mercoledì 28 ottobre 2015

Il grande terremoto dell'Hindu Kush del 26 0ttobre - quadro tettonico


Il 26 ottobre alle 14.30 locali, un fortissimo terremoto (M=7.5) ha interessato la zona dell'Hindu Kush, in Afghanistan. Siamo immediatamente ad W dell'Himalaya e in una zona la cui caratteristica geologica più spiccata è proprio la presenza di una nutrita serie di scosse anomalmente profonde, delle quali uno studio recente ha finalmente individuato la distribuzione. Lo scontro fra India ed Eurasia ha ancora parecchi punti oscuri e le sue modalità sono ancora dibattute, come scrissi in questo post dove ricapitolai le varie ipotesi sulla dinamica della collisione fra India, Eurasia e arco del Kohistan - Ladakh , un blocco che divideva in due l'oceano che venne in seguito stritolato dalla collisione dei due continenti.


In questa carta ottenuto con l'Iris Earthquake browser, vediamo i terremoti con M uguale o superiore a 6.5 degli ultimi 15 anni tra Mar Caspio, Golfo Persico e Himalaya. Le linee gialle sono i limiti convergenti fra la zolla afro-arabica e quella indiana da un lato e quella euroasiatica dall'altro. Le linee celesti sono invece le zone trascorrenti lungo le quali l'India si introduce (in geologhese si direbbe “si indenta”) nell'Eurasia. Ho parlato della situazione diffusamente a proposito del terremoto del Belucistan del 2013.
Il terremoto del 26 ottobre è uno dei due pallini gialli ad ovest dell'Himalaya che si sovrappongono; è stato risentito a grandi distanze, a causa della profondità dell'ipocentro, che invece è stata determinante nel bilancio dei danni. Un terremoto profondo viene risentito a distanza maggiore di un terremoto superficiale che però, a parità di Magnitudo, provoca dei danni molto maggiori.
A dimostrazione di questo confrontiamo l'eveno con uno molto recente: circa 200 km a sudest il primo pallino viola ricorda il grande terremoto M 7.6 del Kashmir dell'8 ottobre 2005, una scossa dall'energia molto simile a quest'ultimo; il suo ipocentro era a 26 km di profondità e così ha causato una devastazione totale delle abitazioni e quasi 90.000 morti (anche perchè molto vicino ad importanti centri abitati). Oggi per fortuna le vittime sono "solo" qualche centinaio.

Al momento in cui scrivo non è ancora chiaro il meccanismo focale della scossa: è stata sicuramente una compressione ma ci sono ancora dubbi se si tratta di una faglia suborizzontale o subverticale.

I GRANDI TERREMOTI DELL'HINDU KUSH E LE FRANE ASSOCIATE AI SISMI DELLE CATENE ASIATICHE

Il pallino del terremoto del 26 ottobre si sovrappone a quello di un altro sisma vicinissimo (e infatti a prima vista sembra esserci un pallino solo) perchè sono gli unici eventi a profondità ipocentrale superiore a 150 km ottenuti con la query che ha generato questa carta: la profondità ipocentrale degli eventi in viola è minore di 35 km, di quelli blu fra 33 e 70, e di quelli verdi fra 70 e 150. Quel secondo pallino giallo, semicoperto dal primo nella carta, si riferisce al grande terremoto M 7.4 del 3 marzo 2002, il cui epicentro si trova a soli 20 km a W di questo ultimo e – naturalmente – dalla profondità è più o meno simile.
I due terremoti dell'Hindu Kush appartengono ad un cluster di 12 eventi a quella profondità avvenuti nella stessa area negli ultimi 15 anni. Li vediamo in questa seconda carta ottenuta con l'Iris Earthquake Browser, abbastanza larga da comprendere anche Kabul e Islamabad per dare un'idea della sua collocazione.

Nel 2002 i 150 morti e la distruzione di centinaia di abitazioni addebitate all'evento, non furono causati dalla scossa principale, ma dalle frane che lo hanno seguito.
Le frane sono una conseguenza classica dei forti terremoti dell'area a causa della scarsità di vegetazione e/o del rilievo energico: ne contiamo parecchie per esempio dopo il recente sisma del Nepal e nel grande terremoto cinese del Sichuan del 2007, quando gli smottamenti formarono delle dighe, ostacolando il corso di diversi fiumi.

Le notizie che arrivano ci dicono che anche questo terremoto ne abbia innescate diverse; alcune di queste hanno provocato interruzioni nelle comunicazioni stradali che stanno dando davvero grossi problemi ai soccorritori. Però, a differenza del suo gemello di 13 anni fa, ci sono state oltre alle vittime indirette  (come le ragazze morte nella calca all'uscita da una scuola) centinaia di morti anche per i crolli delle costruzioni. Mi chiedo se questa differenza sia un sintomo di un peggioramento dell'edilizia a causa delle guerre che affliggono da decenni quest'area, dove solo pochi anziani ormai si ricordano come si vive senza un conflitto.

