Le Faglie

Una faglia è una frattura planare della crosta terrestre che mette a contatto due porzioni di roccia (blocchi di faglia) che scorrono l’una rispetto all’altra a causa delle forze interne alla Terra.Una faglia (fault) è descritta in via approssimativa come un piano di taglio definito da orientamento (strike), pendenza (dip) e direzione del movimento (rake). A seconda della direzione delle principali forze in gioco, il piano di faglia assume una disposizione spaziale tipica (orientamento e pendenza) e i due blocchi di faglia avranno movimento (spostamento relativo) con cinematica diversa.

Una prevalente estensione orizzontale della crosta terrestre, accompagnata da carico litostatico verticale, dà luogo a faglie normali (normal faults). Le faglie normali hanno pendenze generalmente intorno ai 60° e sono tipiche di margini di placca in allontanamento. Spesso, in settori montuosi come l’Appennino separano e controllano i versanti, sollevando i rilievi e abbassando le pianure.
Una prevalente compressione orizzontale della crosta terrestre dà luogo a faglie inverse (reverse faults). Le faglie inverse hanno pendenze generalmente intorno ai 30°e sono tipiche di margini di placca convergenti. Producono accavallamenti e raccorciamento e partecipano alla formazione delle catene montuose, come ad esempio nel settore orientale della catena Appenninica e pedalpina.
Una compressione orizzontale che si applica su piani di faglia verticali o subverticali genera, invece, faglie trascorrenti (strike-slip faults) su cui il movimento avviene lateralmente. Sono faglie molto diffuse e spesso caratterizzano importanti margini di placca o agiscono da “connessione” tra faglie con geometrie diverse. Faglie trascorrenti “famose” sono la faglia San Andreas in California e la faglia nord Anatolica che borda la Turchia nella parte settentrionale.
Quando il movimento risulta essere una combinazione dei casi precedentemente descritti, ossia un movimento sia verticale che orizzontale, si usa parlare di faglie transtensive (quando una faglia normale mostra anche un movimento orizzontale) e faglie transpressive (quando una faglia inversa mostra anche un movimento orizzontale).

Il movimento lungo una faglia può essere caratterizzato da movimenti lenti e continui (stable sliding o creeping) oppure da movimenti istantanei, che generano i terremoti (fase cosismica), alternati a periodi di arresto durante i quali viene accumulata energia attraverso una deformazione elastica (fase intersismica). Le forze interne della Terra che agiscono sulla crosta superiore immagazzinano energia elastica nelle rocce circostanti alla faglia, deformandole. Quando la deformazione elastica supera le forze di attrito esistenti sul piano di faglia, si ha scorrimento lungo la faglia stessa e viene rilasciata energia sotto forma di onde sismiche. Contemporaneamente, i due blocchi di faglia subiscono uno spostamento istantaneo proporzionale alla deformazione elastica accumulata. Questa è in modo molto semplificato l’origine elasto-frizionale di un terremoto (stick-slip model; Reid, 1910).

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Lo spostamento istantaneo che avviene durante un terremoto sul piano di faglia produce deformazioni permanenti della crosta visibili anche in superficie. Con la ripetizione nel tempo di terremoti sulla stessa faglia questi effetti (detti cosismici) si cumulano e si amplificano lasciando un segno permanente nella morfologia. Ad esempio, il movimento cosismico di una faglia normale determina la formazione di uno scalino in superficie, il ripetersi di questi eventi produce la formazione di un rilievo e del bacino associato separati dalla linea di faglia; questi continuano a crescere in occasione di ogni terremoto sulla stessa faglia. Il paesaggio che ci circonda assume connotazioni tipiche legate alla geologia e alla dinamica che lo caratterizzano, litologie, faglie, e sistemi idrici sono gli elementi che lasciano le impronte più forti e che possiamo riconoscere.