Comprendere i terremoti
Capire di più riguardo ai meccanismi della Terra ci potrebbe aiutare a prevede i terremoti in zone attive, come ad esempio la faglia di Sant’Andrea in California. “Sappiamo che alcuni dei più grandi terremoti hanno inizio nella crosta inferiore e, per comprendere questi eventi potenzialmente devastanti, abbiamo bisogno di sondare cosa accade laggiù,” dice Luca Menegon dell’Università di Plymouth. Nel 2013, gli è stata assegnata una borsa di integrazione per la carriera Marie Curie di quattro anni per esaminare questo campo di studio. Il progetto EVOCOS ha analizzato degli aspetti nell’attuale geologia della superficie terrestre che potrebbero contenere delle risposte riguardo a cosa sta accadendo in profondità all’interno. Menegon spiega che al di sotto dei primi 10-20km della Terra la crosta è più calda. Qui ci sono regioni dove piccolissime quantità di acqua consentono alle rocce di scorrere lentamente e costantemente in modo viscoso. Ma nelle zone più asciutte la roccia diventa più rigida e si possono accumulare delle tensioni, ed è qui che possono iniziare i terremoti. Ma come si studiano dei processi che avvengono più di 20 km sotto la superficie terrestre? “Il progetto ha usato le zone naturali di alta pressione che si sono formate con le condizioni presenti nella crosta inferiore, e che sono state successivamente sollevate verso la superficie della Terra durante la formazione delle montagne. Esse forniscono una fotografia dei processi geologici che hanno avuto luogo nella crosta inferiore,” afferma Menegon. Queste zone di alta tensione rappresentano delle aree localizzate di intensa deformazione geologica che si sono formate durante il movimento delle placche tettoniche della Terra. Menegon ha analizzato campioni di queste rocce, trovati nella Norvegia settentrionale e nelle Alpi italiane, che potevano fornire indizi riguardo al tipo di processi che portano ai terremoti nella crosta inferiore. Usando la microscopia elettronica e l’analisi della composizione chimica di queste rocce, Menegon è stato in grado di calcolare le tensioni e il tasso di deformazione subiti dai campioni di rocce della zona ad alta tensione. Egli ha inoltre ricavato la temperatura e la pressione della loro formazione, confermando che rappresentano davvero degli esempi conservati delle zone di deformazione della crosta inferiore. Questo è stato combinato con la spettroscopia a infrarossi e con l’analisi a microsonda ionica che hanno fornito informazioni sul contenuto di acqua. Menegon è riuscito a caratterizzare le rocce trovate in zone ad alta tensione nella crosta inferiore come a grana ultra fine, che in parte spiega perché le zone ad alta tensione sono deboli e soggette a deformazione. I piccoli grani possono scorrere lungo i loro bordi di grano; un meccanismo chiamato “scorrimento sensibile alle dimensioni del grano”. Egli ha scoperto anche la presenza di vene di pseudotachilite nelle regioni dove sono state trovate queste rocce. Si tratta di vene di rocce fuse che vengono prodotte durante gli slittamenti sismici, e sono considerate come “cicatrici” dei terremoti del passato. “Usando queste tecniche siamo stati in grado di dimostrare che i terremoti si verificavano a profondità superiori a 20 km dove si erano formate delle regioni asciutte e rigide,” spiega Menegon. “Le rocce potevano scorrere in modo viscoso solo dopo che si erano verificati questi terremoti profondi che avevano portato a dimensioni ridotte del grano nelle rocce. Questo successivamente rende le rocce inclini a subire lo scorrimento sensibile alle dimensioni del grano, che può essere osservato nei campioni che abbiamo analizzato.” Menegon intende continuare a studiare le cicatrici dei terremoti per capire di più riguardo al comportamento sismologico della crosta inferiore della Terra e ai terremoti che si verificano laggiù. “Sostanzialmente, questo ci aiuterà a comprendere i processi che si verificano all’interno delle faglie attualmente attive nelle zone sismiche di oggi,” afferma.
Parole chiave
Terremoto, zone alta tensione, zone deformazione crostale inferiore, scorrimento sensibile dimensioni grano, vene di pseudotachilite
