Faliile inverse si sariajele

Faliile inverse si sariajele

Faliile inverse sunt, dupa cum se stie, rezultatul unor scurtari prin compresiune la care sunt supuse sedimentele zonelor geosinclinale si care genereaza ulterior catenele montane. Aceste falii sunt cu atat mai evidente cu cat afecteaza formatiuni mai rigide.

Geosinclinalele se instaleaza, de regula, in zonele unor placi continentale vechi, peneplenizate. Din acest motiv depozitele care vor fi supuse compresiunilor vor cuprinde doua mari grupe: pe de o parte formatiunile substratului vechi (soclul) formate din roci cristaline, rigide, asociate sau nu cu roci eruptive si depozite cutate vechi, iar pe de alta parte, cuvertura sedimentara recenta, de geosinclinal, ingloband un material usor deformabil. Rezulta ca sedimentele cutate de geosinclinal repauzeaza pe un substrat vechi, fracturat. Anvergura faliilor inverse, deci stilul fracturarii, variaza evident, in functie de litologie si profunzime.

In acest sens, Atlasul inalt Marocan constituie cazul cel mai simplu; deformarea in aceasta zona s-a facut la o adancime redusa, astfel ca faliile sunt nete, rectilinii, unele dintre ele ajungand chiar la o saritura verticala de 5 km. Ansamblul structural respectiv se prezinta ca un horst in evantai, care a

suferit o scurtare destul de redusa. Caracterul rectiliniu al accidentelor tectonice respective se explica prin natura terenurilor afectate. Este vorba de un soclu cristalin rigid, asociat cu mase eruptive de varsta precambriana, care suporta insa o cuvertura foarte redusa de roci paleozoice si permo - triasice de natura grezoasa (fig. 1).

Se considera ca faliile inverse corespunzatoare nu sunt altceva decat falii normale si de decrosare, mai vechi, hercinice, reluate si transformate prin compresiune in falii inverse in timpul orogenezei alpine. Incalecari ceva mai mari realizeaza, dupa cum se observa in figura 1, doar spre bordurile nordica si sudica ale masivului.

Panze de sariaj spectaculoase se intalnesc, spre deosebire de cazul precedent, in Alpi. Aici, seriile sedimentare de varsta mezozoica si neozoica, foarte groase, dominant plastice si subordonat casante, repauzeaza pe un soclu hercinic si precambrian, in parte cristalin, foarte rigid.

La nivelul soclului se intalnesc toate structurile tectonice, cute - falii, falii inverse si cute culcate cu flancurile inverse bine dezvoltate. Pe asemenea falii inverse a evoluat intregul esafodaj de panze din Alpi. Deplasarile orizontale controlabile sunt aici de 50 km, dar ele pot fi si mai mari, panzele fiind

ingramadite; dupa reconstituirile tectonice, se pare ca deplasarile stivelor de roci dinspre sud spre nord ating 150 km sau chiar mai mult.

Asemenea incalecari se intalnesc in Alpii Occidentali, unde revarsarea spre nord a Helvetidelor s-a realizat dupa un plan de forfecare care a luat nastere in soclu! masivelor externe, plan care separa in prezent masivul Aar de masivul St. Gothard. Marea forfecare a soclului a trecut, evident, din substrat in cuvertura sedimentara, mezozoico - tertiara. Un profil tip prin Helvetide este cel din zona Glarus, unde planul de sariaj corespunde cu o mare falie inversa, inradacinata in masivele cristaline externe (fig. 2). Acest sariaj a fost observat de catre Heim inca din 1878, desi termenul de panza s-a utilizat abia in 1893 de catre Schardt ('nappe de recouvrement').

Prin prisma tectonicii placilor, structogeneza Alpiior Occidentali s-a realizat prin subductie - coliziune (Giese et al, 1981). Intr-o prima etapa, prin riftogeneza legata de deschiderea Atlanticului Central, a avut loc separarea continentului european pre - alpin de microplaca Adriatica (Triasic - Cretacic mediu), cu formarea oceanului Liguriano - Penninic de tip eugeosinclinal (fig. 3).

Scoarta oceanica a fost apoi antrenata si, in parte consumata, intr-un fenomen de subductie dupa un plan cu orientare est - sud - estica; in final, s-a produs coliziunea celor doua placi, cu obductia microplacii adriatice spre nord- vest.

In procesul de obductie, sedimentele mezozoico - tertiare de eugeosinclinal au fost transportate spre nord - vest, realizandu-se panzele de sariaj deferlate peste bordura placii europene. Rezistenta opusa de placa europeana in procesul de obductie sta probabil la originea retrosariajelor din aceasta zona (fig. 3).

