RICERCA ITALIANA     

Determinazione dei parametri meccanici di una sorgente sismica e dei meccanismi di deformazione in faglie paleosismiche esumate

Università degli Studi di Padova

Abstract

La comprensione dei processi chimico-fisici che controllano l'evoluzione delle faglie e l'enucleazione dei terremoti è fondamentale nella valutazione del rischio sismico. Assieme al monitoraggio strumentale di faglie attive, informazioni sui meccanismi di fagliamento e sulla rottura sismica possono essere ottenute dallo studio di sorgenti sismiche ora esumate. Il progetto propone l'analisi di selezionati esempi di faglie esumate da differenti contesti tettonici - trascorrente, estensionale e contrazionale - che mostrano diversi indicatori paleosismici.
In rocce silicatiche le pseudotachiliti (PST) sono unanimemente riconosciute come la testimonianza fossile di un terremoto. Questo studio analizzerà esposizioni eccezionali di faglie trascorrenti con PST nel batolite dell'Adamello (Alpi Meridionali), dove la geometria del reticolato strutturale può essere rilevata dalla scala mesoscopica a quella regionale. In questi affioramenti è possibile correlare il rigetto di ogni faglia con il volume e la geometria delle PST. I dati di campagna e di laboratorio serviranno ad implementare modelli matematici ed esperimenti sull'attrito. L'integrazione di tutti i dati permetterà (1) la stima dell'energia di frattura, del coefficiente di attrito dinamico, della resistenza di taglio e della "slip weakening distance" durante una rottura sismica e (2) la comprensione dei processi di lubrificazione della faglia da parte dei fusi di attrito durante slip sismici.
Se l'identificazione di faglie paleosismiche in rocce non silicatiche rimane problematica, l'Appennino Umbro-Marchigiano rappresenta un contesto ottimale dove affrontare tale tematica. L'integrazione di profili di sismica a riflessione, dati sismologici e misure di pressione di fluidi in pozzo indica che i terremoti estensionali del 1997-98 in Umbria-Marche sono: (1) localizzati nelle Evaporiti Triassiche (EV), (2) innescati da sovrappressioni di fluidi ricchi in CO₂ di origine profonda. Gli analoghi fossili (1-7 Ma) delle sorgenti sismiche estensionali attive in Umbria-Marche sono rappresentati dalle EV esumate della Toscana ed Umbria occidentale. Lo studio strutturale delle EV esumate permetterà di definire i processi deformativi e le interazioni fluido-roccia durante l'attività delle faglie. Prove di laboratorio sulle EV serviranno definirne la resistenza a rottura, il coefficiente di attrito statico/dinamico, la permeabilità statica /dinamica e la velocità di cementazione. Verrà elaborato un modello in grado di spiegare come i fluidi in pressione nelle EV favoriscano l'enucleazione dei terremoti maggiori e come il successivo rilascio di fluidi inneschi la sequenza di repliche.
Due aspetti della sismogenesi in zone di subduzione verranno affrontati con lo studio di esempi fossili di thrust nel sistema orogenico della Corsica e Appennino settentrionale. Un primo aspetto riguarderà i processi che controllano la transizione asismico/sismica nella parte superiore di una zona di subduzione. Questo argomento verrà affrontato attraverso l'analisi delle unità di accrezione superficiali di sistemi di scarpata/avanfossa affioranti nell'Appennino dove è possibile documentare (1) l'evoluzione dei meccanismi deformativi nei sedimenti durante la progressiva litificazione, (2) il ruolo dei fluidi e (3) l'evoluzione reologica correlata. I processi attivi in una zona di subduzione nel dominio di transizione sismico-asismica inferiore saranno analizzati in unità continentali, in facies metamorfica di altaP/bassa T, nella Corsica alpina. Gli studi dei due contesti verranno integrati in un modello dinamico che descriverà: (1) le trasformazioni mineralogiche e dello stato di stress che si sviluppano nella zona sismogenetica, (2) il ruolo dei fluidi nel ciclo sismico e (3) i processi di localizzazione/de-localizzazione della deformazione e la loro influenza sulla enucleazione dei terremoti. <<<

