Trench curvature and the state of stress of subducting slabs

Viene descritta la relazione esistente tra lo stato di stress laterale all’interno di uno slab in subduzione ed il piegamento della litosfera al corrispondente margine attivo. Dato un raggio di curvatura della zona di trench, per valori sempre maggiori dell’angolo di piegamento questa relazione implica una piccola componente di stress compressivo a profondità non elevate, ed una considerevole deformazione laterale estensionale quando l’angolo di piegamento supera il valore di equilibrio. Lo studio della geometria di 35 zone di subduzione attuali, accompagnata dall’analisi del pattern di strain dei corrispondenti slab in subduzione, mostra che la litosfera di circa la metà di queste placche è in uno stato di stress laterale di tipo estensionale, mentre gli slab rimanenti supportano una compressione laterale. Un’analisi statistica dei meccanismi focali di terremoti inclusi nel catalogo Harvard CMT mostra che per 27 placche su 35 la componente di momento sismico cumulativo associata a stress laterale aumenta linearmente con lo strain previsto teoricamente quando questa quantità non supera l’1%. Comunque, per otto slab lo strain laterale che è necessario per accomodare la subduzione supera questa soglia. In questo caso il momento sismico cumulativo per unità di area lungo la zona di Wadati-Benioff è approssimativamente costante ed indipendente dallo strain laterale teorico legato al piegamento. Ciò suggerisce che il massimo strain che può essere associato a slip sismico in uno slab in subduzione è vicino all’1%. Infine, otto slab su 35 manifestano un comportamento anomalo, caratterizzato da valori elevati del momento sismico associato a strain laterale.