La faglia dell'Altyn-Tagh (in inglese Altyn Tagh Fault, abbreviata ATF) è una grande faglia trascorrente sinistra attiva della Cina occidentale, sviluppata lungo il margine settentrionale e nord-occidentale dell'altopiano tibetano.

Separa per lunghi tratti la litosfera relativamente rigida del bacino del Tarim, a nord, dalle regioni deformate dell'altopiano tibetano e del bacino del Qaidam, a sud. La struttura attiva principale si estende per circa 1.600 km dal settore dei Kunlun occidentali verso nord-est fino ai Qilian Shan, sebbene definizioni che includono prolungamenti e strutture connesse abbiano prodotto in passato stime comprese fra circa 1.500 e oltre 2.000 km. È una delle maggiori faglie trascorrenti intracontinentali dell'Asia e contribuisce ad accomodare la deformazione prodotta dalla continua convergenza fra la placca indiana e la placca euroasiatica. Il movimento relativo è prevalentemente sinistrorso: osservando il lato opposto della faglia, i blocchi rocciosi risultano spostati verso sinistra. Lo spostamento cumulativo cenozoico rimane oggetto di dibattito. Le ricostruzioni geologiche hanno generalmente prodotto valori dell'ordine di 300-500 km, con circa 400 km indicati in una revisione del 2017 come stima rappresentativa, mentre studi successivi hanno ricostruito valori di circa 290-380 km per specifici settori e intervalli temporali. Lo studio della faglia è particolarmente importante per comprendere la crescita dell'altopiano tibetano e il rapporto fra movimento concentrato lungo grandi discontinuità crostali e deformazione distribuita nelle regioni circostanti.

Inquadramento tettonico L'altopiano tibetano è il prodotto della collisione fra India ed Eurasia, iniziata nel Cenozoico e tuttora attiva. La convergenza ha provocato ispessimento crostale, sollevamento topografico e la formazione di una vasta rete di faglie trascorrenti e sovrascorrimenti. Sul margine settentrionale dell'altopiano, la faglia dell'Altyn-Tagh corre lungo il contatto fra domini con proprietà meccaniche differenti. A nord si trova il bacino del Tarim, caratterizzato da una litosfera relativamente spessa e rigida; a sud si estendono il Tibet settentrionale e il Qaidam, la cui crosta inferiore e litosfera superiore risultano più calde e deformabili. Nel settore centrale questa differenza reologica si riflette in una deformazione intersismica spesso asimmetrica rispetto alla traccia principale e distribuita per decine o centinaia di chilometri soprattutto sul lato tibetano.

Modelli di deformazione del Tibet Il ruolo dell'Altyn-Tagh è stato centrale nel dibattito fra due grandi famiglie di modelli tettonici. I modelli di estrusione laterale interpretavano l'altopiano come un insieme di blocchi relativamente rigidi separati da grandi faglie, lungo le quali la crosta tibetana sarebbe stata espulsa verso est in risposta alla penetrazione dell'India. I modelli di deformazione continua attribuiscono invece maggiore importanza alla deformazione distribuita della crosta e della litosfera, senza richiedere che la maggior parte del movimento sia concentrata su pochi margini assimilabili a quelli di microplacche. Le osservazioni geodetiche moderne indicano una situazione intermedia e spazialmente variabile: la faglia concentra una parte importante della deformazione, ma ampie regioni circostanti partecipano al movimento e la larghezza della fascia deformata varia considerevolmente lungo la struttura. Uno studio InSAR e GPS pubblicato nel 2024 interpreta questi dati nel quadro di un modello di estrusione limitata, nel quale il movimento verso est dell'altopiano è accompagnato da una significativa deformazione interna.

Geometria La zona di faglia si sviluppa con andamento generale ovest-sud-ovest/est-nord-est e non è costituita da una singola superficie continua. Comprende una traccia principale e numerosi rami secondari, faglie parallele, sovrascorrimenti e strutture transpressive. Tradizionalmente viene suddivisa in tre grandi settori: sud-occidentale, centrale e nord-orientale. La geometria complessiva riflette sia la lunga evoluzione della struttura sia il trasferimento del movimento trascorrente verso sistemi compressivi sul margine nord-orientale dell'altopiano.