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca

Giorgio PENNACCHIONI Università degli Studi di PADOVA

Obiettivo del Programma di Ricerca

Sulla base di oltre 15 anni di esperienza del Parkfield Earthquake Experiment, NSF (National Science Foundation) e USGS ( U.S. Geological Service) hanno iniziato, nel giugno 2004, una perforazione per l'installazione di strumentazione in profondità (2-3 km) all'interno della Faglia di San Andreas, in prossimità delle zone ipocentrali della sequenza di terremoti di magnitudo 6 di Parkfield. Questo progetto (noto come SAFOD), così come altri progetti di perforazione di faglie attive (e.g., Chelungpu, Nojima, Atotsugawa, Nankai), sono giustificati dalla necessità di comprendere i processi chimico-fisici che regolano la meccanica delle faglie e l'enucleazione di terremoti. Questa conoscenza è fondamentale per la valutazione del rischio sismico. La perforazione di faglie attive ha il vantaggio di permettere la correlazione dei dati di misurazione/osservazione in situ con le varie fasi dinamiche di un movimento sismico e con i diversi comportamenti meccanici durante lo slip asismico rilevati su base sismologica e geodetica. Tuttavia questo approccio presenta notevoli limitazioni: (1) sino ad ora le perforazioni hanno raggiunto profondità modeste (4 km, a causa di limiti tecnologici); (2) i volumi di rocce di faglia recuperati sono troppo ridotti per consentire una ricostruzione 3D-4D della geometria del reticolato deformativo e della distribuzione delle rocce di faglia e (3) i costi sono elevatissimi (parecchie decine di milioni di Euro).
Un approccio diverso (adottato in questo studio), per comprendere la meccanica di un terremoto e la struttura di una sorgente sismica, è l'analisi di faglie paleosismiche ora esumate. Il vantaggio dello studio di "terremoti fossili" è rappresentato dalla possibilità di campionare ed analizzare grandi volumi della zona di faglia a costi estremamente contenuti rispetto a quelli delle perforazioni. Il progetto proposto si basa sullo studio di esempi selezionati di faglie esumate, con differenti evidenze di paleosismicità, rappresentative di diversi ambienti tettonici (trascorrente, estensionale e contrazionale). Nello studio verrà addottato un approccio multiscalare (dall'analisi di profili sismici e telerilevamento di zone di faglia allo studio microstrutturale delle rocce di faglia) e multidisciplinare (analisi meso- e microstrutturale; studio petrografico e geochimico; modellazione numerica ed esperimenti di deformazione delle rocce).

Un primo caso di studio è rappresentato da faglie a pseudotachiliti (PST) che affiorano con esposizioni eccezionali nel batolite dell'Adamello (Alpi Meridionali). In Adamello lo studio affronterà le seguenti tematiche: (1) controllo dei precursori fragili (joint) sull'architettura ed evoluzione di una zona di faglia; (2) distribuzione delle zone ad alta densità di PST all'interno del reticolato strutturale ed in rapporto alle fasi di crescita della zona di faglia; (3) meccanismi di transizione da flusso cataclastico (creep asismico) a stick-slip sismico indotti da interazione fluido-roccia lungo la faglia; (4) distinzione delle componenti sismica ed asismica dello slip in faglie con associazioni cataclasiti/PST; (5) ricostruzione della geometria 3D ad alta risoluzione (da fotomosaici e rilievo laserscan) di reticolato di vene di PST per la stima del volume di fuso prodotto per attrito per unità di slip sismico; (6) effetti di lubrificazione dovuti alla presenza di fuso (di attrito) lungo una faglia; (7) stima dell'energia di frattura in paleo-terremoti associati a produzione di PST. Il lavoro verrà effettuato principalmente in faglie all'interno di litologie semplici e dove sono note le condizione ambientali cosismiche. Le analisi illustrate ai punti (4) e (5) sono finalizzate alla stima dei valori della resistenza di taglio, del coefficiente di attrito dinamico e della slip weakening distance durante un terremoto. I dati di terreno e di laboratorio serviranno per la calibrazione di modelli numerici e di esperimenti sull'attrito. In particolare, l'orientazione e le geometrie dei sistemi di vene di iniezione di PST (punto 5) servirà a vincolare la direttività delle rotture sismiche mediante il confronto con i modelli numerici del campo di stress dinamico nell'intorno di una rottura durante la propagazione sismica. Modelli numerici verranno implementati, sulla base delle osservazioni geologiche, per simulare il comportamento di una faglia in presenza di un fuso prodotto per attrito.

