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Laboratory earthquakes: dynamic shear cracks in heterogeneous frictional interfaces

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Approfondimenti sui meccanismi di rottura della terra a causa dei terremoti

La comprensione dei meccanismi di resistenza allo scorrimento (attrito) in corrispondenza delle faglie della crosta terrestre durante i terremoti è essenziale per la stima dell'entità dei danni che possono causare i terremoti, e con studio di queste problematiche alcuni ricercatori europei hanno compiuto notevoli progressi nei campi della fisica e della geologia.

Cambiamento climatico e Ambiente

Il progetto Earthcracks ("Laboratory earthquakes: dynamic shear cracks in heterogeneous frictional interfaces") si proponeva l'utilizzo di metodi sperimentali, teorici e numerici, per stimare l'attrito, l'inizio e la propagazione delle fratture dei terremoti da un punto di vista fisico e geologico. Gli studiosi hanno sviluppato e implementato una soluzione sperimentale che riproduce una faglia sismica in condizioni di laboratorio strettamente controllate, adoperando tecniche di acquisizione fotografica ad alta velocità e di correlazione digitale delle immagini per studiare la transizione dall'attrito statico (stazionario) all'attrito cinetico (in movimento) in corrispondenza delle interfacce di scorrimento, e sviluppando un'analisi teorica dell'asimmetria delle interfacce indotta dall'attrito con metodologie numeriche e di studio del movimento stick-slip per comprendere le condizioni delle interfacce e le dinamiche di accumulo delle sollecitazioni con la conseguente propagazione delle crepe da scorrimento. Il progetto ha prodotto molti risultati importanti, in quanto i ricercatori hanno determinato che l'interfaccia di attrito è altamente disuniforme, contrariamente all'opinione comune. L'applicazione di una forza tangenziale aumenta l'asimmetria nella distribuzione della pressione in corrispondenza della superficie dell'interfaccia; le conseguenti disomogeneità indotte dalle sollecitazioni, inoltre, sono molto più importanti delle asimmetrie nella geometria naturale relativa all'inizio e alla propagazione delle crepe da scorrimento. Il risultato del lavoro del team del progetto Earthcracks è stato esposto in nove articoli e in sei conferenze sulle fratture e sull'attrito in fisica e geologia, e al ricercatore principale è stata offerta una posizione permanente nel CNRS, l'ente di ricerca scientifica francese, prima della conclusione della borsa di studio. Con progetto Earthcracks sono state approfondite le conoscenze sui meccanismi con cui la terra si spacca e si sposta durante un terremoto, ed è stata offerta a un nuovo scienziato in questo campo un'importante occasione di esperienza e di formazione.

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