Foliazioni e lineazioni

Presentazione sul tema: "Foliazioni e lineazioni"— Transcript della presentazione:

1 Foliazioni e lineazioni
Parte4: Foliazioni e lineazioni

2 Generalmente le foliazioni secondarie sono descritte come foliazioni di piano assiale cioè mostrano relazioni geometriche coerenti con i piani assiali delle pieghe. In realtà non sono sempre parallele ma formano un ventaglio (foliation fan) soprattutto nelle litologie più competenti. Una foliazione può anche rifrangere passando da una litologia ad un’altra. La lineazione d’intersezione tra la foliazione e la superficie piegata è parallela all’asse della piega. Anche l’intersezione tra i clivaggi (fan) è parallela all’asse della piega.

3 Rifrazione del clivaggio

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5 Relazione tra clivaggio e stratificazione

6 Relazione tra clivaggio e stratificazione

7 Foliazione e piano XY La foliazione secondaria è generalmente parallela al piano XY dell’ellissoide della deformazione finita, tuttavia ci sono delle eccezioni. Molti sedimenti sono deformati prima che inizi a formarsi una foliazione tettonica come la foliazione diagenetica. Quindi allo strain tettonico si aggiunge uno diagenetico e quindi lo strain finito sarà la somma dei due ed il piano XY non sarà parallelo a quello individuato solo dalla deformazione tettonica. La foliazione può anche registrare solo l’ultimo stadio deformativo come nel caso della foliazione obliqua in miloniti dove la foliazione si rigenera continuamente per processi antagonisti di ricristallizazione.

8 Relazioni di overprinting

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10 Molte microstrutture sono definite dall’orientazione preferenziale di minerali o elementi del fabric (tessiturali). Tali microstrutture si dividono in (i) foliazioni; (ii) lineazioni; (iii) orientazione preferenziale del reticolo cristallino (LPO). Il termine FOLIAZIONE è usato con un significato generico di qualsiasi elemento planare (anisotropia planare) che è presente nella roccia in modo penetrativo. Foliazione può essere una laminazione sottile in rocce sedimentarie, una stratificazione composizionale in rocce ignee o un clivaggio o scistosità in rocce metamorfiche. Joint (fratture) sono esclusi perché non sono sufficientemente penetrativi. La foliazione può essere definita da una variazione composizionale (a) o granulometrica (d) Isorientazione di minerali piatti (b) appiattiti (c) o aggregati di granuli (d) orientazione preferenziale di minerali piatti in una matrice isotropa (e) di aggregazioni lenticolari (f) di microfratture (g) varie combinazioni delle precedenti (h).

11 Una LINEAZIONE è definita come qualsiasi elemento lineare che è presente in una roccia in modo pervasivo. Fibre e strie lungo un piano di faglia non sono lineazioni perché non sono pervasive ma si trovano solo su una superficie specifica. Sono possibili solo due lineazioni: Lineazioni di oggetti Lineazioni di tracce Le lineazioni di oggetti sono definite da elementi che hanno un volume specifico, le lineazioni di tracce sono intersezioni di piani o di micropieghe su piani di foliazione che non hanno un volume specifico. Platelet lineation sono definite da minerali planari come le miche che condividono un asse e sono intermedi tra i due tipi.

12 In tre dimensioni molte foliazioni mostrano un elemento lineare associato.
Foliazione e lineazioni possono essere associate in modi diversi, le rocce (tettoniti) possono essere quindi suddivise in: Tettonite S, quando c’è solo la foliazione Tettonite LS quando sono presenti entrambi Tettonite L quando è presente solo la lineazione In pratica è possibile osservare in un singolo affioramento una completa transizione tra questi tipi di rocce deformate. Un esempio è il progressivo sviluppo di un clivaggio ad alto angolo rispetto alla stratificazione.

13 S0 S1 S0 (stratificazione), S1, S2, ……
In molte aree è possibile osservare lo sviluppo di più foliazioni che possono essere distinte dalle loro relazioni di overprinting. Il loro studio in sezioni sottili insieme all’interpretazione delle condizioni metamorfiche e deformative, è uno strumento importante per stabilire l’evoluzione tettonica di quell’area. Le foliazioni PRIMARIE sono strutture associate ai processi che hanno portato alla formazione della roccia, come ad esempio la stratificazione in una roccia sedimentaria o al layering composizionale in una roccia ignea. Una foliazione DIAGENETICA di forma per compattazione diagenetica. Le foliazioni SECONDARIE sono generate dopo (nel caso di sedimenti dopo la litificazione) e risultano da processi deformativi e metamorfici. A questo gruppo appartengono il clivaggio, la scistosità e la foliazione milonitica. Lo sviluppo di una foliazione secondaria è associato ad un processo duttile, tuttavia anche un processo fragile può portare alla formazione di una foliazione secondaria come ad esempio la foliazione in una cataclasite. S0 S1 Il riconoscimento della foliazione primaria è molto importante perché è la prima struttura che si forma da cui possiamo numerare le altre e quindi stabilire la cronologia degli eventi deformativi. S0 (stratificazione), S1, S2, ……

