La Denali Fault, lunga 1.200 miglia, si estende in un arco ascendente dall’Alaska sudoccidentale e dal Mare di Bering verso est fino al territorio dello Yukon del Canada occidentale e alla Columbia Britannica. Il longevo e attivo sistema di faglie trascorrenti, che attraversa il Denali National Park and Preserve, è responsabile della formazione dell’Alaska Range.
“È una faglia grande e radicale e la fonte di un terremoto di magnitudo 7,9 nel 2002, che ha rotto più di 200 miglia della faglia di Denali, insieme alla faglia di Totschunda a est, causando danni significativi ai villaggi remoti e alle infrastrutture dell’Alaska centrale”. dice il geochimico della Utah State University Dennis Newell.
Comprendere le connessioni mantello-crosta della faglia irrequieta fornisce informazioni fondamentali per comprendere il ciclo sismico della faglia su scala litosferica, afferma Newell, professore associato presso il Dipartimento di Geoscienze dell’USU. Lui e i colleghi Jeff Benowitz, un geocronologo con sede in Alaska, Sean Regan dell’Università dell’Alaska Fairbanks, e il dottorando Coleman Hiett dell’USU, hanno raccolto e analizzato i dati isotopici di elio e carbonio dalle sorgenti lungo un segmento di quasi 250 miglia della faglia e pubblicato i loro risultati, “Blocchi stradali e limiti di velocità: flusso volatile da mantello a superficie nella faglia di Denali su scala litosferica, Alaska,” nel numero cartaceo del 1 giugno 2023 della rivista Geologia.
La ricerca è stata finanziata da una sovvenzione di un anno della National Science Foundation Early-Concept for Exploratory Research (EAGER) assegnata a Newell e Regan nel 2020.
“Le faglie trascorrenti attive come Denali hanno geometrie tridimensionali con possibili connessioni di condotti profondi sotto la superficie terrestre”, afferma Newell. “Ma non sappiamo molto su come e se queste connessioni vengono mantenute”.
Per esaminare queste possibili profonde connessioni, Newell e Regan hanno campionato 12 sorgenti lungo le faglie di Denali e Totschunda, in elicottero ea piedi, fino alle remote regioni montuose dell’interno dell’Alaska.
“L’elio-3, un raro isotopo del gas elio, nelle sorgenti è un buon indicatore del fatto che un’area abbia o meno una connessione con il mantello terrestre”, afferma Newell. “Le sorgenti calde e gorgoglianti a ovest della rottura del terremoto del 2002, lungo il segmento di Cantwell della faglia di Denali, hanno una forte firma di elio-3, che indica connessioni intatte al mantello. Al contrario, le sorgenti lungo il segmento di faglia rotto hanno solo gas atmosferici, suggerendo un ‘blocco stradale’ che impedisce il flusso di elio del mantello verso la superficie.”
Queste osservazioni, dice, hanno implicazioni sul modo in cui i percorsi delle acque sotterranee lungo la faglia vengono modificati dai terremoti e sui tempi in cui guariscono.
“L’ultimo grande terremoto nel segmento di Cantwell è stato 400 anni fa, e i dati sull’elio suggeriscono che le connessioni del mantello sono state ristabilite”, afferma Newell. “Queste sorgenti gorgoglianti sono indicative della possibilità di un futuro grande terremoto distruttivo lungo il segmento di Denali Fault vicino al Denali National Park, che riceve circa 600.000 visitatori ogni estate”.
I geoscienziati cercano anche dati sulla velocità con cui l’elio può spostarsi dal mantello alla crosta lungo le faglie attive.
“Questa è la parte del ‘limite di velocità’ della nostra ricerca”, dice Newell. “Questo è importante in quanto rivela il flusso volatile dal mantello alla superficie e come i gradienti di pressione del fluido possono influire sulla forza della faglia e sulla sismicità lungo la faglia”.
Le portate del fluido del mantello della faglia rientrano nell’intervallo osservato per le altre principali e attive faglie trascorrenti del mondo che formano i confini delle placche, dice, tra cui la faglia di San Andreas in California e la zona di faglia dell’Anatolia settentrionale in Turchia. Questi tipi di faglie ospitano terremoti grandi e devastanti, come il micidiale terremoto del febbraio 2023 sulla faglia dell’Anatolia orientale, che ha causato distruzioni diffuse in Turchia e Siria.
“Quantificare le connessioni crosta-mantello lungo le principali faglie trascorrenti è fondamentale per comprendere i collegamenti tra flusso di fluidi profondi, sismicità e guarigione delle faglie”, afferma Newell.
Da un’altra testata giornalistica. news de www.sciencedaily.com
