Reactivated fault zones: kinematic complexity and fault rock spectral characterization

Nel presente lavoro sono stati investigati tre fattori che contribuiscono alla definizione della complessità delle zone di faglia riattivate: i) la ricostruzione dell’evoluzione tettonica polifasica accomodata da zone di faglia che interessano litologie eterogenee; ii) la stima del grado di anisotropia meccanica associata alla presenza di discontinuità planari pre-esistenti (i.e., foliazioni metamorfiche e faglie), il quale influenza i meccanismi di riattivazione lungo tali piani; iii) la caratterizzazione spettrale delle rocce di faglia, finalizzata all’ identificazione della distribuzione delle zone di danno e di core tramite tecniche di remote sensing, con particolare riguardo a zone di faglie mature aventi un’architettura complessa. Al fine di dare un nuovo contributo alla comprensione dei fattori che definiscono le complessità insite nelle zone di faglia riattivate, sono state applicate diverse metodologie che comprendono: i) l’inversione del campo di paleostress, applicata considerando il comportamento meccanico dei domini litologici interessati da ogni differente zona di faglia; ii) l’approccio statistico di tipo ‘bootstrapping’ applicato al fine di valutare l’omogeneità tra i tensori di stress ricavati e di identificare possibili perturbazioni locali del campo di paleostress; iii) la ‘normalised slip tendensy analysis’ che, integrata alla ricostruzione del campo di paleostress e ad una caratterizzazione di tipo micro- e meso-strutturale, permette di stimare quantitativamente le proprietà meccaniche di discontinuità planari pre-esistenti; iv) l’analisi delle bande di assorbimento osservate negli spettri di riflettenza di diverse rocce di faglia, al fine di evidenziare il rapporto esistente tra le variazioni osservate nei parametri spettrali e i processi di comminuzione dovuti all’evolversi della zona di faglia stessa. I principali risultati di questo lavoro evidenziano come: i) tettoniche polifasiche che si sviluppano in domini rocciosi altamente eterogenei possono essere efficacemente ricostruite applicando in maniera integrata l’inversione del campo di paleostress e l’analisi statistica di tipo ‘bootstrapping’; ii) la ‘normalised slip tendency analysis’ permette di investigare la debolezza di anisotropie pre-esistenti a scala regionale (104-103 m); iii) la riduzione granulometrica connessa ai processi di comminuzione dovuti all’evolversi di una zona di faglia in rocce incassanti omogenee dal punto di vista mineralogico (carbonati in questo caso) influenza la firma spettrale delle rocce di faglia, le cui bande di assorbimento hanno caratteristiche che variano sistematicamente con la diminuzione della granulometria; iv) di conseguenza, l’analisi in remoto, basata sugli effetti della comminuzione sulle firme spettrali delle rocce di faglia, dimostra un buon potenziale nell’identificazione della distribuzione spaziale delle zone di danno e di core di una faglia in rocce incassanti omogenee dal punto di vista mineralogico.