Un secondo caso di studio si occuperà di faglie in Evaporiti dell'Appennino settentrionale considerate l'analogo esumato delle sorgenti sismiche dei terremoti del 1997-98 in Umbria-Marche. Questa parte del progetto ha l'obiettivo di definire: (1) la stratigrafia meccanica delle Evaporiti; (2) gli stili deformativi nei vari litotipi (gessi, anidriti e dolomie); (3) l'architettura del reticolato deformativo e l'interazione fluido-roccia durante le varie fasi di attività sismica ed asismica della faglia; (4) le caratteristiche meccaniche ed "idrauliche" dei litotipi del multistrato evaporitico (da prove sperimentali); (5) modelli meccanici di evoluzione delle strutture fragili (sulla base dei dati geologici), (6) l'evoluzione temporale della permeabilità durante il ciclo sismico e del campo di stress in funzione della litologia (in base a modelli numerici).
L'insieme dei dati servirà a sviluppare un modello del ruolo delle Evaporiti durante il ciclo sismico dalle fasi iniziali di intrappolamento di CO₂ di origine profonda, con incremento della pressione dei fluidi e conseguente rottura sismica principale, sino alla fase di rilascio dei fluidi che verosimilmente controlla la distribuzione spazio-temporale delle repliche. Questo modello può costituire un'importante chiave di lettura della sismicità della regione umbro-marchigiana.

Gli altri due casi di studio riguardano i sistemi di thrust fossili di età Cretaceo-Terziaria esumati nell'Appennino settentrionale e nella Corsica Alpina rappresentativi di differenti domini delle zone sismogenetiche di subduzione attuali. Questa parte del progetto si prefigge di: (1) vincolare i meccanismi di deformazione, i processi di interazione fluido-roccia e le trasformazioni fisico-chimiche responsabili del comportamento meccanico delle rocce in prossimità del limite superiore della zona sismogenetica; (2) definire e caratterizzare le strutture sismogenetiche in unità di crosta continentale subdotta in prossimità del limite di transizione fragile-duttile attraverso lo studio di strutture e zone di faglia in rocce quarzoso-feldspatiche deformate in condizioni di HP/LT. Particolare attenzione sarà rivolta all'individuazione di strutture di deformazione con carattere ciclico allo scopo di comprendere la correlazione con le diverse fasi del ciclo sismico ed i processi che determinano tale ciclicità. Come prodotto finale si prevede di integrare i risultati delle due aree-chiave in un unico modello che permetterà di definire, in materiali con differenti caratteristiche (sedimenti ricchi in fluidi, rocce di basamento povere in fluidi) e provenienti da differenti domini dell'ambiente di subduzione: (1) l'insieme delle trasformazioni mineralogiche caratteristiche dei limiti di transizione della zona sismogenetica, (2) i meccanismi deformativi ed il ruolo dei fluidi associati a tali transizioni e (3) gli effetti di localizzazione e de-localizzazione sulla enucleazione di un terremoto. <<<

