Nel mese di aprile del 2010, la Spagna è stata colpita da un terremoto di magnitudo 6.3, un evento sismico raro e insolito che ha generato onde sismiche particolari. Queste onde sono state rilevate dalle stazioni di monitoraggio in Spagna e Marocco. Oggi, i ricercatori ritengono di aver compreso la causa di questi segnali sismici inusuali: un grande pezzo di crosta oceanica si è inabissato nel mantello terrestre e si è completamente capovolto nel processo.
La scoperta dei ricercatori
La ricerca, condotta da Daoyuan Sun dell’Università di Scienza e Tecnologia della Cina e Meghan S. Miller dell’Università Nazionale Australiana, ha analizzato le forme d’onda del terremoto e ha indicato che una lastra oceanica subdotta era scesa rapidamente nel mantello terrestre e si era capovolta. Ciò significa che l’acqua che trasportava sulla sua superficie si trovava ora al di sotto di essa.
Implicazioni per la comprensione della struttura tettonica
Sebbene questi risultati possano sembrare strani, si spera che possano aiutare i ricercatori a comprendere meglio la complessa struttura tettonica del punto nel bacino del Mediterraneo occidentale dove convergono l’Africa e l’Eurasia. In particolare, si spera che la ricerca possa gettare nuova luce sulla regione chiamata regione Rif-Betic-Alboran, che contiene un arco formato dalle catene montuose Betiche in Spagna e dalle catene montuose del Rif in Marocco, nonché il bacino del Mar di Alboran, a est dello Stretto di Gibilterra.
La rilevanza dello studio per la comprensione dei terremoti profondi
Inoltre, lo studio potrebbe contribuire alla nostra comprensione dei meccanismi alla base dei rari terremoti profondi che talvolta si verificano a più di 600 chilometri di profondità sotto la regione.
Le onde coda e la fase extra delle onde P
Sun e Miller hanno notato che le onde coda del terremoto – la firma delle vibrazioni residue alla fine di un sismogramma – sono durate insolitamente a lungo dopo il terremoto del 2010. Queste vibrazioni sono state rilevate dalle stazioni di monitoraggio in Marocco. Sono stati inoltre rilevati segni di ciò che hanno definito una fase extra delle onde P primarie (onde di pressione che viaggiano più velocemente di altre onde attraverso la terra e quindi vengono rilevate per prime) che seguivano le normali onde P iniziali catturate dalle stazioni in Spagna.
La strana occorrenza tra la lastra e il strato a bassa velocità
Il team ha concluso che la lunga coda e la fase extra delle onde P sono probabilmente spiegate da uno strato a bassa velocità alla base della lastra subdotta di Alboran. Gli strati a bassa velocità, che rallentano e assorbono le onde sismiche, spesso suggeriscono che le onde hanno attraversato materiale fuso o liquido. Le lastre di subduzione possono contenere uno strato a bassa velocità sulla loro superficie che proviene dall’acqua che portano nel mantello.
“Attraverso la modellazione delle forme d’onda dettagliate, siamo stati in grado di immaginare lo strato a bassa velocità sotto la superficie della lastra inclinata a nord-est, a differenza di una normale lastra subdotta con uno strato a bassa velocità sulla parte superiore della superficie della lastra”, ha aggiunto Sun. “Questa strana occorrenza tra la lastra e lo strato a bassa velocità suggerisce l’occorrenza della lastra di Alboran capovolta”.
Questo studio è il primo ad affermare che la lastra è stata capovolta, piuttosto che semplicemente in posizione verticale o inclinata ripidamente.
Lo strato a bassa velocità potrebbe anche spiegare i terremoti profondi intorno alla Spagna. Ciò è dovuto al fatto che indica la presenza di silicati di magnesio idrati, che trasportano acqua a profondità di 600 chilometri. Una volta che questi silicati si disidratano, diventano fragili in un modo che può portare a terremoti profondi.
I silicati idrati possono anche dire ai sismologi di più sulla velocità della subduzione della lastra nella regione. I silicati di magnesio idrati significano che “una quantità significativa di acqua è stata trasportata nella zona di transizione del mantello, indicando una lastra relativamente fredda”, ha notato Sun.
“Considerando un’età relativamente giovane del fondale marino nel Mediterraneo occidentale, affinché la lastra rimanga fredda, la velocità di subduzione deve essere piuttosto veloce, come una velocità moderata di circa 70 millimetri all’anno”, ha aggiunto. “In altre parole, pensiamo che il nostro studio possa offrire un limite inferiore ragionevole della velocità di subduzione in questa regione”.
Il team ritiene che sarebbe utile indagare le forme d’onda sismiche prodotte da terremoti profondi in altri luoghi, come il nord-est della Cina, il Sud America, Sunda-Banda e luoghi come la regione di Fiji-Tonga. Ciò aiuterebbe a identificare se sperimentano meccanismi simili. Tuttavia, ciò richiederebbe stazioni sismiche dense dispiegate nelle aree in cui si verificano i terremoti, il che è meno probabile che accada.
