La banda LFE está delineada en azul, mientras que los LFE individuales y los volcanes activos se indican con puntos rojos y triángulos blancos, respectivamente. Las etiquetas A-F marcan las ubicaciones de interés para la actividad LFE. También se muestran los nombres de las regiones discutidas en el texto. Las líneas discontinuas indican los contornos de profundidad de la superficie superior de la losa del mar de Filipinas con un intervalo de 10 km. Crédito: Comunicaciones de la naturaleza
Mientras que las reacciones metamórficas en subducción de losas liberan grandes cantidades de fluidos, Los terremotos de baja frecuencia (LFE) ocurren en gran medida debajo del impermeable, placa superpuesta no metamorfoseada, y rara vez se encuentran debajo de placas metamorfoseadas. Los científicos del Instituto de Tecnología de Tokio y la Universidad de Tohoku sugieren que las condiciones sin drenaje son un factor clave en la generación de LFE, mientras que las condiciones de buen drenaje reducen las presiones de los fluidos intersticiales en el megathrust e inhiben los LFE y los temblores asociados.
En la zona de subducción de Nankai, Japón, Se producen temblores profundos no volcánicos en el fondo de la zona sismogénica de megafusión, y se observa que coinciden temporalmente con eventos de deslizamiento lento (SSE) a corto plazo. Ocurren dentro de un rango de profundidad limitado de 30 a 35 km en una longitud de rumbo a lo largo de ~ 700 km, asociado con la subducción de la placa marina filipina. Como los LFE coinciden espacialmente con la actividad del temblor, sus ubicaciones actúan como un indicador de la actividad de temblores. Hay dos brechas distintas en la actividad LFE en Kii Gap e Ise Gap, mientras que hay una actividad LFE limitada o nula debajo de Kanto y Kyushu en las extensiones de la zona de actividad LFE (Fig. 1). Junichi Nakajima del Instituto de Tecnología de Tokio y Akira Hasegawa de la Universidad de Tohoku examinaron las propiedades sísmicas de Nankai, incluidas las áreas donde hay LFE presentes y ausentes, en un esfuerzo por dilucidar los factores que controlan la generación de LFE.
Las velocidades observadas de la onda P (dVp) y la onda S (dVs) muestran la presencia de anomalías de baja velocidad en la placa suprayacente en Kanto, Ise Gap, Kii Gap, y Kyushu, donde hay actividad LFE limitada o nula. Los LFE no ocurren en el megathrust donde dVp y dVs son menores que aproximadamente -4 por ciento, sugiriendo un cambio sistemático en las velocidades sísmicas en la placa suprayacente entre áreas con y sin actividad LFE. Existe una correlación espacial entre las ubicaciones de LFE y la velocidad sísmica, atenuación, y anomalías de anisotropía. Una hipótesis que podría explicar la variación en las propiedades sísmicas a lo largo de la banda LFE es la variación a lo largo del rumbo en el grado de metamorfismo progrado por encima del mega empuje que es proporcional a la tasa de fuga de fluido desde la losa en subducción hacia la placa suprayacente. Notablemente, Se liberan grandes cantidades de líquido de la corteza en subducción a profundidades de 30 a 60 km.
Las variaciones a lo largo del rumbo en las propiedades sísmicas sugieren que la placa suprayacente se metamorfosea menos en áreas con actividad LFE, y se metamorfosea significativamente en áreas de actividad LFE limitada o nula. Esta anti-correlación entre LFE y metamorfismo es probablemente causada por la variación a lo largo del rumbo en las condiciones hidrológicas en la placa suprayacente. Una placa superpuesta impermeable restringe los fluidos al mega empuje, mientras que los fluidos escapan del megathrust si la placa suprayacente es permeable. Las condiciones de falta de drenaje en el megathrust elevan las presiones del fluido intersticial a valores casi litostáticos, Reducir la resistencia al corte del mega empuje lo suficiente para facilitar los LFE, y dan como resultado un bajo grado de metamorfismo en la placa suprayacente (Fig. 2a). A diferencia de, en áreas de actividad LFE limitada, los fluidos migran y metamorfosean la placa superpuesta permeable, reducir las presiones de los fluidos intersticiales en el mega empuje, que ya no es lo suficientemente débil para generar LFE (Fig. 2b).
(a) Modelo de aumento de la presión del fluido intersticial a lo largo del mega empuje en condiciones sin drenaje; (b) Modelo de reducción de la presión del fluido intersticial a lo largo del megathrust y aumento del metamorfismo de la placa suprayacente en condiciones de buen drenaje. Los terremotos de baja frecuencia (LFE) son señales aisladas similares a pulsos con una frecuencia predominante de ~ 2 Hz que se observan en señales de temblor continuas. Crédito: Comunicaciones de la naturaleza
La gran cantidad de terremotos de la corteza en Kii Gap e Ise Gap sugiere que la actividad LFE y la sismicidad en la placa suprayacente están anti-correlacionadas, reflejando en gran parte la magnitud del flujo de fluido del mega empuje. Los científicos concluyeron que un megathrust bien drenado permite que los fluidos migren hacia la placa suprayacente, inhibir la actividad de LFE en el megathrust, pero facilitando la sismicidad superficial debido a la disminución de la resistencia al corte de las fallas de la corteza.