Investigatiile geofizice si, in special seismice, indica o afundare in zona Alpiior Occidentali spre est - sud - est a limitei scoarta - manta, ceea ce reprezinta o dovada a paleosubductiei invocate (fig. 3 B).

De o amploare spectaculara sunt sariajele din Muntii Himalaia. Acestia au fost generati in urma coliziunii dintre placile Indiana si Asiatica, fapt presupus inca de Argand (1924) si Carey (1958); azi tectonica globala a confirmat si argumentat fenomenul. Se considera ca placa Indiana desprinsa din Antarctida a suferit o deriva spre nord pe circa 3000 km dupa doua megadecrosari.

Compresiunea din acest sector al Tethysului a afectat o stiva de depozite care comporta un soclu cristalin precambrian si o serie sedimentara paleozoico - tertiara. Scurtarea catenei a fost, se pare, destul de importanta intrucat ea a provocat o cutare foarte intensa a cuverturii si o fracturare a soclului dupa falii inverse cu inclinari extrem de reduse, respectiv sariaje cu decolare spre sud pe mai mult de 150 km (fig. 4). Planele de sariaj, materializate de faliile inverse plate, care limiteaza baza panzelor sunt in Himalaia, dupa observatiile autorilor, foarte greu de surprins in teren intrucat ele corespund unor zone groase de milonite in intregime recristalizate.

Sutura dintre cele doua placi intrate in coliziune, si pe care se pastreaza resturile scoartei oceanice consumate, corespunde cu aliniamentul Indus - Tsangpo, pe care apar circa 600 de puncte calde, constituite din geizere si izvoare termale; formatiunile ofiolitice apar si mai la sud de sutura Indus in Himalaia inalta sub forma de petice si panze de acoperire (fig. 5).

Subductia care a precedat coliziunea s-a produs cu fuziunea partiala a scoartei sialice, generand spre nord de aliniamentul Indus - Tsangpo o centura de granodiorite desfasurata pe un traseu de 2500 km (Desio et al., 1982).

Sutura ofiolitica indica aliniamentul paleoplanului de consum Benioff, iar pozitia lui pe limita nordica a Himalayei arata ca, de fapt, aceasta catena de orogen apartine placii Indiene a carei margine nordica a fost rupta si transformata in duplicaturi. Este cazul sa mentionam ca, in general, determinarea orientarii paleoplanelor de consum se face in raport de pozitia aliniamentelor ofiolitice si a vulcanitelor de subductie, in sensul ca aceasta va fi intotdeauna dinspre primele spre cele din urma.

In concluzie, din analiza situatiilor mentionate se poate conchide ca sariajele legate de zonele orogenului alpin au la origine falii formate anterior, pre - alpine, sau falii normale, generate in faza de formare a geosinclinalelor, trasformate apoi in falii inverse in orogeneza alpina (Delfaud, 1977); dealtfel, ideea schimbarii stilului structural distensional in stil compresional, in cazul bazinelor, face astazi subiectul unui nou concept si anume acela de inversiune tectonica, dezvoltat in ultimul timp de catre Cooper si Williams (1989 in McCIay, 1992).

In cazul in care faliile inverse din soclu au o saritura usoara, ele se pot amortiza in formatiunile de cuvertura; in cazul in care sariturile sunt suficient de mari, amortizarea nu se poate realiza prelungindu-se in depozitele de cuvertura si determinand incalecari. Se poate considera in acest fel ca parte din panzele de sariaj din catenele alpine sunt consecinta forfecarilor mai vechi ale soclului, reactivate in momentele de compresiune legate de orogeneza alpina.

In sfarsit, este de amintit ca, atat faliile cat si suprafetele de sariaj pot fi uneori curbe, prezentand o forma concava, fapt ce l-a determinat pe Suess (1909) sa le denumeasca falii listrice. Mai mult, sariajele pot fi dirijate chiar in sens invers tensiunilor tangentiale, vorbindu-se in acest caz de retrosariaje, asociate cu cute de aceeasi vergenta numite cute à rebours. Asemenea caracter prezinta, spre exemplu, pe anumite sectoare linia central - carpatica (Bancila, 1958; Sandulescu, 1975) dupa

care zona cristalino - mezozoica a avansat peste zona flisului (fig. 6); se presupune ca faptul ar deriva dintr-o cutare intervenita in fazele tectonice ulterioare.

Acelasi caracter il au si structurile din Panza de Teleajen; forajele au demonstrat insa, ca acest caracter listric este superficial pentru ca in adancime planele de sariaj revin la vergenta lor primara, cu orientare spre Vorland.