Settore sud-occidentale Il settore sud-occidentale si raccorda con le strutture dei Kunlun occidentali e dell'altopiano tibetano nord-occidentale. La distribuzione dello spostamento antico in questa regione rimane oggetto di discussione. Alcune ricostruzioni collegano direttamente la faglia dell'Altyn-Tagh ai sistemi di sovrascorrimento dei Kunlun occidentali; altre attribuiscono parte dello spostamento più antico a strutture oggi secondarie o inattive. La difficoltà principale consiste nel ricostruire centinaia di chilometri di movimento attraverso sistemi tettonici che hanno modificato geometria e cinematica durante il Cenozoico.

Settore centrale

Il settore centrale è quello maggiormente studiato dal punto di vista geomorfologico, geodetico e paleosismologico. La traccia principale comprende diversi segmenti disposti en échelon e separati da curve restrittive o restraining bends. In queste zone il movimento trascorrente sinistro si combina con una componente compressiva, provocando sollevamento e formazione di rilievi. Fra le principali zone di transpressione figurano quelle associate a Sulamu Tagh, Akato Tagh, Pingding Shan e al settore di Aksai. Le curve della faglia possono costituire barriere geometriche alla propagazione delle rotture sismiche. Gli studi paleosismologici mostrano tuttavia che alcuni terremoti possono attraversarle e propagarsi lungo più segmenti.

Settore nord-orientale Verso nord-est il sistema diviene progressivamente più complesso e interagisce con le strutture compressive dei Qilian Shan. Parte del movimento trascorrente viene trasferita a sistemi di sovrascorrimento orientati approssimativamente nord-ovest/sud-est. Per questo la velocità misurata sulla singola traccia principale dell'Altyn-Tagh tende a diminuire verso l'estremità nord-orientale. Misure geomorfologiche recenti indicano valori che diminuiscono gradualmente da circa 7 mm/anno fino a circa 1 mm/anno lungo alcuni segmenti orientali della traccia principale. Il movimento mancante viene in parte assorbito dalle faglie e dai sovrascorrimenti dei Qilian Shan.

Faglia settentrionale dell'Altyn Un'importante diramazione è la faglia settentrionale dell'Altyn (North Altyn Fault, NAF), che corre lungo il margine settentrionale della catena dell'Altyn-Tagh e separa localmente i rilievi dal bacino sud-orientale del Tarim. Studi più antichi la interpretarono prevalentemente come una faglia trascorrente sinistra collegata direttamente al sistema principale. Una ricostruzione pubblicata nel 2022 suggerisce una storia più articolata: la struttura avrebbe iniziato a funzionare come faglia trascorrente sinistra circa 40-35 milioni di anni fa e sarebbe passata a un regime maggiormente transpressivo circa 17-15 milioni di anni fa. Lo stesso studio stima soltanto 9-11 km di accorciamento cenozoico attraverso il sistema della faglia settentrionale, molto meno dei circa 100 km proposti in alcune ricostruzioni precedenti.

Faglia di Cherchen La faglia di Cherchen corre approssimativamente parallela all'Altyn-Tagh all'interno del bacino del Tarim. È generalmente interpretata come una struttura trascorrente sinistra collegata al sistema regionale, ma la sua relazione cinematica con la faglia principale e l'entità della sua attività cenozoica rimangono meno definite. La sua presenza mostra inoltre come parte della deformazione regionale possa essere distribuita su una fascia più ampia della sola traccia principale.

