Lungo la superficie di una faglia la direzione dello scorrimento (o slip, dall’inglese) è legata al campo di stress che, a sua volta, dipende dalla direzione delle forze che agiscono dal mantello sulla crosta terrestre.
I due lati di una faglia si definiscono hanging wall e footwall e individuano, rispettivamente, il volume di roccia che sta al di sopra e quella che sta al di sotto della superficie di rottura. In base alla direzione dello scorrimento relativo fra hanging wall e footwall si individuano due principali tipi di faglia:
faglia distensiva o normale, in cui le forze agiscono con una trazione dei blocchi; nel momento della rottura, queste forze inducono uno scivolamento dell’hanging wall rispetto al footwall
faglia compressiva o inversa, in cui le forze comprimono i blocchi di roccia finché, al momento della rottura, si verifica un sovrascorrimento dell’hanging wall sopra il footwall
Le faglie verticali, per le quali non c’è una netta distinzione fra hanging wall e footwall, hanno in genere uno scorrimento è prevalentemente orizzontale e vengono definite faglie trascorrenti. Anche in questo caso possiamo distinguere una faglia trascorrente destra
da una faglia trascorrente sinistra
In realtà nella crosta terrestre le forze possono avere direzioni intermedie rispetto ai casi illustrati sopra: sottoponendo una faglia a una compressione e uno scorrimento trasversale, la rottura può assumere una qualunque direzione diagonale intermedia fra quelle illustrate in figura. Per questo motivo, oltre a una descrizione qualitativa del meccanismo di rottura (compressivo, trascorrente, ecc…) c’è un parametro chiamato rake che descrive proprio l’angolo della direzione della rottura sul piano di faglia, ovvero l’angolo dello scorrimento dell’hanging wall rispetto al footwall.
Rake e slip, insieme, definiscono quindi il meccanismo e la quantità di scorrimento reciproco fra i margini di una faglia sismogenetica.
Altri due angoli sono usati per definire l’inclinazione e l’orientamento del piano di faglia e sono, rispettivamente, il dip e lo strike. Il dip descrive l’angolo del piano di faglia rispetto a un piano orizzontale e lo strike quello fra il nord e il bordo superiore della faglia.
Quello che accade in realtà durante un terremoto è più complesso di un semplice scorrimento uniforme su una superficie piana; la faglia rappresenta una zona di rottura che può avere grandi eterogeneità geometriche. Nel caso di forti terremoti, la faglia principale può essere costituita da diversi segmenti e possono rompersi, contestualmente, anche faglie secondarie adiacenti. In relazione alla complessità della rottura, tutti i parametri illustrati sopra (slip, rake, dip e strike) possono variare, anche molto, da un punto all’altro della faglia o da un segmento all’altro.
Non è semplice ricostruire la complessità geometrica di una faglia, né il modo in cui variano i suoi parametri nel volume di roccia; ad eccezione di quelle porzioni di faglia che affiorano in superficie, non è infatti possibile un’osservazione diretta dello scorrimento in profondità. Bisogna ricorrere a dati registrati in superficie: forme dell’onda sismica registrate dai sismografi o deformazioni permanenti misurate da satellite o a terra.
