Foliazioni complesse

Durante un evento deformativo in una roccia si possono sviluppare altre foliazioni

oltre a quella principale (foliazioni complesse), i rapporti angolari tra le varie foliazioni

rappresentano degli indicatori cinematici. I più comuni tipi di foliazioni complesse utilizzati

per determinare il senso di movimenti sono le superfici S-C e leshear band.

6.3.1 Superfici S-C

Foliazioni oblique tra loro si possono formare perché in natura in una zona di taglio non

si ha una distribuzione omogenea dello strain, ma si formano livelli in cui la deformazione

è maggiore che isolano zone in cui la deformazione è minore (strain partitioning) (Fig. 6.10).

I livelli a maggiore deformazione sviluppano una foliazione penetrativa che per alti valori

di strain è subparallela ai limiti della zona di taglio (superfici C, dal francesecisaillement) e

rappresenta la foliazione milonitica più evidente, sia in affioramento che in sezione sottile

(Fig. 6.11a). Nelle porzioni meno deformate invece i minerali saranno solo parzialmente

ruotati nella direzione di trasporto e formeranno un angolo maggiore con i limiti della zona

di taglio. Questi ultimi minerali definiscono un’altra foliazione (superfici S, dal francese

schistosité) obliqua rispetto alle superfici C. L’osservazione dei rapporti angolari tra le

superfici S e C ci fornisce indicazioni sul senso di taglio che ha interessato la roccia.

In un profilo attraverso una zona di taglio (Fig. 6.11b) l’angolo tra le superfici S e C

diminuisce verso il centro della zona di taglio, dove solitamente la deformazione è maggiore.

Nella parte centrale della zona di taglio, se lo strain è sufficientemente alto, si osserva il

quasi completo parallelismo tra le due superfici e in affioramento o in sezione sottile si

osserverà una sola foliazione milonitica pervasiva. Dalla Fig. 6.2 e dalla Fig. 6.11 è evidente

che la linea intersezione tra le superfici S e C è ortogonale alla lineazione di estensione che

si sviluppa nella zona di taglio. Se in affioramento è possibile misurare la giacitura delle

C

S

S

(b) (a) 90° C S (c) direzione di trasporto

Figura 6.11 (a), (b) Orientazione delle superfici S-C in una zona di taglio. (c) Determinazione in proiezione stereografica della direzione di trasporto in una zona di taglio, nota la giacitura delle superfici C (320/25 nell’esempio della figura) e delle superfici S (101/33 nella figura). Si riportano come grandi cerchi le superfici C e S e si determina l’intersezione (27/10 nella figura). Successivamente si ruota la direzione di intersezione di 90° sul piano C, spostandosi dall’intersezione di 90° lungo il grande cerchio che rappresenta la superficie C. Il punto così ricavato (293/22 nella figura) è la direzione di trasporto. Il senso di trasporto (freccia verso l’esterno o verso l’interno nello stereogramma) si ricava dalla relazione angolare tra le superfici S e C.

di trasporto della zona di taglio. La direzione di trasporto è contenuta sul piano C ed è

ortogonale all’intersezione tra le superfici S e C (Fig. 6.11c).

6.3.2 Shear band

Con questo termine si intendono zone di taglio a piccola scala in miloniti, con movimento

sintetico rispetto al senso generale di trasporto. Localmente le shear band tagliano la

foliazione milonitica, ma dopo breve tratto diventano parallele ad essa e successivamente

perdono progressivamente di importanza (Fig. 6.12). L’angolo che le shear band formano

con la foliazione milonitica dà indicazioni sul senso di taglio.

Shear band si formano durante gli stadi finali della deformazione, generalmente in

miloniti con una foliazione ben sviluppata, per problemi di compatibilità di strain. In una

milonite ricca in fillosilicati si forma facilmente una foliazione che, per alti valori di strain,

forma un piccolo angolo con i limiti della zona di taglio (Fig. 6.13a). Durante il processo di

milonitizzazione si ha quindi spostamento di materiale lungo la superficie di anisotropia

(la foliazione) e non parallelamente ai limiti della zona di taglio, cosa incompatibile con la

geometria generale della zona di taglio, in quanto si avrebbe un aumento dello spessore

della zona di taglio. Si rende di conseguenza necessaria la presenza di locali zone di taglio

(shear band) con geometria tipo faglie normali immergenti nella direzione di trasporto

(Fig. 6.13b), cioè con movimento sintetico rispetto alla zona di taglio principale. Queste

zone di taglio compensano il movimento di materiale lungo la foliazione e portano alla

riorientazione, a scala maggiore, della superficie di anisotropia e perciò della direzione di

trasporto del materiale, parallelamente ai limiti della zona di taglio.

Shear band sono note in letteratura con vari nomi:shear band foliation, piani C’,

exten-sional crenulation cleavage, ecc. Si consiglia di riservare il termine extenexten-sional crenulation

Figura 6.12 Shear band in una anfibolite milonitica.

(a) ^(b)

Figura 6.13 Formazione dishear band in una zona di taglio. A tratteggio in grigio sono rappresentati due livelli ricchi in fillosilicati.

(a)

(b) ^(c)

S S S S C C _C’ C’

limiti zona di taglio limiti zona di taglio

Figura 6.14 Differente orientazione delle superfici S-C e shear band (C’) in una zona di taglio.

cleavage unicamente per un qualsiasi clivaggio di crenulazione sul quale sia possibile

rico-noscere movimenti estensionali. La differenza tra shear band ed extensional crenulation

cleavage è evidenziata dal fatto che le shear band sono sin-milonitiche, molto discontinue

e dopo breve tratto si parallelizzano con la foliazione milonitica. Nel caso di extensional

crenulation cleavage le superfici hanno invece una discontinuità maggiore e tagliano

indif-ferentemente ogni foliazione precedente; il loro sviluppo non è perciò contemporaneo a

quello della foliazione principale e non devono essere usate come indicatori cinematici. Un

extensional crenulation cleavage si può formare a seguito di un piegamento, di una faglia

ecc.

Si noti che a piccola scala superfici S-C e shear band hanno la stessa geometria (sono

entrambe zone di taglio) e il solito senso di movimento. Esse possono essere distinte perché

nel caso di superfici S-C le zone di taglio sono parallele alla foliazione milonitica principale

(Sm in Fig. 6.14b) e ai limiti della zona di taglio; nel caso di shear band le zone di taglio

sono oblique rispetto alla foliazione milonitica principale.

In una milonite in cui si sviluppano shear band, i fillosilicati sono parzialmente ruotati

e possono risultare isorientati (Fig. 6.14c). È molto importante non confondere questo

allineamento di fillosilicati con le superfici C e le shear band con le superfici S. Un tale

errore può portare alla determinazione di un senso di taglio opposto a quello reale.

Nel documento Microstrutture, tessiture, meccanismi deformativi in rocce deformate (pagine 115-118)