Durata

24 mesi

Base di partenza scientifica nazionale o internazionale

LE PSEUDOTACHILITI: LA TESTIMONIANZA FOSSILE DI UN TERREMOTO IN ROCCE SILICATICHE

Le pseudotachiliti tettoniche (PST) sono fusi solidificati di attrito prodotti sul piano di faglia durante un terremoto e sono state individuate in qualsiasi livello crostale in rocce silicatiche [1-4]. Quindi faglie esumate a PST offrono un'opportunità unica per lo studio di una sorgente sismica. I risultati principali della letteratura sui fusi prodotti per attrito (PST) possono essere così riassunti: (1) sono fusi non-eutettici [5], generalmente sovrariscaldati (T del fuso variano da 750 a 1450°C [6, 7]), (2) hanno una composizione più basica di quella del protolite [4, 5] e (3) sono generalmente associati allo sviluppo di precursori cataclastici che svolgono un ruolo fondamentale nel processo di fusione [8-10]. La causa della transizione da flusso cataclastico a PST (generalmente correlata all'evoluzione da creep asismico a slip sismico della faglia [11]) non è ben compresa. Esperimenti su gouge di faglia [12] a velocità sub-sismiche hanno mostrato una sequenza complessa della resistenza di attrito e di microstrutture del gouge in funzione del rigetto, correlabili ad un'alternanza di comportamenti "velocity-strengthening" (che favoriscono il creep asismico) e "velocity-weakening" (che favoriscono uno slip instabile di tipo sismico). Inoltre, l'interazione delle rocce di faglia con fluidi può essere determinante nel facilitare ("softening") od ostacolare ("hardening") lo slip attraverso precipitazione di minerali differenti [11, 13].
I pochi lavori sulle PST basati sull'analisi di terreno dei rari affioramenti con buone esposizioni, hanno descritto una tipica geometria mesoscopica delle PST, con vene di PST parallele alla faglia (lungo le superfici di generazione del fuso), e vene di iniezione intruse nelle rocce circostanti [4, 14]. Solo uno studio ha correlato lo sviluppo di PST a particolari elementi strutturali della zona di faglia [15].
Pochissimi autori hanno tentato di utilizzare le PST per stimare i parametri meccanici di una sorgente sismica [4, 16, 17], nonostante questo sia lo stimolo principale per studiare queste rocce. La stima della resistenza di taglio (_f), del coefficiente di attrito dinamico (µ_d) e della "slip weakening distance" (d_c) in una faglia durante un sisma rappresenta un obiettivo principale nello studio della meccanica dei terremoti [18]. Ad esempio, il valore di _f determina l'entità dello "stress drop" dinamico [18, 19] ed un basso valore di _f può spiegare la possibile debolezza meccanica di alcune faglie maggiori ("weak faults")[20].
Il valore di _f, µ_d e d_c può essere stimato solo approssimativamente attraverso metodi sismologici [21, 22] e richiede un approccio multidisciplinare (esperimenti sull'attrito, modellazioni numeriche e studio di faglie) dove il contributo dello studio delle PST può essere cruciale.
Viene comunemente assunto che il 95-99% dell'energia di un terremoto sia calore dissipato durante lo scivolamento per attrito e che questo calore sia completamente scambiato per fondere la roccia [19]. In questa ipotesi µ_d è proporzionale al volume prodotto di PST [4, 16] ed equivale a [17]:

