SHEAR - the role of Stress History on the EARthquake potential of faults

ID Call: HORIZON-MSCA-2021-PF-01 MSCA Postdoctoral Fellowships

Ruolo di Sapienza nel progetto: Host Institution

Supervisor: Cristiano Collettini

Fellow: Carolina Giorgetti

Dipartimento: Scienze della terra

Data inizio progetto: 14/07/2022

Data fine progetto: 13/07/2024

Abstract del progetto:

La comprensione dei terremoti richiede una conoscenza approfondita dei processi fisici sottostanti. La fisica dei terremoti è controllata principalmente dalle proprietà di attrito delle faglie e dalla pressione dei fluidi, che sono state ampiamente testate in esperimenti di deformazione delle rocce in laboratorio. Negli ultimi 50 anni, questi esperimenti hanno fornito un contributo fondamentale alla nostra comprensione della fisica dei terremoti. Tuttavia, nella maggior parte degli esperimenti, la faglia viene caricata fino allo scivolamento sismico a sforzo normale effettivo costante o tramite un aumento dello sforzo normale effettivo, simulando ambienti tettonici trascorrenti o compressivi.

Tuttavia, numerose faglie naturali sono sottoposte ad una riduzione dello sforzo normale effettivo durante il carico tettonico, e questa condizione è tipica di ambienti tettonici estensionali ed è dominante nei terremoti indotti a causa delle iniezioni di fluidi nella produzione energetica moderna. Inoltre, lungo zone di faglia mature caratterizzate da una spessa zona di danneggiamento e zona di faglia, la riduzione dello sforzo normale potrebbe promuove la dilatazione della faglia, invece della compattazione, con forti implicazioni per il comportamento idro-meccanico delle faglie. Con SHEAR, propongo di colmare questa lacuna tramite esperimenti di laboratorio progettati specificamente per investigare l'influenza dell'evoluzione dello sforzo tettonico nella meccanica delle faglie. I risultati di laboratorio saranno integrati con tecniche acustiche per far luce sui processi fisici in gioco e informare modelli microfisici che, accoppiati con studi sul campo, permetteranno di ampliare gli esperimenti e fornire un quadro completo e globale delle faglie tettoniche.