La falla de San Andrés en la llanura de Carrizo
Un reciente estudio ha revelado amplios datos sobre cómo se desarrollan las fallas de deslizamiento con el tiempo y acaban provocando terremotos en la superficie de la Tierra. Los investigadores acuñaron el movimiento de dos placas en un movimiento de deslizamiento de huelga para seguir la hipótesis de la «Tierra perezosa».
Para retroceder un poco, las fallas de deslizamiento de huelga son la forma en que los geocientíficos describen el movimiento de dos placas en contacto entre sí. En esta falla en concreto, las dos placas se mueven en paralelo pero en dirección opuesta la una a la otra. Esto puede demostrarse poniendo dos trozos de papel de lija en cada mano y frotando la mano derecha hacia delante y la izquierda hacia atrás.
Las fallas de golpe producen poco o ningún desplazamiento vertical entre las dos placas, pero sí un importante desplazamiento lateral. De hecho, este tipo de falla es el que predomina en el oeste de California, como el sistema de fallas de San Andrés. La causa de los terremotos de las fallas de deslizamiento se debe al movimiento de las dos placas una contra otra y a la liberación de la tensión acumulada. A medida que las placas más grandes son empujadas o tiradas en diferentes direcciones, acumulan tensión contra la placa adyacente hasta que finalmente falla.
El reciente estudio fue publicado en el Journal of Structural Geology por la Dra. Alexandra Hatem de la Universidad de Massachusetts Amherst. La motivación de la investigación es centrarse específicamente en lo que ocurre bajo la corteza terrestre cuando se forman y rompen las fallas de deslizamiento.
Qué gobierna el movimiento de las fallas de deslizamiento
Los geólogos entienden la mecánica de las fallas de deslizamiento a escala de placa, pero hasta ahora, los detalles de las fallas a escala muy pequeña no se han estudiado tan a fondo. A menudo, vemos las fallas tal y como existen en la actualidad, pero no llegamos a observar el desarrollo de esa falla desde etapas incipientes.
Esquema de una falla de deslizamiento
Para solucionar esto, el Dr. Hatem construyó un modelo en miniatura de la corteza terrestre utilizando arcilla de caolín. El equipo se aseguró de que la longitud de la profundidad fuera la adecuada para imitar la de la Tierra y con la viscosidad correcta. Después de crear dos placas de esta arcilla de caolín, el equipo estableció varias condiciones de contorno para probar el desarrollo de la falla de deslizamiento. En una condición de contorno, hay una falla preexistente a lo largo de las dos losas, en otra hay un desplazamiento preexistente bajo las losas de arcilla, y en el último ejemplo el desplazamiento se produce en una zona de cizalla más amplia.
Después de configurar los modelos, el equipo movió las dos losas de arcilla en direcciones opuestas para medir los cambios minúsculos a medida que se desarrollaban las fallas de golpe. El equipo descubrió que las fallas se desarrollan a través de una hipótesis de «Tierra perezosa», por la que la propagación de la falla toma el camino más fácil. Se trata de un rasgo similar al que observamos en muchos sistemas de la Tierra, desde los ríos que encuentran el camino más fácil hacia las elevaciones más bajas hasta los mamíferos que toman el camino más fácil desde el punto A al punto B.
A medida que las fallas se propagan, el equipo midió cómo se transfiere la tensión a las diferentes partes de la falla, un proceso que en la vida real lleva millones de años y a través de muchos kilómetros. A diferencia del movimiento lineal idealizado de una falla de deslizamiento, el equipo demostró lo que los geólogos sabían en teoría, que la deformación por cizallamiento tiene varias etapas antes del movimiento final a lo largo de la falla.
Esquema de las fallas en escalón.
Al principio, la deformación a lo largo de la falla se distribuye a lo largo de la zona de falla. A través de una mayor deformación y desarrollo de las fallas, las fallas en escalón comienzan a formarse, se alargan, interactúan y se propagan a lo largo de la zona de falla más amplia. Por último, la tensión se libera mediante el movimiento a lo largo de la falla de deslizamiento de rumbo dominante.
Otro hallazgo interesante es que las irregularidades incorporadas en las fallas son persistentes, sin que la falla «fije» las irregularidades y forme una falla recta y más efectiva. Esta evolución general de una falla de deslizamiento parece ser el caso sin importar las condiciones de contorno existentes.
Etapa 1 del desarrollo de una falla en escalón
Etapa 2 del desarrollo de la falla en escalón
Journal of Structural Geology
Este estudio proporciona uno de los análisis másprofundidad a pequeña escala de la formación de las fallas de deslizamiento. Esto permite a los geólogos comprender mejor fallas como la de San Andrés, cómo se formó y cómo se desarrolla con el tiempo. Es una pieza más para ayudar a los geólogos a entender y predecir mejor los terremotos.