ABSTRACT Influence of basement morphology on thrust development. Morphology of the basement may influence the development of thrusting in a detached sedimentary succession when affected by shortening. In order to better understand the geometry and kinemat- ics of this kind of thrust related structures, a sand box experiment was carried out. A plasticine-made step in one side (mimic a pre-existing scarp in the basement), on the lower part of the box, was covered by glyc- erine (detachment horizon) and then coloured layered sand (sedi- mentary succession) on top. A shortening of 24% max was imposed with movement direc- tion orthogonal to the step. Thrusting with ramp-flat geometry above the step, with complex back-thrust and normal faults along the crest sector, was developed. Along-strike variations of thrusting, up to simple pop-up struc- ture in the zone without step, are present. Plan view, cross sections and a digital three-dimensional model visualize many analogies with thrust structure described in the northern Apennines by many authors. KEY WORDS: Sand box model, 3D Geological model, Base- ment detachement, Thrusting. TERMINI CHIAVE: Modelli analogici, Modelli geologici tridi- mesionali, Scollamenti al basamento, Thrusting. INTRODUZIONE Thin-skin or Thick-skin thrust tectonics? Questo è una domanda frequente e campo di accesi confronti tra scuole di pensiero riguardo le catene come quella appenninica dove un importante livello di scollamento separa la succes- sione sedimentaria dal basamento (BUTLER et alii, 2004). Grazie alla disponibilità di dati profondi diretti (log di pozzi) e indiretti (profili sismici a riflessione), è stato evi- denziato in alcuni lavori l’influenza di preesistenti strut- ture di basamento sull’enucleazione e lo sviluppo dei so- vrascorrimenti principali (COWARD et alii, 1999; BUTLER et alii, 2004), nonché su strutture minori associate rileva- bili sul terreno (MAZZOLI, 1994; ARCALENI et alii, 1995; DE DONATIS et alii, 1998). Questo contributo vuole presentare un modello analo- gico (sand box), che, tramite la ricostruzione di un mo- dello tridimensionale digitale (3D), permette l’analisi det- tagliata e il confronto con alcuni casi di studio in cui la morfologia del basamento, se non il coinvolgimento nella deformazione, influisce sullo sviluppo dei sovrascorri- menti nella successione sedimentaria soprastante. MODELLO ANALOGICO Il modello analogico è stato costruito tramite una sca- tola di legno rettangolare (larga 25 cm e lunga 35 cm). Una delle pareti lunghe del box è stata mossa grazie ad una vite senza fondo azionata manualmente. Sul fondo del box, nell’angolo opposto alla parete mobile è stato po- sizionato un gradino rigido in plastilina (assimilabile ad una preesistente scarpata di faglia nel basamento). Il fon- do del box e il gradino sono stati ricoperti da uno strato di crema di glicerina (equivalente al livello evaporitico di scolamento) sul quale è stato depositato uno strato di sabbia sciolta di 3 cm di spessore (comparabile con le rocce fragili della crosta superiore continentale; KRANTZ, 1991; SCHELLART, 2000). La sabbia è stata sparsa nel box con un setaccio in livelli di colore diverso, ma con le stes- se proprietà meccaniche per evidenziare la deformazione prodotta. Al tetto dell’ultimo starto di sabbia è stata trac- ciata una griglia di sabbia, a maglie quadre e in contrasto di colore, per monitorare l’evoluzione in pianta della deformazione indotta durante la compressione. Il raccor- ciamento imposto è stato di 6 cm (24%). Alla fine dell’esperimento, il modello di sabbia è stato ricoperto da un ulteriore strato di sabbia per preservarne le forme durante il taglio delle sezioni. Il modello analo- gico al termine della deformazione è stato sezionato e fo- tografato. Le sezioni sono state tagliate parallelamente alla direzione di raccorciamento con una spaziatura di 1,4 cm, risultano quindi ortogonali alle strutture create. MODELLO 3D Le foto delle 26 sezioni sono state digitalizzate, in- terpretate (ricostruzione del tracciato delle faglie), geo- referenziate e importate in uno spazio virtuale in tre dimensioni. I software utilizzati sono: 2DMove e 3DMo- ve (Midland Valley Exploration Ltd) che utilizzano al- goritimi per l’analisi in differenti assetti geologico- strutturali. Gli elementi «geologici» digitalizzati (base, gradino, 6 livelli di sabbia e faglie) sono stati importati in uno spazio virtuale e qui collegati da superfici. Ogni superfi- cie geologica è stata costruita singolarmente e utilizzata per controllare e vincolare la costruzione delle superfici successive e viceversa. Le superfici «di confinamemto» Rend. Soc. Geol. It., 4 (2007), Nuova Serie, 209-211, 2 ff. Influenza della morfologia del basamento sullo sviluppo dei sovrascorrimenti MAURO DE DONATIS (*) & SARA SUSINI (*) (*) LINEE - Laboratory of Information technology for Earth and Environmental Sciences - Università degli Studi di Urbino «Car- lo Bo», Campus Scientifico - 61029 Urbino, Italy. Mauro De Donatis: Tel. & Fax 0722.304295; e-mail dedonatis@ uniurb.it