Quais são as causas dos tremores de terra com falhas de greve? Novo Estudo Diz A ‘Terra Preguiçosa’

Um estudo recente revelou dados extensivos sobre como as falhas de greve-deslizamento se desenvolvem ao longo do tempo e eventualmente causam terramotos na superfície da Terra. Investigadores cunharam o movimento de duas placas num movimento de greve-deslizamento para seguir a hipótese ‘Terra Preguiçosa’.

Para se afastar um pouco, as falhas de greve-deslizamento são como os geocientistas descrevem o movimento de duas placas em contacto uma com a outra. Nesta falha específica, as duas placas movem-se em paralelo mas em direcção oposta uma da outra. Isto pode ser demonstrado colocando dois pedaços de lixa em cada mão e esfregando a mão direita para a frente e a esquerda para trás.

Falhas de greve-deslizamento produzem pouco ou nenhum deslocamento vertical entre as duas placas, mas um deslocamento lateral significativo. De facto, o tipo de falha é o tipo de falha predominante na Califórnia ocidental, tal como o sistema de falha de San Andreas. A causa dos terramotos de falha de greve-deslizamento deve-se ao movimento das duas placas uma contra a outra e à libertação da tensão acumulada. À medida que as placas maiores são empurradas ou puxadas em direcções diferentes, elas acumulam tensão contra a placa adjacente até que finalmente falha.

O recente estudo foi publicado no Journal of Structural Geology pela Dra. Alexandra Hatem na Universidade de Massachusetts Amherst. A motivação por detrás da investigação é concentrar-se especificamente no que acontece sob a crosta terrestre quando se formam e quebram falhas de greve-deslizamento.

O que governa o movimento de greve-deslizamento de falhas

Os geólogos compreendem a mecânica de greve-deslizamento de falhas na escala da placa, mas até agora, as especificidades de falhas numa escala muito pequena não têm sido estudadas tão exaustivamente. Muitas vezes, vemos falhas como elas existem actualmente, mas não podemos olhar para o desenvolvimento dessa falha a partir de fases incipientes.

Para abordar esta questão, o Dr. Hatem construiu um modelo em miniatura da crosta terrestre utilizando argila de caulino. A equipa certificou-se de que o comprimento até à profundidade era dimensionado de forma apropriada para imitar o da Terra e com a viscosidade correcta. Depois de criar duas placas desta argila de caulino, a equipa montou várias condições-limite sobre as quais testar o desenvolvimento da falha de greve-derrapante. Numa condição de limite, há um defeito pré-existente ao longo das duas placas, noutra há um deslocamento pré-existente sob as placas de argila, e no último exemplo o deslocamento está numa zona de cisalhamento mais ampla.

Após a configuração dos modelos, a equipa deslocou as duas placas de argila em direcções opostas, a fim de medir alterações minuciosas à medida que se desenvolviam os defeitos de batida-deslizamento. A equipa descobriu que as falhas se desenvolvem através de uma hipótese de “Terra Preguiçosa”, em que a propagação da falha toma o caminho mais fácil. Esta é uma característica semelhante que vemos em muitos sistemas na Terra, desde rios que encontram o caminho mais fácil até elevações mais baixas, passando por mamíferos que tomam o caminho mais fácil do ponto A até ao ponto B.

As falhas propagam-se, a equipa mediu a forma como a tensão é transferida para diferentes partes da falha, um processo que na vida real leva milhões de anos e ao longo de muitos quilómetros. Ao contrário do movimento linear idealizado de uma falha por deslizamento, a equipa demonstrou o que os geólogos sabiam em teoria, que a deformação de corte tem várias fases antes do movimento final ao longo da falha.

Inicialmente, a deformação ao longo da falha é distribuída ao longo da zona de falha. Através de mais tensão e do desenvolvimento das falhas, as falhas de escalão começam a formar, alongar, interagir e propagar-se ao longo da zona da falha mais ampla. Finalmente, a estirpe é libertada pelo movimento ao longo da falha dominante através de um deslizamento de greve.

Outra descoberta interessante é que as irregularidades incorporadas nas falhas são persistentes, sem que a falha ‘conserte’ as irregularidades e forme uma falha recta e mais eficaz. Esta evolução geral de um defeito de greve-deslizamento parece ser o caso, independentemente das condições de contorno existentes.