1. Pre-terremoto:
- Prima che si verifichi un terremoto, le rocce su entrambi i lati della faglia sono bloccate insieme a causa dell'attrito statico. Questo elevato livello di attrito impedisce qualsiasi movimento significativo o scivolamento lungo la faglia.
2. Iniziazione del terremoto:
- Quando lo stress accumulato sulla faglia supera l'attrito statico, la faglia comincia a scivolare. Questo scivolamento dà inizio alla rottura del terremoto.
3. Indebolimento dinamico:
- Man mano che la rottura si propaga lungo la faglia, l'attrito tra le rocce diminuisce rapidamente. Questo fenomeno, noto come indebolimento dinamico, è causato da diversi meccanismi, tra cui:
- Addolcimento termico: L'intenso riscaldamento di taglio generato dal rapido scorrimento delle rocce fa sì che la zona di faglia diventi più calda e più debole.
- Riscaldamento rapido: Le alte temperature possono causare lo scioglimento delle asperità (irregolarità) sulla superficie della faglia, riducendo l'attrito e consentendo uno scorrimento più fluido.
- Danni e polverizzazione: Il movimento violento durante un terremoto può danneggiare e polverizzare la superficie della faglia, creando particelle fini che agiscono come lubrificanti, riducendo ulteriormente l’attrito.
4. Picco di attrito:
- Ad un certo punto durante la rottura del terremoto, il processo di indebolimento dinamico raggiunge il suo limite e l'attrito ricomincia ad aumentare. Ciò si verifica quando le rocce sono state sufficientemente indebolite e danneggiate. L'attrito massimo raggiunto durante questa fase è noto come attrito di picco.
5. Attenuazione post-picco:
- Una volta raggiunto il picco di attrito, l'attrito ricomincia a diminuire man mano che le rocce continuano a scivolare l'una sull'altra. Questa fase di ammorbidimento post-picco è influenzata anche da processi termici e meccanici simili all'indebolimento dinamico.
6. Attrito residuo:
- L'attrito alla fine si stabilizza ad un livello inferiore, noto come attrito residuo. In questa fase, la rottura del terremoto rallenta e alla fine si ferma.
L'evoluzione dell'attrito durante un terremoto influenza in modo significativo i movimenti del terreno sperimentati in superficie. Un attrito elevato generalmente determina velocità di scivolamento inferiori e spostamenti minori, mentre un attrito basso può portare a uno scivolamento più rapido e a scuotimenti del terreno più significativi. Comprendere il comportamento dell'attrito è vitale per valutare i rischi sismici, prevedere i movimenti del terreno e progettare strutture antisismiche.
