Le faglie

Gli affioramenti rocciosi sono in genere attraversati da fratture, più o meno fitte e regolari, dette diaclasi (dal greco diáklasis, frattura), in cui non si osservano sensibili spostamenti delle parti da esse separate.

Di maggiore interesse per un geologo sono, invece, le faglie, cioè le fratture che possono prodursi in una massa rocciosa, accompagnate da spostamento dei due blocchi (o di uno solo di essi), che prendono il nome di labbri, lungo il piano di rottura, chiamato piano di faglia e detto anche specchio di faglia, se direttamente osservabile in un affioramento roccioso; lo specchio di faglia presenta spesso striature, il cui andamento permette di risalire alla direzione dello spostamento subìto dai labbri della faglia. Il piano di faglia può essere verticale, ma più frequentemente è inclinato: in questo caso, si può distinguere un labbro che si trova sopra il piano di faglia, chiamato tetto, e uno che si trova sotto il piano di faglia, detto muro. Si chiama rigetto l'entità dello spostamento subìto dai labbri (fig. 13.1), misurato dalla distanza verticale fra il tetto e il letto.

Nelle faglie si possono individuare due dimensioni: la lunghezza, osservabile sulla superficie terrestre, e la profondità, non direttamente osservabile. Entrambe queste grandezze possono avere valori assai variabili, che dipendono, oltre che dalla natura delle rocce, anche dall'entità delle forze che hanno agito su di esse: la lunghezza può andare da alcuni decimetri a centinaia di chilometri, la profondità massima è assai minore e nei casi più imponenti non supera il centinaio di chilometri (poiché all'aumentare della profondità, e con essa anche della temperatura, le rocce tendono a deformarsi plasticamente, senza rompersi).

I tipi di faglia

In base alla direzione del movimento che si è verificato, le faglie vengono classificate in verticali, distinte in faglie dirette e faglie inverse, e in orizzontali, dette anche faglie trascorrenti.

Le faglie dirette sono anche dette faglie di distensione, perché si originano quando le masse rocciose vengono sollecitate da sforzi tettonici orizzontali di distensione, che spingono i due labbri in direzioni opposte; perciò, in esse, il tetto si trova più in basso del letto (fig. 13.2 a).

Le faglie inverse sono anche dette faglie di compressione, perché si originano quando le masse rocciose vengono sollecitate da sforzi tettonici orizzontali di compressione; in questo caso, il tetto viene spinto più in alto del letto (fig. 13.2 b); faglie inverse si possono, per esempio, osservare in corrispondenza di zone di subduzione e hanno un movimento che porta il blocco fagliato a occupare uno spazio più ristretto rispetto all'originale. I piani delle faglie dirette sono generalmente quasi verticali, mentre quelli delle faglie inverse sono poco inclinati (capita anche che essi siano quasi orizzontali e, in tal caso, i due blocchi rocciosi si comportano come due fogli di carta spinti uno sull'altro: si verificano così dei sovrascorrimenti, strutture tipiche dei margini convergenti di placca nelle quali uno dei due scivola sopra l'altro, ricoprendolo).

Le faglie trascorrenti sono generate da un movimento prevalentemente orizzontale e il piano di faglia risulta quasi verticale (fig. 13.2 c, d). Rispetto a un osservatore che si ponga di fronte al piano di faglia, il blocco situato al di là del piano potrà apparire spostato verso destra (faglia trascorrente destra) o verso sinistra (faglia trascorrente sinistra). La più nota faglia trascorrente è la faglia di San Andreas , in California. Il sistema più esteso di faglie trascorrenti è quello che taglia perpendicolarmente le dorsali oceaniche: le faglie che lo costituiscono vengono più propriamente chiamate faglie trasformi e si distinguono dalle faglie trascorrenti propriamente dette perché scorrono in direzioni opposte solo nel tratto compreso fra i due tronconi della dorsale.

Una faglia è una struttura che si sviluppa durante intervalli di tempo molto lunghi e, a un certo punto, la sua attività cessa: in questo caso viene detta faglia fossile. Tuttavia, essa può rimettersi in movimento e viene chiamata faglia riviviscente. Quando la faglia rivive, può comportarsi in modi diversi, cioè può manifestarsi, per esempio, come faglia inversa, continuare come faglia diretta e finire come faglia trascorrente. Le faglie intervengono a determinare e condizionare due importanti fenomeni endogeni del nostro pianeta: la sismicità e il vulcanismo.

Generalmente, una faglia non è isolata, ma fa parte di sistemi più vasti di faglie, tra cui ricordiamo le associazioni di faglie dirette, che interessano aree molto vaste e possono essere lunghe fino a migliaia di chilometri. Esempio di associazione di faglie dirette sono le fosse tettoniche, o rift valley continentali: in esse si riconoscono (fig. 13.3) i graben (in tedesco, trincea), depressioni, generalmente lunghe e strette, presenti al centro della fossa tettonica, delimitate ai lati da parti rilevate dette pilastri, o, con altro termine tedesco, horst. Questa situazione è osservabile, per esempio, lungo la Valle del Reno e anche lungo la Great Rift Valley in Africa Orientale.