Spostamento cumulativo La quantità totale di movimento sinistrorso rappresenta uno dei problemi classici nello studio della faglia. Le stime sono ottenute ricostruendo elementi geologici che originariamente dovevano essere contigui e che oggi risultano separati, fra cui terrane paleozoici, cinture plutoniche, successioni sedimentarie mesozoiche e cenozoiche e regioni con analoghe storie di esumazione. Le ricostruzioni pubblicate hanno prodotto valori compresi approssimativamente fra 280 e 500 km. Una ricostruzione molto citata basata sulla geocronologia U-Pb propose circa 475 km di spostamento. La revisione di Dai e collaboratori del 2017 considerò circa 400 km una stima ragionevole per lo spostamento cenozoico, pur sottolineando l'assenza di consenso definitivo. Dati paleomagnetici pubblicati nel 2021 hanno invece ricostruito circa 290-380 km di movimento nel settore di Heishiqiu fra Oligocene inferiore e Miocene superiore. Le differenze dipendono anche dal fatto che gli studi ricostruiscono marker, intervalli temporali e settori differenti di un sistema che si è riorganizzato nel corso del Cenozoico.

Età e sviluppo Anche l'inizio della moderna attività trascorrente è discusso. Sono state proposte età comprese fra l'Eocene e il Miocene, ma gran parte della letteratura più recente colloca l'inizio della principale fase cenozoica fra Eocene superiore e Oligocene. Alcune rocce lungo la zona di faglia conservano tuttavia tracce di deformazioni molto più antiche. La struttura cenozoica sembra aver riutilizzato, almeno localmente, zone di debolezza create durante il Paleozoico superiore e il Mesozoico. La faglia non si sarebbe inoltre sviluppata simultaneamente lungo tutti i suoi 1.600 km. Dati paleomagnetici e sedimentologici suggeriscono una propagazione progressiva della deformazione a partire da settori centrali verso sud-ovest e nord-est. Una fase importante di riorganizzazione avvenne probabilmente nel Miocene medio, circa 17-15 milioni di anni fa, quando varie strutture del margine settentrionale dell'altopiano modificarono la propria cinematica e la deformazione iniziò a essere trasferita in misura crescente verso i Qilian Shan e il Qaidam settentrionale.

Velocità di scorrimento La velocità di movimento dell'Altyn-Tagh è stata misurata mediante GPS, interferometria radar satellitare (InSAR) e datazione di forme geomorfologiche spostate dalla faglia, fra cui terrazzi fluviali, conoidi alluvionali e morene. Le prime ricostruzioni geomorfologiche suggerivano in alcuni casi valori fino a 20-30 mm/anno. Misure geodetiche e geomorfologiche successive hanno generalmente prodotto valori più bassi, vicini a 1 cm all'anno nel settore centrale. Un transetto GPS analizzato nel 2022 ha fornito per questo settore una velocità modellata di 12,4 ± 0,7 mm/anno. Uno studio geomorfologico del 2024 basato sulla datazione con ^10Be di terrazzi deformati ha invece ottenuto valori di 6,4-11,6 mm/anno ad Alesayi e 5,6-9,2 mm/anno a Suman, con un intervallo comune di circa 6,4-9,2 mm/anno. Secondo gli autori, escludendo le principali curve restrittive, il settore centrale mantiene su scala tardo-quaternaria una velocità prossima a 10 mm/anno.

Variabilità lungo la faglia Uno studio InSAR pubblicato su Nature Communications nel 2024 ha mostrato che la distribuzione della deformazione non può essere rappresentata adeguatamente da un unico valore medio. Il modello ottiene velocità di circa 11,6 ± 1,6 mm/anno nel settore occidentale, 7,2 ± 1,4 mm/anno in quello centrale e 11,7 ± 0,9 mm/anno nel settore orientale, considerando la deformazione complessiva della fascia di taglio. La differenza rispetto ai valori geomorfologici misurati sulla traccia principale, soprattutto nel settore orientale, dipende in parte dalla diversa grandezza considerata: l'InSAR rileva anche la deformazione distribuita su una fascia più ampia, mentre gli studi geomorfologici possono riferirsi allo scorrimento di singoli rami.

Espressione geomorfologica