceano appartenenti alla stessa placca.

FASCE
OROGENETICHE
 Caucaso,
  Hymalaya,
 Alpi