Indicatori cinematici

(1)

Indicatori cinematici

(2)

Rotazione interna ed esterna

• rotazione esterna (spin): rotazione di un oggetto nella zona di taglio rispetto ad un sistema di coordinate

esterne (di solito i limiti di una zona di taglio);

• rotazione interna (vorticity) che rappresenta la rotazione di un oggetto rispetto ad un sistema di coordinate interne;

• Indicatori cinematici: strutture riconoscibili che testimoniano la componente rotazionale della

deformazione

2

(a)

(b)

rot. esterna rot. interna

(3)

Rotazione esterna (spin)

(a) 3

(b)

(4)

Rotazione interna (vorticity)

(a) 4

(b)

(5)

Orientazione sezioni

5

sezione sottile

(6)

Indicatori cinematici

• Porfiroclasti asimmetrici

• Foliazioni complesse

• Superfici S-C

• Shear band

• Orientazioni preferenziali di forma

• Orientazioni cristallografiche preferenziali (tessitura)

6

(7)

Porfiroclasti asimmetrici

• Porfiroclasti: cristalli o aggregati di cristalli di

grandi dimensioni rispetto ad una matrice a grana fine.

• Di solito muscovite, feldspati, dolomia, ecc.

7

(8)

Porfiroclasti asimmetrici

• Attorno si possono avere code di ricristallizzazione

• se la specie mineralogica che ricristallizza è la stessa del porfiroclasto si parla di porfiroclasti ricristallizzati

• se invece è un’altra specie mineralogica si tratta di code di pressione

8

(9)

Porfiroclasti asimmetrici

• si formano in miloniti a seguito di ricristallizzazione sintettonica

9

(a) (b)

0 1 2

3

4

6

7

5

(10)

Porfiroclasti asimmetrici

10

"no stair stepping"

porfiroclasti complessi

"stair stepping"

simmetrici asimmetrici

code tagliano linea mediana

!!

(11)

Porfiroclasti asimmetrici

• possibili vettori spostamento in prossimità di un porfiroclasto che ruota in una matrice

11

(a) ^separatrix (b) ^separatrix

“eye-shaped” “bow-tie”

(12)

Porfiroclasti asimmetrici

(a) ^separatrix 12

“eye-shaped”

strain eye-shaped

non intersezione intersezione

volume relativo ricrist.

R

γ

.

basso . R

γ

. alto .

(a) tipo δ, no stair stepping (b) tipo φ, simmetrici

(13)

Porfiroclasti asimmetrici

(b) ^separatrix 13

“bow-tie”

bow-tie

strain

(a) tipo δ, no stair stepping

(c) tipo δ, stair stepping (d) tipo σ, stair stepping non intersezione intersezione

R

γ

.

basso . R

γ

. alto .

(14)

Porfiroclasti asimmetrici

14

strain eye-shapedbow-tie

strain

non intersezione intersezione

R γ .

basso . R

γ . alto .

(a) tipo δ, no stair stepping

(c) tipo δ, stair stepping (d) tipo σ, stair stepping (b) tipo φ, simmetrici

(15)

Porfiroclasti asimmetrici

15

(16)

Porfiroclasti asimmetrici

porfiroclasti tipo 𝜹

16

(17)

Porfiroclasti asimmetrici

17

tipo σ tipo 𝜹

(18)

Porfiroclasti asimmetrici

a tutte le scale

18

(19)

Porfiroclasti asimmetrici

Altre strutture attorno a porfiroclasti asimmetrici:

• quarter fold

• quarter mat

19

(a) (b)

1 2

4 3 1

1

(20)

Foliazioni complesse

• Oltre alla foliazione principale si possono formare altre foliazioni

• i rapporti tra queste foliazioni sono degli indicatori cinematici:

• Superfici S-C

• ^{Shear band}

(a) (b)

20

Caso ideale:

(21)

Superfici S-C

• Foliazione in una zona di taglio

• roccia omogenea, isotropa, continua

21

(a) (b)

(22)

Superfici S-C

• Foliazione in una zona di taglio

• roccia omogenea, isotropa, continua

22

(23)

Superfici S-C

• Foliazioni oblique in una zona di taglio

• superfici C, dal francese cisaillement, (parall. Limiti zona di taglio)

• superfici S, dal francese schistosité (foliazione obliqua rispetto ai limiti zona di taglio)

23

C C

S

^(b)

(a)

90°

C

S

(c)

direzione di trasporto

(24)

Superfici S-C

24

(25)

Superfici S-C

25

(26)

Superfici S-C

26

(27)

Superfici S-C

27

(28)

Superfici S-C

28

(29)

Superfici S-C

• si può ricavare direzione e senso di movimento

29

C C

S

^(b)

(a)

90°

C

S

(c)

direzione di trasporto

sezione sottile

(30)

Shear band

• zone di taglio a piccola scala in miloniti, con

movimento sintetico rispetto al senso generale di trasporto

• Localmente tagliano la foliazione milonitica, ma dopo breve tratto diventano parallele

• perdono progressivamente di importanza

30

(a) (b)

(31)

Shear band

• si formano negli stadi finali di una deformazione milonitica

• in miloniti con livelli fillosilicatici

• necessarie per mantenere costante lo spessore della zona di taglio

• dette anche “superfici S-C’”

31

(a) (b)

(32)

Shear band

32

(33)

Shear band

33

(34)

Shear band

34

(35)

Shear band

35

(36)

Differenza S-C e Shear band (S-C’)

• a piccola scala simili

• differente orientazione rispetto ai limiti zona di taglio (superfici lungo cui avviene la maggior parte del movimento)

36

(a)

(b) (c)

S m limiti zona

di taglio

S

S S S

C

C C’

C’

limiti zona di taglio limiti zona di taglio

(37)

Orientazioni preferenziali di forma

• In livelli ricristallizzati dinamicamente singoli granuli sono spesso allungati e obliqui rispetto alla foliazione milonitica principale;

• I grani sono allungati nella direzione di trasporto e la loro orientazione perciò può essere usata come indicatore

cinematico

37

(38)

Orientazioni preferenziali di forma

38

(39)

Orientazioni preferenziali di forma

• Sviluppo di orientazione preferenziale di forma (microstrutture orientate)

39

(b) strain, ricristallizzazione

1 2 3 5

grain boundary migration

4

(a) Sa

Sb

(40)

Orientazioni cristallografiche preferenziali

• Rocce con tessitura

• SEM, R-X, tavolino universale, microscopio ottico

40

(41)

Tavolino universale

41

augite

(42)

Orientazioni cristallografiche preferenziali

42

c

(a) Foliazione

Lineazione

blu

c

^(b)

giallo

(c)

viola

(43)

Orientazioni cristallografiche preferenziali

43

c

(a) Foliazione

Lineazione

blu

c ^(b)

giallo

(c)

viola