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Processi del mantello roccioso nelle faglie a scorrimento orizzontale

Un team di ricerca dell’UE ha studiato le faglie a scorrimento orizzontale e i fattori che influenzano i cicli di terremoto. I risultati indicano che l’interazione degli strati litosferici guidano l’attività sismica, mentre le forze degli strati sono poco importanti.
Processi del mantello roccioso nelle faglie a scorrimento orizzontale
Molte placche tettoniche della Terra scorrono vicendevolmente in una combinazione di direzioni verticali e orizzontali. Una faglia a scorrimento orizzontale è priva di qualsiasi componente verso il basso, e il movimento è puramente orizzontale.

Il progetto RHEOMANTLE (Evaluation of mantle rheology in exhumed strike-slip faults), finanziato dall’UE, ha studiato i confini delle faglie a scorrimento orizzontale. In particolare, il team ha esaminato i fattori che regolano il ciclo dei terremoti nell’ambito di tali faglie. Dato che probabilmente le faglie passano completamente attraverso la crosta, i ricercatori hanno studiato se la crosta superiore o il mantello roccioso superiore controllano la deformazione. Il consorzio ha dimostrato che le interazioni mantello-crosta influenzano la deformazione e le proprietà meccaniche delle placche tettoniche, dunque controllano il ciclo dei terremoti.

Il team ha studiato sezioni profonde della litosfera presso i luoghi della faglia a scorrimento orizzontale. I ricercatori si sono concentrati sugli xenoliti presenti nel mantello roccioso superiore a partire dalla parte inferiore della faglia di Sant’Andrea, negli Stati Uniti, e sulle rocce più profonde dello medesima faglia in Messico. Gli xenoliti sono rocce profonde portate in superficie dalle eruzioni vulcaniche. Le rocce campionate hanno rivelato le diverse resistenze degli strati di roccia a profondità diverse, e il modo in cui la resistenza varia lateralmente lungo la faglia.

Il progetto RHEOMANTLE ha inoltre studiato le rocce del mantello roccioso superiore della zona di taglio della penisola di Bogota (Nuova Caledonia) e la zona di taglio di Mavrovouni (Grecia). La prima rappresenta il confine tra due placche oceaniche, mentre il sito greco rivela deformazioni localizzate della litosfera oceanica. In entrambe le posizioni, il team di ricerca ha studiato le variazioni laterali nella resistenza relativa alle rocce del mantello superiore e i processi che conducono alla deformazione della zona profonda.

I risultati ottenuti dalla faglia di Sant’Andrea hanno indicato che la resistenza litosferica rimane costantemente bassa in tutto il profilo di profondità In questo modo, la deformazione non può essere controllata da un singolo strato litosferico. Le rocce del mantello superiore della penisola di Bogota erano bagnate e hanno mostrato un aumento laterale in quanto a resistenza e deformabilità Le variazioni riducono la resistenza delle rocce alla deformazione, promuovendo la localizzazione della deformabilità Le rocce più profonde dello stesso sito erano deboli come quelle della faglia di Sant’Andrea.

Il modello litosferico ottenuto dai ricercatori spiega i sistemi di faglia a scorrimento orizzontale in termini di interazione tra crosta superiore e mantello superiore soggetto a scorrimento. Il lavoro del progetto ha dunque rivelato che l’interazione degli strati litosferici, e non la loro resistenza relativa, può guidare il ciclo dei terremoti.

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Argomenti

Life Sciences

Keywords

Faglie a scorrimento orizzontale, cicli di terremoto, strati litosferici, RHEOMANTLE, mantello superiore, xenoliti