La temperatura y el esfuerzo cortante son dos variables influyentes que afectan las fallas y la sismicidad en las zonas de subducción, donde convergen las placas tectónicas. Sin embargo, debido a que los terremotos se originan a decenas de kilómetros debajo de la superficie de la Tierra en los límites de las placas, los efectos de la temperatura y la magnitud del estrés no se comprenden bien y se debaten acaloradamente.

Philip England y sus colegas exploraron estas variables en el límite de la placa en el norte de Honshu, la isla más grande de Japón y el escenario del devastador terremoto de Tōhoku en 2011, el más poderoso jamás registrado en Japón. Los autores utilizaron un denso conjunto de mediciones de flujo de calor recopiladas de pozos de 100 metros de profundidad como indicador de las mediciones en la inaccesible interfaz de la placa.

Los hallazgos se publican en la revista Geochemistry, Geophysics, Geosystems. .

Su análisis matemático encontró que la temperatura a una profundidad de 60 kilómetros en el límite de la placa es de alrededor de 660°C, mientras que la tensión de corte es de aproximadamente 100 megapascales. Ambas cifras, especialmente las estimaciones de temperatura, tienen cierto grado de incertidumbre debido a la dificultad de determinar la contribución del calor radiogénico. Pero ambos son notablemente más altos que las estimaciones anteriores, que en general eran inferiores a unos 400°C y unas pocas decenas de megapascales, respectivamente.

Sin embargo, los resultados se alinean con un análisis de flujo de calor realizado en la zona de subducción de Kermadec, el único otro lugar donde se estimó la tensión de corte utilizando una densidad comparable de mediciones de superficie, donde la incertidumbre debida a la influencia de la radiactividad es sustancialmente menor.

Los resultados mejoran la comprensión de las condiciones que rodean los terremotos en el límite norte de la placa Honshu. Además, explican la temperatura y la presión observadas en las rocas del cinturón de Sanbagawa, en el suroeste de Japón, un vestigio desenterrado de una interfaz de placas de 90 millones de años.

Como señalan los autores, la concordancia de los resultados con las condiciones de la interfaz actual respalda el argumento de que los límites de placas reliquias como la de Sanbagawa registran condiciones físicas y químicas pertinentes para la formación de terremotos en zonas de subducción contemporáneas.

Más información: Philip England et al, Implicaciones del flujo de calor superficial para el esfuerzo cortante y la temperatura en la interfaz de la placa debajo del norte de Honshu, Geoquímica, Geofísica, Geosistemas (2024). DOI:10.1029/2023GC011285

Proporcionado por Eos

Esta historia se republica por cortesía de Eos, organizada por la Unión Geofísica Estadounidense. Lea la historia original aquí.