En zonas de fallas complejas, múltiples fallas aparentemente desconectadas pueden potencialmente romperse a la vez, aumentando la posibilidad de un gran terremoto dañino. Los terremotos recientes, incluidos los Landers de 1992, la mina Hector de 1999 y los terremotos de Ridgecrest de 2019 en California, entre otros, se rompieron de esta manera¿Pero cómo pueden los sismólogos predecir si segmentos de fallas individuales podrían estar conectados y romperse juntos durante un evento sísmico?
Una forma podría ser buscar pistas de que los segmentos están conectados debajo de la superficie, según David Oglesby, investigador de la Universidad de California, Riverside. Su estudio publicado en el Boletín de la Sociedad Sismológica de América sugiere que el patrón de distribuciones de deslizamiento en los segmentos de falla puede indicar si los segmentos separados por un espacio en la superficie están conectados a unos pocos kilómetros de la superficie de la tierra.
Y en un segundo artículo publicado en BSSA, Hui Wang de la Administración de Terremotos de China y sus colegas concluyen que una ruptura a lo largo de una falla de escala, donde los segmentos de fallas paralelas se superponen en la dirección de una ruptura, podrían "saltar" sobre unbrecha más amplia entre los segmentos de falla de lo que se pensaba anteriormente.
En ambos casos, hacer la conexión entre segmentos de falla podría tener un impacto significativo en la evaluación de los riesgos sísmicos para una región. "La longitud máxima de ruptura potencial, de ahí la magnitud máxima [de un terremoto], es un parámetro importante para evaluar los riesgos sísmicos", dijo Mian Liu de la Universidad de Missouri-Columbia, coautora del estudio Wang.
"Los detalles de la conectividad pueden tener una influencia controladora sobre si se produce un gran terremoto que salta sobre lo que parecen ser segmentos de fallas múltiples o un pequeño terremoto que permanece en un segmento pequeño", dijo Oglesby.
Oglesby comenzó a pensar en este problema de discernir las conexiones en profundidad después de una conferencia en la que uno de los oradores sugirió que las fallas completamente desconectadas tendrían diferentes patrones de deslizamiento que las fallas conectadas en profundidad. Modelado que analizó la distribución de deslizamiento - en términos generales, donde ocurre el deslizamientojunto con una falla, podría ser útil, pensó.
En su modelado 3D de ruptura dinámica de segmentos de falla desconectados por espacios, Oglesby observó en particular qué tan rápido el deslizamiento decae a cero en el borde de un segmento de falla en la superficie. ¿La cantidad de deslizamiento disminuye gradualmente hacia cero en el borde?, o disminuye rápidamente a cero?
Los modelos sugieren que "si todo es igual, si una falla parece estar desconectada en la superficie pero está conectada a una profundidad relativamente baja, entonces el deslizamiento decaerá muy rápidamente a cero en el borde del segmento de falla", Oglesbydijo.
La poca profundidad en este caso significa que los segmentos están conectados a aproximadamente 1 a 2 kilómetros 0.6 a 1.2 millas debajo de la superficie, señaló. Si la falla permanece completamente desconectada o está conectada a más de 1 a 2 kilómetros ", entoncesel deslizamiento no decaerá a cero tan rápidamente en el borde del segmento de falla de superficie ", explicó Oglesby, ya que la conexión más profunda está demasiado lejos para tener un fuerte efecto en la distribución del deslizamiento de superficie.
Oglesby hizo hincapié en que sus modelos están simplificados y no tienen en cuenta otros factores como el alto esfuerzo y la tensión y la falla potencial de la roca alrededor de los bordes de los segmentos de falla ". Y solo porque obtienes este rápido deterioro, nonecesariamente significa que [una falla] está conectada en profundidad ", señaló." Hay muchos factores que afectan el deslizamiento de la falla. Es una pista, pero no una pistola humeante ".
En su estudio de modelado, Wang y sus colegas analizaron más de cerca qué factores podrían influir en el salto de una ruptura entre segmentos de fallas paralelas en un sistema de escala. Fueron provocados por eventos como el terremoto de magnitud 7.8 en Kaikoura, Nueva Zelanda, en 2016, dondela ruptura saltó entre segmentos de fallas casi paralelos con una separación de 15 a 20 kilómetros.
Los investigadores encontraron que al incluir los efectos de fondo de los cambios en el estrés en una escala, las rupturas podrían saltar sobre un espacio más amplio que los 5 kilómetros aproximadamente 3.1 millas predichos por algunos estudios anteriores.
Los modelos de Wang y sus colegas sugieren, en cambio, que una ruptura puede saltar más de 15 kilómetros 9,3 millas en una escala de liberación o extensión, o 7 kilómetros 4,3 millas en una falla de restricción de compresión o compresión.
Sus modelos combinan datos sobre los cambios de estrés tectónico a largo plazo con los cambios en el estrés predichos por los modelos de ruptura dinámica de fallas, proporcionando una imagen más completa de los cambios de estrés a lo largo de una falla en una escala de tiempo de millones de años y unos pocos segundos ". Nos dimos cuentaque necesitábamos unir estos diferentes modelos de fallas para comprender mejor la mecánica de fallas ", dijo Liu.
Liu también advirtió que sus modelos solo miden un aspecto de la geometría de fallas complejas ". Aunque muchos factores podrían contribuir a la propagación de la ruptura a través de las escalas, el ancho de escalón es quizás uno de los más fáciles de medir, por lo que esperamos que nuestros resultados conduzcan a más estudiosy una mejor comprensión de los sistemas de fallas complejas "
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Materiales proporcionado por Sociedad Sismológica de América . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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