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Rilassamento
Rilassamento postsismico e interazione fra faglie
I materiali che costituiscono l'interno della Terra sono sottoposti a sforzi tettonici che si accumulano nel tempo; quando lo sforzo accumulato raggiunge un certo valore di soglia il materiale non è più in grado di sostenerlo e si rompe liberando l'energia accumulata. Questa energia viene liberata in parte attraverso i fenomeni ondulatori che caratterizzano i terremoti; i tempi scala associati a questi fenomeni sono molto brevi (dai secondi alle ore) e possono essere descritti assumendo che la Terra abbia un comportamento puramente elastico. Un'altra parte dell'energia liberata dal terremoto può produrre defomazioni permanenti, dette cosismiche, che per i terremoti di maggiore intensità possono assumere connotazione globale.
Su tempi scala molto lunghi l'astenosfera presenta un comportamento fluido mentre la litosfera continua a mantere proprietà elastiche. Questo fa sì che le deformazioni cosismiche e gli sforzi ad esse associati non possono essere sostenuti e si ha una deformazione quasi-statica della Terra verso un nuovo stato di equilibrio. I tempi scala che caratterizzano questo fenomeno dipendono dal profilo reologico della litosfera e del mantello; dopo un tempo variabile tra i 100 e i 10000 anni dal terremoto si può assumere che la Terra abbia raggiunto il nuovo stato di equilibrio; in questo caso si parla di deformazioni postsismiche.
La conoscenza dell'andamento temporale del campo di sforzo postsismico associato ai forti terremoti permette di studiare la possibilità di interazione fra faglie a grande distanza. Infatti, la rottura di una struttura sismogenetica determina l'alterazione dello stato di stress della zona circostante; se in questa zona si trovano altre faglie, il campo di stress, a seconda delle sue proprietà, può facilitarne oppure ostacolarne la rottura. Questo meccanismo, nel caso di forti terremoti, può avvenire anche su scala globale.
Un valido strumento per l'analisi dell'interazione fra faglie a grande distanza è rappresentato dalla Coulomb Failure Function, che permette di valutare l'effetto combinato delle componenti normale e tangenziale dello sforzo rispetto al piano di faglia. Alterazioni del valore del tensore degli sforzi corrispondenti a variazioni positive della CFF tendono a facilitare la rottura, mentre variazioni negative tendono a ostacolarla.
I materiali che costituiscono l'interno della Terra sono sottoposti a sforzi tettonici che si accumulano nel tempo; quando lo sforzo accumulato raggiunge un certo valore di soglia il materiale non è più in grado di sostenerlo e si rompe liberando l'energia accumulata. Questa energia viene liberata in parte attraverso i fenomeni ondulatori che caratterizzano i terremoti; i tempi scala associati a questi fenomeni sono molto brevi (dai secondi alle ore) e possono essere descritti assumendo che la Terra abbia un comportamento puramente elastico. Un'altra parte dell'energia liberata dal terremoto può produrre defomazioni permanenti, dette cosismiche, che per i terremoti di maggiore intensità possono assumere connotazione globale.
Su tempi scala molto lunghi l'astenosfera presenta un comportamento fluido mentre la litosfera continua a mantere proprietà elastiche. Questo fa sì che le deformazioni cosismiche e gli sforzi ad esse associati non possono essere sostenuti e si ha una deformazione quasi-statica della Terra verso un nuovo stato di equilibrio. I tempi scala che caratterizzano questo fenomeno dipendono dal profilo reologico della litosfera e del mantello; dopo un tempo variabile tra i 100 e i 10000 anni dal terremoto si può assumere che la Terra abbia raggiunto il nuovo stato di equilibrio; in questo caso si parla di deformazioni postsismiche.
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| Figura 1 - Andamento temporale delle componenti angolari dello sforzo generato da una faglia trasforme puntiforme(dip 0°, rake 0°, strike 0°) |
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| Figura 2 - Valore cumulato del maximum shear stress postsimico indotto da 8 forti terremoti avvenuti nella fascia circumpacifica (Kamchatcka 1952, Aleutine 1957, Cile 1960, South Kurils 1963, Alaska 1964, Giappone 1968, Java 1977, Maquarie Ridge 1989) |
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| Figura 3 - Andamento temporale del maximum shear stress postsismico associato al terremoto del Cile del 1960 |
La conoscenza dell'andamento temporale del campo di sforzo postsismico associato ai forti terremoti permette di studiare la possibilità di interazione fra faglie a grande distanza. Infatti, la rottura di una struttura sismogenetica determina l'alterazione dello stato di stress della zona circostante; se in questa zona si trovano altre faglie, il campo di stress, a seconda delle sue proprietà, può facilitarne oppure ostacolarne la rottura. Questo meccanismo, nel caso di forti terremoti, può avvenire anche su scala globale.
Un valido strumento per l'analisi dell'interazione fra faglie a grande distanza è rappresentato dalla Coulomb Failure Function, che permette di valutare l'effetto combinato delle componenti normale e tangenziale dello sforzo rispetto al piano di faglia. Alterazioni del valore del tensore degli sforzi corrispondenti a variazioni positive della CFF tendono a facilitare la rottura, mentre variazioni negative tendono a ostacolarla.
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| Figura 4 - Variazione della Coulomb Failure Function associata allo sforzo postsismico del terremoto di Izmit (Turchia) del 1999 |
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| Figura 5 - Andamento temporale della Coulomb Failure Function (CFF) postsismica associata al terremoto del Cile del 1877 |
