Los terremotos son repentinos y su temblor puede ser devastador. Pero hace unos 20 años, se descubrió un nuevo tipo de terremoto. No podemos sentirlos y los geólogos todavía saben muy poco sobre ellos, como la frecuencia con la que ocurren.

Los terremotos regulares ocurren cuando la roca subterránea se rompe a lo largo de una falla (una grieta en la corteza terrestre que comúnmente forma un límite entre las placas tectónicas) y se desliza a una velocidad de aproximadamente un metro por segundo.

Previamente, se pensó que a menos que haya un terremoto, las fallas se mueven muy lentamente, a la tasa de crecimiento de las uñas. Luego, mejores instrumentos de detección de terremotos revelaron que existe una amplia gama de velocidades de deslizamiento intermedias. Estos se conocen como terremotos lentos y pueden durar días, meses o, a veces, incluso años.

"El movimiento de la Tierra se acelera, pero no se acelera hasta el punto en que produce un terremoto que se puede sentir en la superficie, "dijo el Dr. Ake Fagereng, geólogo de la Universidad de Cardiff en el Reino Unido.

Sin embargo, todavía quedan muchas preguntas por responder sobre los terremotos lentos. Como suceden por ejemplo, todavía no está claro, así como cuáles podrían ser las repercusiones.

El Dr. Fagereng y sus colegas están especialmente interesados ​​en la relación de los terremotos lentos con los regulares y las condiciones que dan lugar a estos eventos. que están investigando como parte de un proyecto llamado MICA. "Si podemos resolver eso, entonces, con suerte, también podemos saber si esas condiciones pueden cambiar para que un terremoto se acelere, "dijo el Dr. Fagereng.

Además de perforar en un área costa afuera en Nueva Zelanda que experimenta terremotos lentos, el equipo ha estado visitando regiones de Japón, Namibia, Chipre y el Reino Unido que los habrían experimentado en el pasado. Dado que ocurren muy por debajo de la superficie de la Tierra, que es difícil de estudiar, Los investigadores han elegido áreas que alguna vez estuvieron en las profundidades y condiciones adecuadas, pero que han sido llevadas a la superficie con el tiempo debido a la erosión y el levantamiento.

"Estamos buscando estructuras que se formaron (como resultado de terremotos lentos) y lo que nos dicen sobre cómo las rocas acomodaron ese deslizamiento, "dijo el Dr. Fagereng.

Arrastrarse

Su teoría es que los terremotos lentos ocurren cuando se arrastran, diminutos, movimientos continuos en una falla:se acelera en toda la zona de la falla, que puede tener varios kilómetros de espesor. Sus observaciones de campo mostraron que una falla puede estar formada por diferentes tipos de rocas de diferente resistencia, tales como basalto y granito sólidos y sedimentos ricos en arcilla más débiles. Sospechaban que las rocas más fuertes comienzan a fracturarse a medida que la fluencia se acelera debido a las rocas más débiles que se mueven a su alrededor, pero no pudieron explicar exactamente por qué.

Usando información de su trabajo de campo, ahora han desarrollado un modelo matemático para reproducir su teoría y describir parte de la física detrás de ella. Una mezcla de rocas con diferentes estilos de deformación, como romperse o doblarse, parece ser la clave. Se requiere una proporción de roca débil rastrera, así como una presión local lo suficientemente alta como para provocar la ruptura de algunas rocas.

"Una posibilidad de estos terremotos lentos es que tienes una zona de arrastre gruesa con trozos (de roca) más fuertes incrustados, "dijo el Dr. Fagereng.

El equipo planea hacer un seguimiento con más observaciones de campo para refinar su modelo. Todavía no pueden explicar por qué ocurren terremotos lentos en lugares particulares, por ejemplo, y por qué son mucho más predecibles que los terremotos regulares, a menudo ocurre a intervalos establecidos.

El Dr. Fagereng cree que los hallazgos del proyecto podrían ayudar a mejorar la predicción de terremotos y tsunamis. El año pasado, Los investigadores encontraron la primera evidencia de un terremoto lento que precede a un terremoto regular en un área al oeste de Fairbanks, Alaska, en los EE.UU. Pero el vínculo entre los dos tipos de temblores no se comprende bien. En algunos casos, Los terremotos lentos también podrían aliviar el estrés que de otro modo se acumularía y causaría un terremoto más grande.

"Esperamos llegar a alguna parte sobre cuál es la relación entre terremotos lentos y terremotos regulares, ", dijo el Dr. Fagereng." Y luego eso podría alimentar modelos de terremotos de qué tamaño se pueden producir en diferentes regiones ".

Los experimentos de laboratorio también podrían arrojar luz sobre la física de los terremotos lentos. El Dr. Nicolas Brantut del University College London en el Reino Unido y sus colegas están utilizando máquinas a medida que pueden deformar muestras de rocas a altas presiones y temperaturas para imitar las condiciones que se encuentran en las profundidades de la superficie de la Tierra.

Transición frágil-plástica

Su equipo está particularmente interesado en la transición plástico-frágil, una región de unos 10 a 15 kilómetros por debajo de la superficie donde cambia el comportamiento de las rocas. Por encima de esta zona son frágiles, mientras que por debajo fluyen debido a la alta temperatura y presión que aumentan con la profundidad. "La parte frágil es donde tienes terremotos, "dijo el Dr. Brantut.

Sin embargo, los terremotos lentos parecen ocurrir en la zona de plástico quebradizo, basado en observaciones sismológicas. En muchos casos, también tienen lugar a las mismas condiciones de temperatura y presión que se encuentran en esta región. Pero hasta ahora, Los eventos de deslizamiento lento generalmente se han modelado en función de las fuerzas de fricción en una falla sin tener en cuenta las peculiaridades de la zona de transición de plástico frágil donde las rocas comienzan a fluir.

"Las interacciones entre los mecanismos de fricción y los mecanismos de flujo de plástico no se comprenden lo suficientemente bien como para descartarlos como mecanismos de terremotos lentos, "dijo el Dr. Brantut.

Como parte del proyecto RockDEaF, El Dr. Brantut y su equipo están investigando el movimiento de las rocas en la transición plástico-frágil. Están replicando las condiciones en esta región en pedazos de roca de centímetros de largo para ver si se fracturan o fluyen. "Queremos entender cómo estos mecanismos compiten entre sí, "dijo el Dr. Brantut.

Simulando

Hasta aquí, el equipo ha examinado la transición de plástico quebradizo simulando una falla en la corteza terrestre en un bloque de mármol. Investigaron el comportamiento de la roca a diferentes presiones y esperaban encontrar una transición brusca entre el comportamiento frágil y plástico.

Sin embargo, se sorprendieron al descubrir que ambos comportamientos ocurrían simultáneamente bajo una amplia gama de condiciones de presión. "Esto es algo de lo que creo que nadie se ha dado cuenta antes, ", dijo el Dr. Brantut." El hecho de que podemos tener fricción y deformación en un continuo al mismo tiempo ".

El Dr. Brantut cree que los resultados del proyecto podrían ayudar a precisar dónde podrían ocurrir terremotos lentos al determinar las condiciones y propiedades de la roca que se requieren.

Pero también podrían proporcionar nuevas pistas sobre las profundidades en las que se originan los terremotos regulares. La temperatura debajo de la superficie de la Tierra aumenta en función de la profundidad, que es típicamente un aumento de 10 ° C a 40 ° C por kilómetro en la corteza. Se cree que el punto de origen más bajo de un terremoto coincide con profundidades que alcanzan los 600 ° C, ya que las rocas se vuelven flexibles cuando superan esta temperatura y, por lo tanto, no pueden fracturarse y generar un terremoto. Sin embargo, una mejor comprensión de la transición en el comportamiento de las rocas debería ayudar a determinar si la temperatura es el factor decisivo.

"Deberíamos entender más sobre lo que realmente controla la profundidad a la que podemos esperar que se propaguen los terremotos, "dijo el Dr. Brantut.