Durante un terremoto le faglie scivolano su sottilissimi livelli di roccia solida ma al contempo viscosa. È questo il risultato principale di uno studio recentemente pubblicato su Nature Geoscience e guidato dalla Durham University (UK), con la collaborazione del Dipartimento di Geoscienze dell’Università di Padova e il CNRS e Université de Montpellier (Francia).

Lo studio, fatto combinando esperimenti di deformazione delle rocce con tecniche avanzate di microscopia elettronica, ha permesso di documentare come le rocce possano “fluire” sul piano di faglia durante un terremoto.

Come spiega il dott. Telemaco Tesei, ricercatore presso il Dipartimento di Geoscienze e co-autore dell’articolo, “durante un terremoto, a causa dell’enorme pressione e alle elevatissime velocità di deformazione, si genera un’enorme quantità di calore che porta a un indebolimento delle rocce di lungo le faglie. Alcuni di questi processi di indebolimento, come la fusione per attrito della roccia stessa, sono noti, mentre molti altri rimangono elusivi. La loro conoscenza è fondamentale per capire la fisica dei terremoti. Nel nostro studio abbiamo osservato un processo mai documentato prima nelle rocce deformate a condizioni sismiche".

“La deformazione delle rocce durante un terremoto è classicamente considerata un fenomeno ‘fragile’, legato cioè alla frattura e frammentazione dei materiali che compongono la zona di faglia. Invece, in questo lavoro abbiamo dimostrato, tramite microstrutture caratteristiche ma difficili da studiare in dettaglio, come lo scivolamento sismico fra le rocce possa avvenire per un flusso duttile allo stato solido (‘superplasticità’)”, aggiunge il dott. Giacomo Pozzi, ricercatore presso l’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia di Roma e primo autore dello studio.

Tra le principali applicazioni future, i risultati ottenuti permetteranno non solo di semplificare la simulazione al computer dei processi che avvengono durante lo sviluppo e la propagazione di un terremoto, ma forniranno anche nuove opportunità per conoscere più a fondo la fisica dei materiali a condizioni di deformazione estreme.

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Coseismic fault lubrication by viscous deformation

(Paper on Nature Geoscience)