"CELERE - Conditioning of lowEr crustaL Earthquakes by hieRarchical microscale instabilitiEs" (D.D. prot. n. 7206 del 17/04/2025) - (CUP D53C25000760001)

Sempre più evidenze microstrutturali mostrano un'intima relazione tra la rottura sismica e la nucleazione di zone di taglio duttili nei (meta-)granitoidi ereditati, nelle granuliti e nelle restiti della crosta continentale media e inferiore coinvolte in eventi orogenici sovrapposti. I cambiamenti nella reologia di queste rocce quasi secche e metastabili durante i terremoti sono legati al modo in cui il fluido viene veicolato. Quando il fluido si infiltra, si innescano immediatamente reazioni minerali e trasformazioni di fase che inducono un indebolimento. Tuttavia, il processo che controlla l'infiltrazione del fluido e la nucleazione di zone di taglio duttili in queste rocce è ancora enigmatico, così come il modo in cui l'energia viene dissipata nella transizione dalla rottura sismica a quello asismica. Pertanto, gli obiettivi principali di CELERE consistono nel definire (i) nuovi indicatori petrologici e microstrutturali che rivelino la nucleazione di zone di taglio duttili a seguito di terremoti e (ii) una gerarchia di instabilità che si verificano durante il ciclo sismico attraverso cui l'energia viene dissipata. Pertanto, CELERE studierà (i) i cambiamenti nella composizione minerale in seguito all'applicazione di uno stress non idrostatico; (ii) il bilancio termico delle reazioni di idratazione legate ai fronti reattivi attivati durante la propagazione delle fratture da taglio durante i terremoti e (iii) l'effetto locale del potenziale chimico del fluido (µH2O) in relazione alle variazioni dei meccanismi di deformazione dei minerali. Questa analisi sarà condotta in zone di taglio sviluppate all'interno di rocce di crosta continentale situate alla base dei continenti e all'interno di slab in subduzione. Le osservazioni sul campo saranno integrate con tecniche all'avanguardia di catodoluminescenza, microscopia elettronica a scansione e microsonda e con immagini ad alta risoluzione, spettroscopia micro-Raman e infrarosso a trasformata di Fourier, calcolo del bilancio di massa e modellazione termodinamica. I risultati di CELERE sono destinati ad avere un impatto sulla nostra visione comune della dinamica dei terremoti, che mette in relazione le variazioni di permeabilità con la propagazione della rottura per taglio e supershear. Di conseguenza, il successo di CELERE imporrà una profonda (ri)valutazione dei processi dissipativi che avvengono alla sorgente del terremoto, considerando il ruolo del calore dissipato dalle reazioni di idratazione, finora mai valutato.