Source: Journal of Geophysical Research: Solid Earth
This is an authorized translation of an Eos article. Esta es una traducción al español autorizada de un artículo de Eos.
Cuando una falla se rompe en la naturaleza, algunas secciones de la falla se deslizan de repente y sísmicamente, debilitándose mientras que aumenta la velocidad. Otras regiones avanzan lentamente y se fortalecen con el aumento de velocidad. La ubicación relativa de estas secciones afecta el tamaño y naturaleza de la actividad sísmica a lo largo de la falla. En una configuración común, una sección que se debilita con la velocidad está rodeada por una sección que se fortalece con la velocidad, lo que detiene la propagación de las rupturas.
Los científicos usan múltiples técnicas, incluyendo modelado y experimentos de laboratorio, para recrear y entender mejor el comportamiento de las fallas. En los experimentos de laboratorio, los investigadores construyen modelos de pequeña escala de fallas usando materiales como roca y plástico para ver cómo responden a las rupturas. Sin embargo, los métodos actuales tienen varios inconvenientes. Por ejemplo, la mayoría de los experimentos usan muestras que tienen propiedades uniformes de debilitamiento por velocidad. Otros han usado polvos, conocidos como gubia de falla, compuestos de diferentes minerales para recrear secciones de debilitamiento y fortalecimiento por velocidad, pero la gubia puede compactarse de manera inconsistente y complicar los resultados.
En un nuevo estudio, Song y McLaskey crearon una técnica para más fácilmente representar las rupturas de fallas naturales en un entorno de laboratorio. Construyeron el modelo de la falla entera de plexiglás, o acrílico, que se sabe ser debilitado por velocidad. En lugar de usar un material completamente diferente, cubrieron las áreas exteriores de la interfaz de la falla con teflón, famoso por su baja fricción, para imitar una área de fortalecimiento de velocidad que rodea una área de debilitamiento por velocidad. Esto creó una falla heterogénea similar a las condiciones encontradas en la naturaleza sin usar la gubia usada en otros experimentos.
Los investigadores encontraron que cuando aumentan la cantidad de estrés normal en la falla de plexiglás y teflón, o cuando aumentaron el tamaño de la área de debilitamiento por velocidad, el comportamiento de deslizamiento cambio de deslizamiento estable a eventos stick-slip irregulares, similares a cómo se mueven muchas fallas en la naturaleza. Además, notaron que cuando no hay material de fortalecimiento de velocidad, confinando la ruptura de la falla, las ondas sísmicas se radiaban de manera menos eficiente que en la naturaleza. Estos hallazgos podrían ser útiles para entender la relación entre la longitud de las rupturas de fallas y el comportamiento de los terremotos. (Journal of Geophysical Research: Solid Earth, https://doi.org/10.1029/2023JB028509, 2024)
—Sarah Derouin (@sarahderouin.bsky.social), Escritora de ciencia
Discussion about this post