Gli strati rocciosi non sono strutture immutabili e immobili. Essi subiscono continuamente modificazioni ad opera degli agenti esogeni ed endogeni e si spostano oppure si deformano a causa dei movimenti tettonici o della pressione litostatica, cioè del carico delle rocce sovrastanti.
Per deformazione si intende qualsiasi cambiamento di forma o di volume di un corpo roccioso.
La pressione che provoca il cambiamento di forma e di volume è chiamata sforzo.
Di tali deformazioni se ne occupa quella branca delle scienze geologiche che prende il nome di Tettonica o Geologia strutturale.
La giacitura
Il geologo ha a disposizione solo una piccola porzione della superficie terreste, l'affioramento, cioè la parte visibile, sul quale si studia la giacitura.
La giacitura è la disposizione nello spazio degli strati di un affioramento.
Gli strati sedimentari, rispetto alle rocce magmatiche, permettono facilmente di riconoscere la direzione, l'inclinazione e l'immersione.
- L'inclinazione è l'angolo diedro, misurato su un piano verticale, che la superficie di stratificazione forma col piano orizzontale.
- La direzione è la linea di intersezione della superficie di stratificazione con un piano orizzontale e si esprime con l'angolo che l'intersezione forma con la direzione del nord, misurato in senso orario.
- L'immersione è la linea di massima pendenza, perpendicolare alla direzione, che indica verso quale punto dell'orizzonte la superficie è inclinata. L'immersione è definita da un angolo orizzontale, misurato dal nord in senso orario. Conoscendo l'immersione, si conosce automaticamente la direzione, essendo ad essa perpendicolare, ma non vale il contrario.
I tipi di deformazione
Un corpo può avere un comportamento elastico quando, applicando una forza entro un certo limite (limite di elasticità), si deforma, ma riacquista la forma originaria quando si annulla tale forza.
Se la forza applicata supera il limite di elasticità, si lo strato si deforma in modo permanente. Si ha allora un comportamento plastico.
In alcuni casi la forza può portare alla rottura della roccia, cioè abbiamo un comportamento clastico.
La situazione è diversa secondo la natura della roccia. Alcune sono fragili, cioè si rompono senza deformarsi, altre invece sono duttili, in quanto subiscono una deformazione prima di fratturarsi. La presenza di una struttura massiccia, come nelle rocce magmatiche, favorisce la fratturazione ed esercita una grande influenza anche sulle rocce circostanti, mentre nelle rocce stratificate si verifica più facilmente una deformazione plastica, con scarsa influenza nelle aree limitrofe.
Il comportamento dipende anche da diversi fattori variabili.
- Profondità. In superficie le rocce tendono a fratturarsi, mentre in profondità si deformano. Questo dipende dalla temperatura e dalla pressione.
- Pressione. Una roccia posta in profondità è sottoposta ad una pressione in tutte le direzioni, dovuta al peso delle rocce sovrastanti: pressione litostatica. Essa aumenta la plasticità della roccia.
- Temperatura. L'aumento del calore in profondità fa aumentare l'agitazione delle particelle e, quindi, il comportamento plastico.
- Acqua. La presenza di acqua comporta una maggiore mobilità dei minerali.
- Tempo. Tempi lunghissimi possono portare ad un comportamento plastico anche in rocce che sono normalmente fragili, mentre sollecitazioni rapide e improvvise portano alla rottura.
In conclusione, una roccia si comporta in modo plastico ad alta temperatura, alta pressione, presenza di acqua e tempi lunghi; viceversa tende a frantumarsi.