I parametri c_p (calore specifico della fase solida a P costante), (densità) e H (calore latente di fusione) possono essere calcolati in rocce di composizione semplice (e.g. granito). In faglie a PST all'interno di tali rocce è possibile calcolare _f se sono note: la T ambiente durante la deformazione (T_hr), (rapporto volumetrico tra clasti e PST), T_i (T iniziale del fuso), t (spessore medio delle vene di PST) e d (rigetto cosismico). La stima di _f richiede (1) esposizioni perfette in affioramento per la misura del volume di PST e (2) la possibilità di separare le componenti sismica e asismica (cataclastica p.p.) del rigetto [17]. Inoltre, noto _f, e' possibile determinare µ_d se il tensore di stress e' vincolato geologicamente [17].
L'energia totale di un terremoto è approssimabile a quella spesa per la fusione della roccia se lo slip avviene su un piano discreto [19]. Nel caso di ultracataclasi, che spesso precede la produzione di PST, una parte dell'energia sismica (nota come energia di frattura "G") e' impiegata per la fratturazione dei clasti con creazione di nuova superficie. Uno studio recente su gouge della Faglia di San Andreas ha stimato valori di G di 2.3-3.6 MJ/m² [23]; questi valori di G contrastano con l'assunzione comune che G sia una componente trascurabile del bilancio energetico di un terremoto. In ogni caso, il valore di G rimane un'incognita maggiore nello studio della meccanica dei terremoti e la sua stima costituisce un obiettivo importante nello studio delle rocce di faglia di origine sismica.
La "slip-weakening distance" (d_c) è un parametro importante per l'instabilità meccanica di una faglia [19]. I valori sperimentali di d_c non sono confrontabili direttamente con quelli stimabili per le faglie naturali dato che le condizioni tipiche di un terremoto (velocità di scivolamento > 1 m/s, rigetto di parecchi metri e stress normali > 50 MPa) non sono riproducibili in laboratorio contemporaneamente. Esperimenti convenzionali sull'attrito (rigetti < 2 cm e velocità di slip < 1 cm/s)[24] danno valori di d_c inferiori di 4-5 ordini di grandezza rispetto a quelli stimati sismologicamente (0.5 – 1.0 m)[21]. In questi esperimenti non sono tuttavia attivati processi di lubrificazione che possono operare in natura (e.g. lubrificazione dovuta a presenza di fuso [25] o gel di silice [26]). In esperimenti sull'attrito condotti ad alte velocità (fino a 0.1 m/s) ed elevati rigetti (fino a 4 m), sono invece stati stimati valori di d_cconfrontabili con quelli sismologici [26]. Alcuni di questi esperimenti hanno prodotto PST artificiali del tutto simili a quelle naturali [10, 25-27] e hanno evidenziato (1) l'insorgere di "slip weakening" associato alla produzione di fuso [25-27] e (2) un incremento (da 1.0 to 1.1) della dimensione frattale della geometria delle superfici di fusione al raggiungimento di valori costanti di µ_d [27]. Quindi, la correlazione della geometria delle superfici delle PST naturali con il valore del rigetto accumulato e' un metodo in grado di permettere la stima di d_c.
Faglie esumate a pseudotachiliti possono fornire informazioni sulla direttività (direzione di propagazione della rottura) durante terremoti ripetuti lungo una faglia, fatto non documentabile attraverso il monitoraggio strumentale di faglie attive, dato l'elevato tempo di ricorrenza dei terremoti a magnitudo medio-alta. La geometria dei sistemi di vene di PST rispecchia l'asimmetria del campo dinamico di stress al "tip" della rottura sismica [28, 29] e, quindi, registra potenzialmente la direttività. Alcune zone di faglia esumate sono formate da centinaia di faglie sub-parallele di PST che rappresentano eventi sismici separati [11]: questi network di PST hanno congelato la direttività di centinaia di terremoti che hanno interessato lo stesso segmento di faglia.

