Il 18 aprile del 1906 si verificava negli Stati Uniti d’America uno dei più forti terremoti del XX secolo, il Terremoto di San Francisco, in California. Il sisma ebbe una magnitudo Richter 8.3, e magnitudo momento 7.8. Gli effetti sulla città, fondata soltanto 130 anni prima, furono catastrofici, soprattutto per via degli incendi divampati dopo le scosse. Le vittime furono circa tremila.
Il sisma di san Francisco del 1906 è conosciuto da tutti i sismologi perché è stato uno dei primi grandi terremoti ad essere studiati in maniera approfondita: dal suo studio la sismologia fece un balzo in avanti enorme, con la formulazione della teoria del rimbalzo elastico. Dallo studio dei movimenti del suolo seguiti al sisma, il geologo Henry Fielding Reid, un geofisico statunitense che aveva studiato l’area della faglia di San Andreas già prima della scossa, avanzò l’ipotesi dell'”elastic-rebound” (rimbalzo elastico).
In sintesi, dopo un periodo in cui le rocce sono state sottoposte a forti pressioni (stress) per via delle forze causate dai movimenti tettonici, esse liberano “improvvisamente” l’energia accumulata nel tempo, sotto forma di onde elastiche.
In un primo momento esse reagiscono allo stress deformandosi, fino a che non viene superato il limite di rottura. Al momento della rottura l’energia accumulata si trasforma in parte in onde elastiche, che generano lo scuotimento del suolo tristemente noto come terremoto.
Un’idea di quanto accade alle rocce nel momento del terremoto la si può avere piegando una bacchetta di legno: inizialmente essa tende a piegarsi (risposta elastica), fino a che si rompe di colpo (rottura). La teoria del rimbalzo elastico venne formulata subito dopo il sisma di san Francisco nel famoso testo The Mechanics of the Earthquake, The California Earthquake of April 18, 1906.
In corrispondenza di quelle spaccature della crosta terrestre chiamate faglie, dove vi è uno spostamento relativo dei due blocchi separati dalla frattura, spinte esterne fanno sì che le rocce non si muovano in modo continuo, ma a improvvisi rilasci di energia. Nel corso di anni ed anni, lungo le faglie le rocce accumulano gli sforzi esterni dovuti alle spinte tettoniche. In parte tendono a deformarsi, con deformazioni permanenti, in parte tendono a comportarsi in modo elastico.
Quando lo stress accumulato supera un limite, dopo un lasso di tempo che varia a seconda delle zone sismogenetiche e delle faglie, l’energia accumulata viene liberata di colpo, generando quello che noi conosciamo come terremoto e generando onde sismiche. Una rottura improvvisa, che avviene in profondità in corrispondenza di quello che viene chiamato ipocentro. Un po’ come quello che succede flettendo un bastoncino di legno: all’inizio esso si fletterà, deformandosi, fino alla rottura improvvisa.
