Pseudotachiliti giganti in rocce ultramafiche (Balmuccia, Alpi occidentali, Italia)

Tectonic pseudotachylytes are solidified friction melts produced along faults during seismic slip. Because associated with seismic faulting, pseudotachylytes yield information (coseismic fault strength, fault healing, etc.) about earthquake source processes that may not be retrieved from seismological studies. Coseismic frictional melting results from the instantaneous (<0.01 s) increase from ambient temperature (e.g., 200-650°C) at seismogenic depths (> 3-4 km) to the melting point of the rock-forming minerals (> 1000°C). Because of the decay in frictional heat generation due to the lubrication operated by the friction melts, the thickness of pseudotachylytes along fossil faults is usually less than 1 cm. However, “giant pseudotachylytes” (< 1 m-thick) were found in faults hosted in the continental basement of the Italian Alps, Central Australia, etc. The B.Sci. thesis is focused on the description of a “giant pseudotachylyte” (up to 80 cm thick) hosted in the ultramafic rocks (peridotites) of Balmuccia (Italian Western Alps). The main goals of the thesis are to determine (1) if the “giant pseudotachylyte” was the result of one or several seismic ruptures and, (2) based on crosscutting relations and mineral assemblages, at which depth and ambient temperature the studied pseudotachylyte was formed. The results of the thesis will be used in future studies to unravel the mechanism of formation and possibly to which type of earthquake (e.g., large in magnitude intra-continental earthquakes?) were these “giant pseudotachylytes” related to. To achieve these goals, the B.Sci. candidate will (1) quantify the network of faults and fractures associated with the selected pseudotachylyte-bearing fault (high-resolution photogrammetric analysis of drone and field images), and (2) conduct microstructural-microanalytical (optical and field emission scanning electron microscopes) of samples of the pseudotachylyte.

Le pseudotachiliti tettoniche sono fusi di frizione solidificati prodotti durante lo scivolamento sismico nelle faglie. Essendo associate alla fagliazione sismica, le pseudotachiliti forniscono informazioni (resistenza di attrito, ecc.) sui processi associati ai terremoti non ottenibili da studi sismologici. La fusione per attrito sismico deriva dall'aumento istantaneo (<0.01 s) dalla temperatura ambiente (ad esempio, 200-650°C) a profondità sismogenetiche (> 3-4 km) al punto di fusione dei minerali che formano la roccia (> 1000°C). A causa della riduzione della generazione di calore per attrito dovuto alla lubrificazione operata dai fusi frizionali, lo spessore delle pseudotachiliti lungo le faglie fossili è solitamente inferiore a 1 cm. Tuttavia, "pseudotachiliti giganti" (spessore < 1 m) sono state trovate in faglie del basamento continentale delle Alpi italiane, dell'Australia centrale, ecc. La tesi di laurea è incentrata sulla descrizione di una "pseudotachilite gigante" (fino a 80 cm di spessore) che taglia le rocce ultramafiche (peridotiti) di Balmuccia (Alpi occidentali italiane). Gli obiettivi principali della tesi sono quelli di determinare (1) se la "pseudotachilite gigante" sia il risultato di una o più rotture sismiche e (2) sulla base delle relazioni di intersezione e delle associazioni mineralogiche, a quale profondità e temperatura ambientale si sia formata la pseudotachilite. I risultati della tesi saranno utilizzati in studi futuri per determinare il meccanismo di formazione e possibilmente a quale tipo di terremoto (ad esempio, terremoti intra-continentali di grande magnitudo?) sono associate le "pseudotachiliti giganti". Per raggiungere questi obiettivi, il candidato alla laurea triennale (1) quantificherà il reticolato di faglie e fratture associate alla faglia con pseudotachiliti selezionata (analisi fotogrammetrica ad alta risoluzione di immagini da drone e da terreno) e (2) condurrà analisi microstrutturali-microanalitiche (microscopi ottici e a scansione elettronica a emissione di campo) di campioni di pseudotachiliti.