TERREMOTI INDOTTI DA SOVRAPPRESSIONI DEI FLUIDI NELLE EVAPORITI

I processi fisici responsabili dell'enucleazione dei terremoti e dell'innesco delle repliche non sono discriminati univocamente. Molti studi propongono una correlazione tra terremoti e variazioni di "stress rate" [30, 31], trasferimento dello stress statico [32] ed effetti poroelastici [33, 34]. In certi contesti geologici il carico indotto dalla pressione dei fluidi può essere il meccanismo sismogenico dominante [35-37]. I terremoti innescati da sovrappressioni dei fluidi necessitano di: (1) una continua alimentazione di fluidi dalla base della crosta fragile e (2) una presenza di orizzonti a bassa permeabilità in grado di favorire le sovrappressioni. Durante un terremoto, la rottura dell'orizzonte a bassa permeabilità consente il rilascio dei fluidi lungo il reticolato di fratture cosismiche e l'innesco delle sequenze di repliche [37]. Nello stadio intersismico si ristabiliscono le condizioni di bassa permeabilità grazie alla cementazione (processi di presso-soluzione e precipitazione) dei reticolati di fratture cosismiche, creando così le condizioni per un nuovo ciclo sismico.
Le condizioni (1) e (2) sono entrambe presenti in Umbria-Marche. In questa regione i più forti terremoti nucleano su faglie normali [38-41]. Nel caso della sequenza dell'Umbria-Marche 1997-98, l'integrazione di eventi ben localizzati [40] con profili di sismica a riflessione convertiti in profondità [42-45], mostra come i terremoti più forti con Mw = 5.0-6.0 enucleano nelle Evaporiti Triassiche. L'intera area è caratterizzata da alti flussi di CO₂ di origine profonda [46]. Misurazioni in situ in corrispondenza di due pozzi profondi (ca. 5 km), localizzati 30 km a nordest della zona epicentrale della crisi sismica del 1997-98 hanno registrato pressioni di CO₂ quasi litostatiche all'interno delle Evaporiti [46, 47]. Tutte queste evidenze identificano le Evaporiti come l'orizzonte in grado di intrappolare i fluidi, favorire le sovrappressioni e quindi determinare l'enucleazione dei terremoti [37, 46, 47].
Nonostante la crisi sismica del 1997-1998 sia stata studiata in più di 100 articoli, il ruolo delle Evaporiti nei processi sismogenetici è poco documentato: le Evaporiti sono comunemente considerate come l'orizzonte duttile di scollamento della tettonica compressiva in Appennino Umbro-Marchigiano [48], come in molte altre parti del mondo [49].
La tettonica estensionale appenninica è contraddistinta da continua migrazione nel tempo del fronte attivo verso nordest ed esumazione delle strutture nelle zone di retropaese [50]. Quindi gli analoghi delle Evaporiti e delle strutture estensionali presenti in profondità nelle zone sismicamente attive affiorano esumati come esempi fossili in Umbria occidentale e Toscana.
La sequenza Evaporitica e' stata studiata dettagliatamente sia dal punto di vista delle litologie (gessi, dolomie ed anidriti) che dei processi diagenetici che hanno avuto luogo durante l'esumazione (e.g. sostituzione di anidrite con gesso e de-dolomitizzazione dei carbonati [51]). Non esistono pero' studi meso- e microstrutturali dedicati al ruolo sismogenico delle Evaporiti. Inoltre vi sono pochi esperimenti di laboratorio sui vari litotipi delle Evaporiti e per di più con risultati contraddittori: comportamento "stick-slip" in gouge derivato da anidriti naturali [52], scivolamento stabile per anidrite ed alite sintetici non idrati [53] o gouge derivato da anidrite sintetica [54]. Il progetto si propone di dare una risposta a tutte queste problematiche ancora irrisolte.

