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Geologia strutturale 2016
METODI DI ANALISI DELLO STRAIN
Come si misura lo strain finito (R)?
Strain marker = oggetti di cui si conosce la forma iniziale
Asse lungo
L’ideale è usare oggetti inizialmente sfrici come i reduction spot
R=tg(a)
a
Asse corto
Asse lungo
Asse corto
Generalmente gli oggetti non sono sferici, ma in molti casi possono essere approssimati ad
elissoidi.
clasti
ooliti
Pillow
peloidi
Cristalli di quarzo
Cristalli di calcite
Ci sono vari metodi di analisi, tutti assumono che:
• Per ogni classe di ellitticità iniziale l’orientazione degli assi lunghi degli oggetti
sono casuali prima della deformazione;
I metodi più popolari sono:
• Metodo Rf/f (Dunnet, 1969)
• Metodo centro-centro o Fry (Fry, 1979)
Metodo
centro-centro
Fry
d
a
Rf
Ri
f
Metodo Rf/f
Normalized Fry Plot
Rf/f plot
Rf/f: analisi dell’immagine
Rf/f: Matlab
Il metodo fornisce lo strain finito della roccia registrato dagli oggetti (Ro)
Metodo centro-centro
Distribuzione
anisotropa
Distribuzione isotropa
8
Metodo di Fry
RH=1.71+/-0.05
RD=1.79+/-0.05
Milonite calcarea
Recentemente sono stati proposti altri metodi come:
Metodo della lunghezza radiale media (Mulchrone et al., 2003)
Metodo della minimizzazione della media di Ri (Vitale, 2014)
𝑹𝒊 = 𝑹𝒊𝟏 + 𝑹𝒊𝟐 + ⋯ + 𝑹𝒊𝒏 /𝒏
Può accadere che lo strain finito registrato dagli oggetti sia diverso da quello registrato dalla
matrice, per cui i valori dello strain Ro e RFRY possono essere diversi.
• se gli oggetti sono più competenti della matrice (come accade di solito), se si usa solo il
metodo Rf/f (o equivalenti) si ottiene una sottostima dello strain finito della roccia
• Quindi bisogna sempre usare più metodi di analisi
• La stima dello strain finito dipende anche dalla reologia del materiale analizzato (es.
calcite vs. dolomite) e la concentrazione delle componenti più competenti rispetto a
quelle meno competenti. Ad esempio si è osservato che anche l’alta concentrazione di
oggetti competenti (come ad esempio un conglomerato clasto-sostenuto) porta ad una
sottostima dello strain finito.
• Quindi per stimare lo strain finito rappresentativo bisogna prestare molta attenzione alla
scelta delle rocce da studiare in particolare alla litologia e tessitura
Altre metodologie usano oggetti non ellissoidali ma con geometrie conosciute come ad
esempio fossili (brachiopodi, trilobiti, belemniti, crinoidi, ammoniti…)
grafico di Breddin
metodo di Wellman
Metodo delle belemniti deformate (Beach, 1979)
Altri metodi forniscono stime di altri parametri dello strain finito come lo shear strain g
attraverso la regola della cotangente (Ramsay e Huber, 1983)
Γ = cot 𝛼 ′ − cot(𝛼)
(Vitale e Mazzoli, 2010)
Misurando i parametri G e q’
(angolo che la foliazione
forma con i piani di taglio) si
ottengono i valori finiti di:
Shear strain g, stiramenti k,
strain R, vorticità cinematica
Wk
Altri metodi, ancora, forniscono stime della
vorticità cinematica media Wm attraverso lo
studio della rotazione dei porfiroclasti in
miloniti (e.g. porphyroclast hyperbolic
distribution method, PHD, Simpson and De
Paor, 1993)
La vorticità cinematica può essere calcolata anche utilizzando l’LPO
(Wallis, 1992,1995)