Mirror-like slip surfaces in dolostone: natural and experimental constraints on a potential seismic marker

Michele Fondriest (*,**), Steven A.F. Smith (**), Giulio Di Toro (*,**) & Stefan Nielsen (**)
(*) Dipartimento di Geoscienze, Università degli Studi di Padova, Via Gradenigo 6, 35131 Padova, Italia. (**) Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV), Via di Vigna Murata 605, 00143 Roma, Italia.

Faglie con superfici a specchio in dolomia: vincoli naturali e sperimentali su un potenziale marker sismico. In molte aree sismiche della Terra, tra cui l'Italia, i terremoti nucleano e propagano nella crosta superiore all'interno di sequenze carbonatiche (calcari e dolomie). Ad oggi non esiste nessuna roccia di faglia o microstruttura che registri in maniera chiara il passaggio di una rottura sismica in rocce carbonatiche. Pertanto lo studio di zone di faglia in rocce carbonatiche esumate da profondità sismogenetiche, accoppiato all'analisi microstrutturale di rocce di faglia naturali e sperimentali, è di fondamentale importanza per la comprensione dei processi deformativi attivi durante il ciclo sismico. Di seguito riportiamo il rinvenimento di faglie con superfici a specchio in dolomia lungo la Linea di Foiana (Alpi Meridionali, Italia). Le superfici a specchio sono perlopiù faglie inverse con rigetti di 0.04-0.5 m che tagliano dolomie intensamente fratturate (shattered). Lo sforzo normale risolto sulle superfici è stimato tra 30 e 50 MPa. La combinazione delle osservazioni di terreno con i risultati di esperimenti di tipo rotary-shear ad alta e bassa velocità condotti su polvere di dolomia (dimensione dei granuli < 250 μm) suggerisce che le superfici a specchio in dolomia: 1) si formano solo a velocità di scivolamento cosismiche,e 2) potenzialmente possono essere utilizzate per stimare la potenza dissipata durante un terremoto.

Earthquakes, Mirror-like slip surfaces, Power density, Rotary shear experiments