Una sezione della Faglia di Nojima, responsabile del Grande terremoto di Hanshin del 1995, ben preservata presso il Nojima Fault Preservation Museum,  Awaji Island, Japan. (c) Sakurai Midori

Spesso studenti, amici e colleghi di altre discipline mi chiedono cosa sia una faglia e come essa sia correlabile con un terremoto. Oggi internet ci dà un grande aiuto ma occorre saper scegliere i siti web giusti. Consiglio di iniziare da geologia.com per poi passare a ingv.it. Chi ha una certa dimestichezza con la lingua inglese può visitare geology.com, usgs.gov, e sciencefromterra.blogspot.it. I vari link disponibili poi vi faranno scoprire un mondo di informazioni geologiche. Buon divertimento!

FAGLIE E TERREMOTI

(a cura del Prof. L. De Filippis e degli studenti della 3E scienze applicate)

La linea di faglia (o semplicemente faglia) è una frattura (planare o non planare) della roccia che mostra evidenze di movimento relativo tra le due masse rocciose da essa divise. La superficie lungo cui si è verificata la frattura si chiama superficie di faglia oppure piano di faglia, o anche specchio di faglia. Le rocce in prossimità di una faglia risultano spesso intensamente frantumate e si parla in questo caso di rocce di faglia quali le cataclasiti o le miloniti.

Dal punto di vista reologico, in prima approssimazione le rocce possono comportarsi in maniera fragile oppure in maniera duttile. Nel primo caso si ha la formazione di una faglia; nel secondo di una piega.

Di solito il comportamento fragile si ha in condizioni di bassa temperatura e pressione, quindi a profondità minori, mentre il comportamento duttile delle rocce è caratteristico di zone con temperature e pressioni alte, condizioni che si trovano quindi a profondità maggiori.

Comportamenti fragile e duttile, spesso associati, dipendono anche dalla velocità dell'applicazione dello stresstettonico e dalla presenza di fluidi quali l'acqua all'interno della porzione di crosta terrestre interessata.

Le rocce che si comportano fragilmente, se sottoposte ad uno sforzo eccessivo, si deformano superando il campo elastico fino ad arrivare ad un punto di rottura (comportamento fragile). Le due parti di roccia che così vengono a separarsi determinano la dislocazione e, riacquistando molto velocemente il loro volume originario, generano una serie di onde che danno origine ai terremoti (teoria della reazione elastica).

La faglia deve presentare evidenti segni di movimento relativo, cosa che le distingue ad esempio dalle diaclasi.

Il processo di formazione e sviluppo della faglia nonché dei terremoti stessi è in generale noto come fagliazione.

I terremoti si verificano, appunto, su tali fratture o spaccature della crosta terrestre, in particolare sulle faglie sismiche, laddove cioè si accumula lo stress meccanico indotto dai movimenti tettonici. I confini tra placche tettoniche non sono infatti definiti da una semplice rottura o discontinuità, ma questa spesso si manifesta attraverso un sistema di più fratture, spesso indipendenti tra loro ed anche parallele per alcuni tratti, che rappresentano appunto le faglie. Esistono diversi tipi di faglie suddivise a seconda del movimento relativo delle porzioni tettoniche adiacenti alla frattura stessa e dell'angolo del piano di faglia. Il processo di formazione e sviluppo della faglia nonché dei terremoti stessi è noto come fagliazione e può essere studiato attraverso tecniche di analisi proprie della meccanica della frattura.

L'intensità di un sisma dipende dalla quantità di energia accumulata nel punto di rottura che dipende a sua volta in generale dal tipo di rocce coinvolte nel processo di accumulo cioè dal loro carico di rottura, dal tipo di sollecitazione o stress interno e dal tipo di faglia.