Cosa provoca i terremoti delle faglie a scivolamento? Un nuovo studio dice che la ‘Terra pigra’

Un recente studio ha rivelato una serie di dati su come le faglie strike-slip si sviluppano nel tempo e alla fine causano terremoti sulla superficie terrestre. I ricercatori hanno coniato il movimento di due placche in un movimento strike-slip per seguire l’ipotesi ‘Lazy Earth’.

Per fare un passo indietro, le faglie strike-slip sono il modo in cui i geologi descrivono il movimento di due placche in contatto tra loro. In questa specifica faglia, le due placche si muovono parallelamente ma in direzione opposta l’una all’altra. Questo può essere dimostrato mettendo due pezzi di carta vetrata in ogni mano e strofinando la mano destra in avanti e la sinistra all’indietro.

Le faglie strike-slip producono poco o nessun offset verticale tra le due placche ma una significativa insorgenza laterale. Infatti, questo tipo di faglia è il tipo di faglia predominante nella California occidentale, come il sistema di faglie di San Andreas. La causa dei terremoti da faglie strike-slip è dovuta al movimento delle due placche l’una contro l’altra e al rilascio delle tensioni accumulate. Man mano che le placche più grandi vengono spinte o tirate in direzioni diverse, esse accumulano deformazioni contro la placca adiacente fino a quando questa non cede definitivamente.

Il recente studio è stato pubblicato nel Journal of Structural Geology dalla dottoressa Alexandra Hatem dell’Università del Massachusetts Amherst. La motivazione dietro la ricerca è quella di concentrarsi specificamente su ciò che accade sotto la crosta terrestre quando le faglie strike-slip si formano e si rompono.

Cosa governa il movimento delle faglie strike-slip

I geologi comprendono la meccanica delle faglie strike-slip alla scala delle placche, ma fino ad ora, le specifiche delle faglie su una scala molto piccola non sono state studiate così a fondo. Spesso, vediamo le faglie come esistono attualmente, ma non riusciamo a guardare lo sviluppo di quella faglia a partire dagli stadi incipienti.

Per affrontare questo problema, il dottor Hatem ha costruito un modello in miniatura della crosta terrestre usando l’argilla caolinica. Il team si è assicurato che la lunghezza alla profondità fosse scalata in modo appropriato per imitare quella della Terra e con la corretta viscosità. Dopo aver creato due lastre di questa argilla caolinica, il team ha impostato diverse condizioni limite su cui testare lo sviluppo della faglia strike-slip. In una condizione limite, c’è una faglia preesistente lungo le due lastre, in un’altra c’è uno spostamento preesistente sotto le lastre di argilla, e nell’ultimo esempio lo spostamento è in una zona di taglio più ampia.

Dopo che i modelli sono stati impostati, il team ha spostato le due lastre di argilla in direzioni opposte al fine di misurare i cambiamenti minimi mentre le faglie strike-slip si sviluppavano. Il team ha scoperto che le faglie si sviluppano attraverso un’ipotesi di “Lazy Earth”, per cui la propagazione della faglia prende il percorso più facile. Questa è una caratteristica simile a quella che vediamo in molti sistemi sulla Terra, dai fiumi che trovano il percorso più facile per raggiungere le quote più basse ai mammiferi che prendono il percorso più facile dal punto A al punto B.

Come le faglie si propagano, il team ha misurato come lo sforzo viene trasferito alle diverse parti della faglia, un processo che nella vita reale richiede milioni di anni e attraverso molti chilometri. In contrasto con il movimento lineare idealizzato di una faglia strike-slip, il team ha dimostrato ciò che i geologi sapevano in teoria, che la deformazione da taglio ha diversi stadi prima del movimento finale lungo la faglia.

Inizialmente, la deformazione lungo la faglia è distribuita nella zona della faglia. Attraverso ulteriori sforzi e lo sviluppo delle faglie, le faglie en echelon iniziano a formarsi, allungarsi, interagire e propagarsi lungo la zona di faglia più ampia. Infine, la tensione viene rilasciata dal movimento lungo la faglia dominante che attraversa la faglia strike-slip.

Un’altra scoperta interessante è che le irregolarità incorporate nelle faglie sono persistenti, senza che la faglia “fissi” le irregolarità e formi una faglia dritta e più efficace. Questa evoluzione generale di una faglia strike-slip sembra essere il caso indipendentemente dalle condizioni di confine esistenti.