La falla de San Andrés en California es famosa por sus grandes y poco frecuentes terremotos. Sin embargo, algunos segmentos de la falla de San Andrés (SAF) en cambio se caracterizan por frecuentes sismos de magnitud pequeña a moderada y altas tasas de fluencia sísmica continua o episódica. Con la tensión tectónica liberada en un movimiento casi constante, eso reduce el potencial de grandes terremotos a lo largo de esos segmentos.

Ahora, los investigadores dicen que la evidencia omnipresente del secuestro geológico de carbono en curso en las rocas del manto en las secciones progresivas del SAF es una de las causas subyacentes del deslizamiento sísmico a lo largo de un segmento SAF de aproximadamente 150 kilómetros de largo entre San Juan Bautista y Parkfield, California, y a lo largo de varios otros. segmentos de falla.

"Aunque no hay consenso con respecto a la causa subyacente de la fluencia asísmica, los fluidos acuosos y los minerales mecánicamente débiles parecen desempeñar un papel central", dicen los investigadores en un nuevo artículo, "Carbonación de serpentinita en fallas progresivas de California", publicado en Cartas de investigación geofísica .

El nuevo estudio integra observaciones de campo y modelos termodinámicos "para examinar las posibles relaciones entre la presencia de serpentinita, roca de carbonato de sílice y CO₂ -fluidos acuosos ricos en fallas progresivas de California", afirma el documento. "Nuestros modelos predicen que la carbonatación de serpentinita conduce a la formación de talco y magnesita, seguida de roca de sílice-carbonato. Si bien las abundantes exposiciones de roca de carbonato de sílice indican una carbonatación completa, la serpentinita albergaba CO₂ -Los fluidos de manantial ricos están fuertemente sobresaturados con talco a temperaturas elevadas. Por lo tanto, es probable que la carbonatación de serpentinita esté en curso en partes del sistema de fallas de San Andrés y opera junto con otros modos de formación de talco que pueden aumentar aún más el potencial de fluencia sísmica, lo que limita el potencial de grandes terremotos".

El documento indica que debido a que el talco húmedo es un mineral mecánicamente débil, "su formación a través de la carbonatación promueve movimientos tectónicos sin grandes terremotos".

Los investigadores reconocieron varios posibles mecanismos subyacentes que causan la fluencia sísmica en el SAF, y también notaron que debido a que las tasas de fluencia sísmica son significativamente más altas en algunas partes del sistema SAF, se necesita un mecanismo adicional o diferente, la carbonatación de serpentinita, para tenga en cuenta la extensión total de la fluencia.

Con fluidos básicamente en todas partes a lo largo del SAF, pero con solo ciertas partes de la falla lubricadas, los investigadores consideraron que una roca podría ser responsable de la lubricación. Algunos estudios anteriores habían sugerido que el lubricante podría ser talco, un componente suave y resbaladizo que se usa comúnmente en talco para bebés. Un mecanismo bien establecido para formar talco es agregar sílice a las rocas del manto. Sin embargo, los investigadores aquí se centraron en otro mecanismo de formación de talco:agregar CO₂ para cubrir rocas para formar esteatita.

"La adición de CO₂ manto de rocas —que es el proceso de carbonatación mineral o secuestro de carbono— no había sido investigado previamente en el contexto de la formación de terremotos o la prevención natural de terremotos. Usando restricciones geológicas básicas, nuestro estudio mostró dónde están estas rocas del manto alteradas por carbonato y dónde hay manantiales a lo largo de la línea de falla en California que están enriquecidas en CO₂ . Resultó que cuando trazas la ocurrencia y distribución de estos tipos de rocas y la ocurrencia de CO₂ manantiales ricos en California, todos se alinean a lo largo de la falla de San Andrés en secciones progresivas de la falla donde no hay grandes terremotos", dijo Frieder Klein, autor principal del artículo de la revista.

Klein, científico asociado en el Departamento de Química y Geoquímica Marina de la Institución Oceanográfica Woods Hole, explicó que la carbonatación es básicamente la absorción de CO₂ por una roca. Klein señaló que había utilizado las bases de datos existentes del Servicio Geológico de EE. UU. y Google Earth para trazar las ubicaciones de rocas alteradas por carbonato y CO₂ -ricos manantiales.

"La evidencia geológica sugiere que este proceso de carbonatación mineral está teniendo lugar y que el talco es un producto de reacción intermedio de ese proceso", dijo Klein. Aunque los investigadores no encontraron esteatita en los afloramientos rocosos del manto, los resultados de los modelos teóricos "sugieren fuertemente que la carbonatación es un proceso continuo y que, de hecho, la esteatita podría formarse en profundidad en el SAF", señala el artículo.

Estos modelos teóricos "sugieren que el secuestro de carbono con el SAF está teniendo lugar hoy y que el proceso está ayudando activamente a lubricar la falla y minimizar los terremotos fuertes en las partes progresivas del SAF", dijo Klein.

El documento también señala que este mecanismo también puede estar presente en otros sistemas de fallas. "Porque el CO₂ Los fluidos acuosos ricos y las rocas ultramáficas son particularmente comunes en los cinturones orogénicos jóvenes y las zonas de subducción, la formación de talco a través de la carbonatación mineral puede desempeñar un papel fundamental en el control del comportamiento sísmico de las principales fallas tectónicas de todo el mundo".

"Nuestro estudio nos permite comprender mejor los procesos fundamentales que tienen lugar dentro de las zonas de falla donde están presentes estos ingredientes, y nos permite comprender mejor el comportamiento sísmico de estas fallas, algunas de las cuales se encuentran en áreas densamente pobladas y algunas de las cuales son en ambientes poco poblados u oceánicos", dijo Klein. + Explora más

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