Parlando del marzo 2002, è da notare come la scossa profonda del giorno 3 sia stata seguita pochi giorni dopo da quella M 6 del 25 marzo, molto più debole ma con un ipocentro a 8 km di profondità, talmente superficiale  da aver provocato oltre 1000 morti (anche il meccanismo focale è stato molto diverso, in questo caso una distensione su una faglia quasi verticale).
Vediamo in questa immagine dell'USGS i due terremoti del marzo 2002.

LA STRUTTURA PROFONDA DEL PAMIR E DELL'HINDU KUSH: PERCHÈ TERREMOTI COSÌ PROFONDI?

Il terremoto del Nepal del 2015 e quello del Kashmir del 2005 sono avvenuti a bassa profondità, lungo la zona di scorrimento fra la zolla euroasiatica e quella indiana che le si incunea sotto ad una velocità di quasi 4 cm/anno.
Tutto l'insieme fra Tibet, Himalaya, Karakorum, Pamir e Hindu Kush raggiunge altitudini particolarmente elevate ed è davvero qualcosa di fuori dal normale: solo una piccola parte delle Ande raggiunge quote simili. la ragione di questa anomalia sta nel forte spessore della crosta continentale, oltre 70 km. La spiegazione è che probabilmente di croste continentali ce ne sono due: quella asiatica sopra e quella indiana sotto: la seconda, più leggera del mantello non riesce ad affondarvi come fanno invece le pesanti croste oceaniche; quindi preme sotto l'Asia tendendo a spingerla in alto.

Questa sezione trasversale,che però ha il Nord a sinistra e quinid è rovescia rispetto a quella precedente, tratta da [1] ci fa vedere la struttura dell'area: ci sono vari cunei, orientati verso nord (il classico scorrimento della zolla indiana sotto l'Asia).

Notiamo però che anche nonostante lo spessore crustale, i maggiori eventi dell'Hindu Kush avvengono nel mantello sottostante; quindi non rappresentano una deformazione nella crosta, perchè dovremmo essere nel mantello. 
E qui si innestano alcune considerazioni:
  • quando una zolla oceanica scende sotto un continente, come intorno al Pacifico (e, a casa nostra, sotto il Tirreno) i terremoti intermedi e profondi sono abbastanza diffusi. Ma in uno scontro continente – continente li troviamo solo nell'Hindu – Kush, in Romania più un caso recente nel sud della Spagna 
  • l'Hindu Kush e i suoi terremoti si collocano un pò spostati verso occidente rispetto all'asse principale di deformazione attuale.
  • in questa zona il raccorciamento superficiale è avvenuto in tempi precedenti a quelli attuali, nel Terziario (durante il quale il Pamir si è incuneato nell'Asia per circa 300 km chiudendo in parte un bacino di cui sono rimasti ad est il bacino del Tarim e ad ovest la depressione del Tajikistan) 
  • le considerazioni paleogeografiche rendono difficile la presenza di crosta oceanica in subduzione
Per spiegare questi terremoti, unici al mondo in zone di scontro fra continenti, sono state avanzate diverse ipotesi, dalla presenza di uno dei cosiddetti “piani di Benioff” a condizioni particolari che provocano davvero la produzione di eventi sismici direttamente nel mantello.
Recentemente è stato effettuato uno studio sulla sismicità di fondo dell'area grazie al quale è stato scoperto che andando in profondità i terremoti si concentrano in una fascia verticale che è stata successivamente modellizzata [2]. Sono stati identificati gli ipocentri di 9532 scosse grazie alle quali sono state riconosciute due zone nelle quali si verificano i terremoti tra  150 e 250 km di profondità nel Pamir e nell' Hindu Kush, separate da una fascia asismica:
  • nell'Hindu Kush tra 40 e 240 km di profondità è presente una struttura planare spessa tra i 15 e i 25 km orientata E-W che si immerge quasi verticalmente verso nord, nella quale I terremoti si addensano preferenzialmente tra I 160 e I 220 km di profondità 
  • nel Pamir i terremoti evidenziano una struttura arcuata più semplice e più piccola, spessa una decina di km; all'inizio è diretta N-S e si immerge verso est e poi, con la curvatura, assume gradatamente una direzione E-W immergendosi verso sud
Le vediamo raffigurare in questo schema, sempre preso da [2]



Sull'interpretazione di quello che rappresentino questi slab però ci sono ancora troppe incertezze: vecchie croste oceaniche? archi magmatici? Crosta continentale in qualche modo subdotta nonostante la leggerezza? Provengono dalla zolla euroasiatica, da quella indiana o dal blocco arabico?

Preferisco non addentrarmi in una questione del genere. Per chi fosse interessato il lavoro citato contiene un ampia discussione in merito.

[1] Faryad et al (2013): Magmatism and metamorphism linked to the accretion of continental blocks south of the Hindu Kush, Afghanistan Lithos 175–176 (2013) 302–314

[2] Sippl et al (2013): Geometry of the Pamir-Hindu Kush intermediate - depth earthquake zone from local seismic data Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 118, 1438–1457



Nessun commento: