Las fuerzas de derretimiento de rocas que ocurren mucho más profundamente en la Tierra de lo que se pensaba anteriormente parecen impulsar temblores a lo largo de un segmento notorio de la falla de San Andrés en California. según una nueva investigación de la USC que ayuda a explicar cómo ocurren los terremotos.

El estudio del campo emergente de la física de los terremotos analiza la mecánica del temblor de abajo hacia arriba, en lugar de de arriba hacia abajo, con un enfoque en rocas subterráneas, fricción y fluidos. En el segmento de la falla de San Andrés cerca de Parkfield, Calif., Las excitaciones subterráneas, más allá de las profundidades donde normalmente se monitorean los terremotos, conducen a una inestabilidad que se rompe en un terremoto.

"La mayor parte de la sismicidad de California se origina en las primeras 10 millas de la corteza, pero algunos temblores en la falla de San Andrés son mucho más profundos, "dijo Sylvain Barbot, profesor asistente de ciencias de la Tierra en el Dornsife College of Letters de la USC, Artes y Ciencias. "Se desconoce en gran medida por qué y cómo sucede esto. Mostramos que una sección profunda de la falla de San Andrés se rompe con frecuencia y derrite las rocas huésped, generando estas ondas sísmicas anómalas ". El estudio recientemente publicado aparece en Avances de la ciencia . Barbot, el autor correspondiente, colaboró ​​con Lifeng Wang de la Administración de Terremotos de China en China.

Los hallazgos son importantes porque ayudan a avanzar en el objetivo a largo plazo de comprender cómo y dónde es probable que ocurran los terremotos. junto con las fuerzas que desencadenan los temblores. Una mejor comprensión científica ayuda a informar los códigos de construcción, políticas públicas y preparación para emergencias en áreas asoladas por terremotos como California. Los hallazgos también pueden ser importantes en aplicaciones de ingeniería donde la temperatura de las rocas cambia rápidamente, como por fracturación hidráulica.

Se eligió Parkfield porque es uno de los epicentros más monitoreados del mundo. La falla de San Andrés atraviesa la ciudad, y se rompe regularmente con terremotos importantes. Los terremotos de magnitud 6 han sacudido la sección de Parkfield de la falla a intervalos bastante regulares en 1857, 1881, 1901, 1922, 1934, 1966 y 2004, según el Servicio Geológico de EE. UU. A mayores profundidades, temblores más pequeños ocurren cada pocos meses. Entonces, ¿qué está sucediendo en las profundidades de la Tierra para explicar la rápida recurrencia del terremoto?

Usando modelos matemáticos y experimentos de laboratorio con rocas, los científicos llevaron a cabo simulaciones basadas en la evidencia reunida en la sección de la falla de San Andrés que se extiende hasta 36 millas al norte de Parkfield y 16 millas por debajo. Simularon la dinámica de la actividad de fallas en las profundidades de la Tierra durante 300 años para estudiar una amplia gama de tamaños y comportamientos de ruptura.

Los investigadores observaron que, después de que termine un gran terremoto, las placas tectónicas que se encuentran en el límite de la falla se asientan en un avance, fase de convivencia. Por un hechizo se deslizan el uno al otro, un deslizamiento lento que causa poca perturbación en la superficie.

Pero esta armonía oculta los problemas que se están gestando. Gradualmente, movimiento a través de trozos de granito y cuarzo, el lecho de roca de la Tierra, genera calor debido a la fricción. A medida que el calor se intensifica, los bloques de roca comienzan a cambiar. Cuando la fricción empuja las temperaturas por encima de 650 grados Fahrenheit, los bloques de roca se vuelven menos sólidos y más fluidos. Empiezan a deslizarse más generando más fricción, más calor y más fluidos hasta que se cruzan rápidamente, provocando un terremoto.

"Al igual que frotarse las manos en un clima frío para calentarlas, las fallas se calientan cuando se deslizan. Los movimientos de falla pueden ser causados ​​por grandes cambios de temperatura, ", Dijo Barbot." Esto puede crear una retroalimentación positiva que los haga deslizarse aún más rápido, eventualmente generando un terremoto ".

Es una forma diferente de ver la falla de San Andrés. Los científicos suelen centrarse en el movimiento en la parte superior de la corteza terrestre, anticipando que su movimiento a su vez reajusta las rocas en las profundidades. Para este estudio, los científicos analizaron el problema de abajo hacia arriba.

"Es difícil hacer predicciones, "Agregó Barbot, "así que en lugar de predecir solo terremotos, estamos tratando de explicar todos los diferentes tipos de movimiento que se ven en el suelo ".