Los terremotos producen ondas sísmicas con un rango de frecuencias, desde los movimientos largos y ondulantes que hacen que los rascacielos se balanceen, hasta las vibraciones bruscas de alta frecuencia que causan daños tremendos a las casas y otras estructuras más pequeñas. Un par de geofísicos de la Universidad de Brown tiene unanueva explicación de cómo se pueden producir esas vibraciones de alta frecuencia.
en un artículo publicado en Cartas de investigación geofísica , los miembros de la facultad de Brown, Victor Tsai y Greg Hirth, proponen que las rocas que chocan dentro de una zona de falla cuando ocurre un terremoto son los principales generadores de vibraciones de alta frecuencia. Esa es una explicación muy diferente a la tradicional, dicen los investigadores, y podríaayuda a explicar patrones sísmicos desconcertantes provocados por algunos terremotos. También podría ayudar a los científicos a predecir qué fallas probablemente producirán los terremotos más dañinos.
"La forma en que normalmente pensamos en los terremotos es que el estrés se acumula en una falla hasta que finalmente falla, los dos lados se deslizan uno contra el otro, y ese deslizamiento solo es lo que causa todos los movimientos de tierra que observamos", dijo Tsai, unprofesor asociado en el Departamento de Ciencias de la Tierra, el Medio Ambiente y el Planeta de Brown. "La idea de este artículo es evaluar si hay algo más que un simple deslizamiento. La pregunta básica es: si tiene objetos que chocan dentro de la zona de falla cuando se desliza, ¿qué físicapodría resultar de eso? "
Tsai y Hirth, a partir de modelos matemáticos que describen las colisiones de rocas durante los deslizamientos de tierra y otros flujos de escombros, desarrollaron un modelo que predice los posibles efectos de las colisiones de rocas en zonas de falla. El modelo sugirió que las colisiones podrían ser el principal impulsor de las altasvibraciones de frecuencia. Y la combinación del modelo de colisión con modelos de deslizamiento por fricción más tradicionales ofrece explicaciones razonables para las observaciones de terremotos que no se ajustan al modelo tradicional solo, dicen los investigadores.
Por ejemplo, el modelo combinado ayuda a explicar los terremotos repetitivos: terremotos que ocurren en el mismo lugar en una falla y tienen formas de onda sísmica casi idénticas. Lo extraño de estos terremotos es que a menudo tienen magnitudes muy diferentes, pero aún producenlos movimientos del terreno son casi idénticos. Eso es difícil de explicar solo por deslizamiento, pero tiene más sentido con el modelo de colisión agregado, dicen los investigadores.
"Si tiene dos terremotos en la misma zona de falla, son las mismas rocas las que están golpeando juntas, o al menos rocas del mismo tamaño", dijo Tsai. "Entonces, si las colisiones producen estas vibraciones de alta frecuencia,no es sorprendente que obtenga los mismos movimientos de tierra en esas frecuencias independientemente de la cantidad de deslizamiento que ocurra "
El modelo de colisión también puede ayudar a explicar por qué los terremotos en zonas de fallas más maduras, las que han tenido muchos terremotos durante un largo período de tiempo, tienden a producir menos daño en comparación con los terremotos de la misma magnitud en fallas más inmaduras.Con el tiempo, los terremotos repetidos tienden a triturar las rocas en una falla, haciendo que las fallas sean más suaves. El modelo de colisión predice que las fallas más suaves con colisiones de rocas menos irregulares producirían vibraciones de alta frecuencia más débiles.
Tsai dice que se necesita hacer más trabajo para validar completamente el modelo, pero este trabajo inicial sugiere que la idea es prometedora. Si el modelo realmente resulta válido, podría ser útil para clasificar qué fallas pueden producir más o menosterremotos dañinos
"La gente ha hecho algunas observaciones de que determinados tipos de fallas parecen generar más o menos movimiento de alta frecuencia que otras, pero no ha quedado claro por qué las fallas caen en una categoría u otra", dijo.volver a proporcionar es un marco potencial para comprender eso, y podríamos generalizar esto a todas las fallas en todo el mundo. Las fallas más suaves con estructuras internas redondeadas generalmente pueden producir menos movimientos de alta frecuencia, mientras que las fallas más fuertes tenderían a producir más ".
La investigación también sugiere que algunas ideas antiguas sobre cómo funcionan los terremotos podrían necesitar una revisión.
"En cierto sentido, podría significar que sabemos menos sobre ciertos aspectos de los terremotos de lo que pensábamos", dijo Tsai. "Si el deslizamiento de fallas no es toda la historia, entonces necesitamos una mejor comprensión de la estructura de la zona de fallas".
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Materiales proporcionado por Universidad de Brown . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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