14 Foliazione primaria In rocce di bassissimo grado metamorfico, che non sono molto deformate, il riconoscimento della stratificazione è molto semplice come la preservazione di strutture sedimentarie. Nel caso di deformazioni molto spinte e di un metamorfismo di più alto grado, il riconoscimento di strutture primarie è molto difficile. La stratificazione dei sedimenti generalmente nasce da processi discontinui che causano notevoli variazioni dello spessore, mentre la foliazione secondaria nasce da processi più continui ed omogenei che producono strutture regolari a forte simmetria. Ecco alcuni criteri per distinguere i due tipi di foliazioni:

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17 Foliazione diagenetica
Questa è chiamata anche foliazione parallela alla stratificazione (bedding-parallel foliation) ed è comunemente osservata in sedimenti pelitici di bassissimo grado. Essa è definita dall’orientamento dei granuli di mica con bordi consumati e nasce dalla compattazione.

18 Classificazione morfologica della foliazione secondaria
I termini clivaggio e scistosità si riferiscono a foliazioni secondarie, il primo per rocce fini il secondo per rocce a granulometria grossolana (visibile ad occhio nudo) La foliazione può essere continua o spaziata, nel primo caso gli elementi del fabric sono omogeneamente distribuiti nella roccia, nel secondo caso no. Nel caso di una foliazione spaziata possiamo identificare due due tipi di domini: Domini di clivaggio (ricchi di miche) Microlitoni (ricchi di quarzo)

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22 Foliazione continua È una foliazione caratterizzata dalla distribuzione omogenea di minerali piatti (o appiattiti). Rocce fini come slates possono mostrare un clivaggio continuo in sezione sottile ma visti al SEM possono mostrare una foliazione spaziata. Tuttavia la classificazione è fatta usando un microscopio ottico. A seconda della granulometria possiamo avere una scistosità continua o un clivaggio continuo (o slate cleavage) .

23 Clivaggio continuo Scistosità continua

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26 Foliazione spaziata Ci sono due tipi di domini: i domini di clivaggio (o M-domini, ricchi di miche) e i microlitoni (o Q-domini, ricchi di quarzo).

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31 Clivaggio di crenulazione
Clivaggio di crenulazione discreto

32 Meccanismi di formazione della foliazione secondaria

33 Rotazione meccanica di granuli tabulari o allungati:
durante la deformazione omogenea duttile un insieme di piani orientati casualmente ruota in modo tale che la loro orientazione media è parallela al piano XY dell’ellisoide della deformazione finita. Se è presente una foliazione precedente la nuova foliazione non corrisponderà al piano XY!!!!!

34 Pressure solution e solution transfert:
questi processi possono generare granuli non equidimensionali, superfici scure di materiale insolubile lungo superfici di dissoluzione (stiloliti). La solution transfert è molto importante nella formazione della foliazione spaziata soprattutto per le foliazioni giovani che si sovrappongono a quelle vecchie.

35 Deformazione cristalloplastica:
Nel caso di cristalli equidimensionali deformati la foliazione sarà parallela al piano XY Ricristallizazzione dinamica e orientazione di nuovi granuli e subgrain: Piccoli frammenti di mica vecchia o nuclei senza dislocazioni possono crescere in reticoli cristallini danneggiati con una nuova orientazione preferenziale che contribuisce alla formazione della foliazione secondaria. Processi di recovery possono aiutare al formazione della foliazione Ricristallizazzione statica e crescita mimetica: Anche dopo la deformazione la foliazione può essere cambiata attraverso questi due processi Crescita orientata secondo il campo di stress micropiegamento

36 Evoluzione della foliazione, trasposizione

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38 In molte rocce deformate l’orientazione dei cristalli non è distribuita in modo casuale ma disposta in un modo sistematico. Tali rocce hanno una orientazione preferenziale del reticolo cristallino (lattice-preferred orientation LPO). Nel caso di minerali piatti come miche o allungati come gli anfiboli questa orientazione preferenziale è facilmente riconoscibile come foliazione o lineazione rispettivamente. Mentre per minerali come il quarzo o la calcite il riconoscimento è più difficile. Nel caso del quarzo basta inserire la lamina di gesso a nicol incrociati e ruotare il tavolino e vedere come i granuli isorientati mostrano lo stesso colore (blu o giallo). In altri minerali con più alta birifrangenza sono necessarie tecniche più complesse per osservare la LPO. Diagramma di Flinn che mostra la relazione tra le distribuzioni stereografiche degli assi c a a del quarzo e il tipo di strain

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