STRUTTURE SISMOGENETICHE NELLE ZONE DI SUBDUZIONE

Le zone di subduzione sono responsabili del rilascio della maggior parte dell'energia sismica su scala globale e sono sede dei terremoti di piu' grande magnitudo e delle rotture sismiche arealmente più estese. Tuttavia, le strutture sismogenetiche responsabili dei terremoti di subduzione sono poco conosciute. Infatti, le pseudotachiliti, sebbene recentemente descritte in prismi di accrezione esumati [55, 56], sono rare, probabilmente a causa della presenza abbondante di fluidi in tali ambienti che ne inibiscono la formazione. E' quindi difficile identificare le strutture esumate responsabili dei terremoti più violenti della Terra.
Il limite superiore della zona sismogenetica in una placca in subduzione è oggetto di una vivace discussione incentrata sul ruolo dei fluidi nel processo di "locking" delle faglie [57]. Il "locking" progressivo dei thrust rappresenterebbe una componente fondamentale della transizione asismico/sismico ed è stata riferita a diversi processi quali:
(1) la trasformazione di smectite in illite nelle argille, correlabile ad una transizione da slip stabile ad instabile[58-61];
(2) il raggiungimento, all'interno di prismi del cuneo di accrezione, di un grado critico di litificazione dei gouge di faglia ad una profondità di 2-5 km, analogamente a quanto si ritiene avvenga in faglie trascorrenti [62-63];
(3) reazioni metamorfiche, in corrispondenza della transizione da ambiente diagenetico ad anchizona (100-150 °C ca.), che sarebbero responsabili di [64]: (a) diminuzione di permeabilità, produzione di fluidi e, di conseguenza, aumento della pressione di poro; (b) completa trasformazione delle argille, associata a cementazione ad opera di carbonati, quarzo e zeoliti, e attivazione di meccanismi di deformazione di presso-soluzione. A causa di questi processi si avrebbe: (i) incremento dello stress effettivo sul limite di placca, (ii) incremento della resistenza della placca superiore e, (iii) transizione da scivolamento stabile a instabile ("stick-slip").
L'unità tettonica di Sestola Vidiciatico dell'Appennino settentrionale rappresenta un esempio fossile di un sistema di scarpata/avanfossa di un cuneo di accrezione [65-67]. Questa unità tettonica offre l'opportunità di studiare il ruolo dei fluidi e degli effetti della litificazione dei sedimenti (unitamente alle reazioni metamorfiche di basso grado durante il progressivo coinvolgimento dei sedimenti nella subduzione) sui meccanismi di deformazione e sulla conseguente variazione di reologia in corrispondenza del limite superiore della zona sismogenetica di una zona di subduzione.

Il limite inferiore della zona sismogenetica non è accessibile mediante perforazioni. La conoscenza di questo limite si basa quindi su dati geofisici e modelli termo/meccanici.
In rocce crostali, la transizione fragile-duttile (o meglio fragile-viscoso) avviene, per tipici strain rate crostali a T > 270 °C [68, 69]. Inoltre le leggi costitutive dell'attrito prevedono il ripristino di condizioni di slip stabile che precede il comportamento duttile vero e proprio [19]. Per temperature piu' elevate, il quarzo, componente fondamentale di molte rocce delle unità continentali, si deforma prevalentemente per processi di plasticità cristallina anziché per cataclasi.
Gli studi pubblicati su faglie/zone di taglio in contesti di transizione fragile-duttile lasciano aperte diverse problematiche relative alla definizione dei meccanismi deformativi attivi alla scala microscopica, al loro grado di interdipendenza, al loro effetto cumulativo e alla loro possibile ciclicità e variazione nel tempo [19, 70, 71]. Processi complessi che coinvolgono modalità di deformazioni miste distribuito/localizzato, continuo/discontinuo, e modificazione ciclica dei meccanismi deformativi dominanti sono ipotizzabili per le zone di transizione fragile/viscoso. La zona di transizione fragile-duttile coincide approssimativamente con le profondità ipocentrali e di rottura tipiche dei grandi terremoti [19-72]. In contesti di subduzione continentale, la zona di transizione fragile-duttile non è stata adeguatamente descritta e documentata [73]. Questo e' dovuto al fatto che in catene orogeniche di tipo alpino, le strutture precoci collegate alle fasi di subduzione sono rielaborate in maniera pervasiva dalla sovraimpronta tettonico-metamorfica sincollisionale e dai successivi processi di esumazione. La Corsica Alpina, per la storia geologica peculiare nel sistema alpino/apenninico [74-78], è stata largamente preservata dagli effetti post-subduzione tipici delle Alpi [79, 80] e rappresenta, pertanto, un laboratorio naturale per l'analisi dei meccanismi responsabili della sismicità profonda di zone di subduzione di crosta continentale. <<<