Un terremoto de supercizalla es un terremoto en el que la propagación de la ruptura a lo largo de la superficie de la falla ocurre a velocidades superiores a la velocidad de la onda de corte sísmica ( onda S). Esto provoca un efecto análogo a un boom sónico . [1]
Velocidad de propagación de ruptura
Durante los eventos sísmicos a lo largo de la superficie de una falla, el desplazamiento se inicia en el foco y luego se propaga hacia afuera. Normalmente, para los grandes terremotos, el foco se encuentra hacia un extremo de la superficie de deslizamiento y gran parte de la propagación es unidireccional (por ejemplo, los terremotos de Sichuan en 2008 y en el Océano Índico de 2004 ). [2] Estudios teóricos han sugerido en el pasado que el límite superior de la velocidad de propagación es el de las ondas de Rayleigh , aproximadamente 0,92 de la velocidad de la onda de corte. [3] Sin embargo, se han reportado evidencias de propagación a velocidades entre los valores de la onda S y la onda compresional ( onda P) para varios terremotos [4] [5] de acuerdo con estudios teóricos y de laboratorio que apoyan la posibilidad de propagación de ruptura en este rango de velocidad. [6] [7]
Ocurrencia
Se han observado evidencias de propagación de la ruptura a velocidades mayores que las velocidades esperadas de la onda S para la corteza circundante en varios terremotos grandes asociados con fallas de deslizamiento . Durante el deslizamiento, el componente principal de la propagación de la ruptura será horizontal, en la dirección del desplazamiento, como una fisura por cizallamiento Modo II (en el plano). Esto contrasta con una ruptura por inmersión-deslizamiento donde la dirección principal de propagación de la ruptura será perpendicular al desplazamiento, como una fisura por cizallamiento Modo III (antiplano). Los estudios teóricos han demostrado que las grietas en Modo III se limitan a la velocidad de la onda de corte, pero que las grietas en el Modo II pueden propagarse entre las velocidades de las ondas S y P [8] y esto puede explicar por qué no se han observado terremotos de cizalladura superior en las fallas de buzamiento y deslizamiento.
Inicio de la ruptura por cizallamiento
El rango de velocidad de ruptura entre las ondas de Rayleigh y las ondas de corte sigue estando prohibido para una grieta en Modo II (una buena aproximación a una ruptura por deslizamiento). Esto significa que una ruptura no puede acelerar desde la velocidad de Rayleigh hasta la velocidad de la onda de corte. En el mecanismo de "Burridge-Andrews", la ruptura por cizallamiento superior se inicia en una ruptura "hija" en la zona de alta tensión de cizallamiento desarrollada en la punta de propagación de la ruptura inicial. Debido a esta zona de alta tensión, esta ruptura secundaria puede comenzar a propagarse a una velocidad superior a la de corte antes de combinarse con la ruptura existente. [9] La ruptura experimental de grietas por cizallamiento, utilizando placas de un material fotoelástico , ha producido una transición de ruptura sub-Rayleigh a superalta por un mecanismo que "se ajusta cualitativamente al conocido mecanismo de Burridge-Andrews". [10]
Efectos geologicos
Se cree que las altas tasas de deformación que se esperan cerca de las fallas que se ven afectadas por la propagación de supercizallamiento generan lo que se describe como rocas pulverizadas. La pulverización implica el desarrollo de muchas pequeñas microfisuras a una escala menor que el tamaño de grano de la roca, mientras se conserva la estructura anterior , bastante distinta de la brecha y cataclasis normales que se encuentran en la mayoría de las zonas de fallas. Se ha informado de tales rocas hasta a 400 m de distancia de grandes fallas de deslizamiento, como la falla de San Andrés. El vínculo entre la supercizalla y la aparición de rocas pulverizadas está respaldado por experimentos de laboratorio que muestran que se necesitan velocidades de deformación muy altas para causar una fractura tan intensa. [11]
Ejemplos de
Observado directamente
- Terremoto de Izmit de 1999 , magnitud M w 7,6 asociado con un movimiento de deslizamiento en la zona de falla del norte de Anatolia [12]
- Terremoto de Düzce de 1999 , magnitud M w 7,2 asociado con un movimiento de deslizamiento en la zona de falla del norte de Anatolia [12]
- Terremoto de Kunlun de 2001 , magnitud M w 7,8 asociado con un movimiento de deslizamiento en la falla de Kunlun [13] [14]
- Terremoto 2002 Denali , magnitud M w 7,9 asociada con el movimiento de desgarre en el Fault Denali [14] [15]
- 2010 terremoto de Yushu , la magnitud M w 6,9 asociada con el movimiento de desplazamiento de rumbo en la Falla de Yushu [16]
- Terremotos de 2012 en el Océano Índico , magnitud M w 8,6 asociados con deslizamientos en varios segmentos de fallas, el primer evento de supercizallamiento reconocido en la litosfera oceánica. [17]
- 2013 Craig, Alaska terremoto , de magnitud M w 7,6 asociada con desgarre en la Falla de la reina Charlotte - el primer evento supershear reconocido en un límite de placa oceánica. [18]
- Terremoto del Mar Egeo de 2014 , magnitud M w 6,9, supercorteza se reconoció durante el segundo subevento. [19]
- Terremoto de Tayikistán de 2015 , magnitud M w 7,2, deslizamiento de supercizallamiento en dos segmentos, con deslizamiento normal en la curva de restricción que los une. [20]
- Terremoto de la zona de fractura de Romanche de 2016 , magnitud 7,1, ruptura de supercizalla dirigida hacia el oeste después de una fase inicial de viaje hacia el este en la falla de transformación del océano Romanche en el Atlántico ecuatorial [21]
- Terremoto de las islas Komandorsky de 2017 , magnitud M w 7,7, transición de superecorte seguido de un salto de ruptura a través de un paso de falla. [22]
- Terremoto de Sulawesi de 2018 , magnitud M w 7.5, asociado con un movimiento de deslizamiento en la falla de Palu-Koro [23]
- Terremoto del Mar Caribe de 2020 , magnitud M w 7,7, propagación de ruptura unilateral hacia el oeste desde el epicentro a lo largo de una sección de 300 km de la falla transformante Oriente con dos episodios de ruptura por supercizallamiento [24]
Inferido
- 1906 Terremoto de San Francisco , magnitud M w 7,8 asociado con un movimiento de deslizamiento en la falla de San Andrés [25]
- Terremoto del Valle Imperial de 1979 , magnitud M w 6,4 asociado con un deslizamiento en la Falla Imperial [4]
- Terremoto en el mar de Okhotsk de 2013 de magnitud M w 6,7 La réplica fue una supercizalla extremadamente profunda (640 kilómetros (400 millas)) e inusualmente rápida a "ocho kilómetros por segundo (cinco millas por segundo), casi un 50 por ciento más rápido que la velocidad de la onda de corte en esa profundidad ". [26]
Ver también
- Terremoto lento
Referencias
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enlaces externos
- Página web de Eric Dunham sobre Supershear Dynamics
- Artículo de New Scientist sobre terremotos Supershear