Abstract

Se non capiamo come le faglie strisciano, non comprendiamo appieno come esse producono i terremoti. Tuttavia, la maggior parte della fisica e della geologia dello scorrimento a bassa temperatura non è nota. Ci sono due tipi di scorrimento a bassa temperatura: lo scorrimento debole delle faglie lisce e lo scorrimento forte delle faglie ruvide, con uno spettro di modi intermedi nel mezzo. La maggior parte dei modelli concettuali e numerici si occupano dello scorrimento debole, assumendo una faglia molto liscia con una scanalatura tipicamente indebolita da minerali idrici (Harris, 2017). Meno compreso è lo scorrimento forte. Per le zone di subduzione, lo scorrimento forte sembra essere comune ed è spesso associato alla subduzione di grandi irregolarità geometriche come le montagne sottomarine e le creste asismiche (Wang e Bilek, 2014). Queste irregolarità generano sistemi di fratture mentre spingono contro la resistenza delle rocce fragili. Il risultante stress eterogeneo e l’ambiente strutturale rendono molto difficile il blocco della faglia. Il creep geodeticamente osservato in tali condizioni è realizzato dalla deformazione complessa di una zona di danno 3D. Le faglie a forte scorrimento dissipano più calore delle faglie che producono grandi terremoti (Gao e Wang, 2014). Anche se una forza d’attrito integrata della faglia è ancora un concetto utile, il meccanismo di strisciamento è molto diverso dallo slittamento frizionale di una faglia liscia che rafforza la velocità. La catalessi e lo scorrimento per pressione-soluzione nei sistemi di fratture devono essere processi importanti nello scorrimento forte. Lo scorrimento forte è necessariamente non stabile e produce terremoti piccoli e medi. Il creep forte di un megatrust può anche promuovere il verificarsi di un tipo molto speciale di creep debole – lo slittamento lento episodico intorno all’angolo del cuneo di mantello accompagnato da tremore (ETS). Un esempio è Hikurangi, dove il forte creep fa sì che la transizione attrito-visco lungo l’interfaccia di placca si verifichi molto più in basso dell’angolo del cuneo di mantello, una condizione necessaria per l’ETS (Gao e Wang, 2017). Gao e Wang (2014), Strength of stick-slip and creeping subduction megathrusts from heat flow observations, Science. Gao e Wang (2017), Rheological separation of the megathrust seismogenic zone and Episodic Tremor and Slip, Nature. Harris (2017), Grandi terremoti e faglie striscianti, Rev. Geophys. Wang e Bilek (2014), Fault creep causato dalla subduzione del rilievo grossolano del fondo marino, Tectonophysics.