Em zonas de falha complexas, várias falhas aparentemente desconectadas podem potencialmente se romper de uma vez, aumentando a chance de um grande terremoto prejudicial. Terremotos recentes, incluindo os Landers de 1992, Hector Mine 1999 e terremotos Ridgecrest 2019 na Califórnia, entre outros, rompido desta forma. Mas como os sismólogos podem prever se segmentos de falha individuais podem ser conectados e se romperem durante um evento sísmico?
Uma maneira pode ser procurar pistas de que os segmentos estão conectados abaixo da superfície, de acordo com David Oglesby, um pesquisador da Universidade da Califórnia, Riverside. Seu estudo publicado no Boletim da Sociedade Sismológica da América sugere que o padrão de distribuições de escorregamento em segmentos de falha pode indicar se segmentos separados por uma lacuna na superfície estão conectados a poucos quilômetros da superfície da terra.
E em um segundo artigo publicado na BSSA, Hui Wang, da Administração Chinesa de Terremotos, e seus colegas concluem que uma ruptura ao longo de uma falha de passagem, onde segmentos de falha paralelos se sobrepõem na direção de uma ruptura, pode ser capaz de "pular" uma lacuna maior entre os segmentos de falha do que se pensava anteriormente.
Em ambos os casos, fazer a conexão entre os segmentos de falha pode ter um impacto significativo na avaliação dos riscos sísmicos para uma região. "O comprimento de ruptura máximo potencial, daí a magnitude máxima [de um terremoto], é um parâmetro importante para avaliar os riscos sísmicos, "disse Mian Liu, da University of Missouri-Columbia, um co-autor do estudo de Wang.
"Os detalhes de conectividade podem ter uma influência de controle sobre se você obtém um grande terremoto que salta sobre o que parecem ser vários segmentos de falha ou um pequeno terremoto que permanece em um pequeno segmento, "Oglesby disse.
Oglesby começou a pensar sobre esse problema de discernir conexões em profundidade após uma conferência em que um dos palestrantes sugeriu que as falhas completamente desconectadas teriam padrões de escorregamento diferentes das falhas conectadas em profundidade. Modelagem que olhou para a distribuição de deslizamento, de forma ampla, onde o escorregamento ocorre ao longo de uma falha - pode ser útil, ele pensou.
Em sua modelagem de ruptura dinâmica 3-D de segmentos de falha desconectados por lacunas, Oglesby observou em particular a rapidez com que o escorregamento diminui para zero na borda de um segmento de falha na superfície. A quantidade de deslizamento diminui gradualmente em direção a zero na borda, ou diminui rapidamente para zero?
Os modelos sugerem que "todas as coisas sendo iguais, se uma falha parece estar desconectada na superfície, mas está conectada a uma profundidade relativamente rasa, então, normalmente, o escorregamento irá decair muito rapidamente para zero na borda do segmento de falha, "Oglesby disse.
A profundidade rasa, neste caso, significa que os segmentos estão conectados a cerca de 1 a 2 quilômetros (0,6 a 1,2 milhas) abaixo da superfície, ele notou. Se a falha permanecer completamente desconectada ou conectada a mais de 1 a 2 quilômetros, "então o escorregamento não cairá para zero tão rapidamente na borda do segmento de falha de superfície, "Oglesby explicou, uma vez que a conexão mais profunda está muito longe para ter um forte efeito na distribuição de deslizamento da superfície.
Oglesby enfatizou que seus modelos são simplificados, e não leve em consideração outros fatores, como alta tensão e deformação e ruptura potencial da rocha ao redor das bordas dos segmentos de falha. "E só porque você tem essa rápida deterioração, não significa necessariamente que [uma falha] está conectada em profundidade, "ele observou." Existem muitos fatores que afetam o deslizamento de falha. É uma pista, mas não uma arma fumegante. "
Em seu estudo de modelagem, Wang e colegas examinaram mais de perto quais fatores podem influenciar o salto de uma ruptura entre segmentos de falha paralelos em um sistema de passagem. Eles foram motivados por eventos como o 2016 de magnitude 7,8 Kaikoura, Nova Zelândia, terremoto, onde a ruptura saltou entre segmentos de falha quase paralelos, tanto quanto 15 a 20 quilômetros de distância.
Os pesquisadores descobriram que, ao incluir os efeitos de fundo de mudanças no estresse em uma etapa, rupturas poderiam saltar sobre um espaço maior do que os 5 quilômetros (cerca de 3,1 milhas) previstos por alguns estudos anteriores.
Os modelos de Wang e colegas sugerem, em vez disso, que uma ruptura pode saltar mais de 15 quilômetros (9,3 milhas) em uma passagem de liberação ou extensão, ou 7 quilômetros (4,3 milhas) em uma falha restritiva ou de passagem compressiva.
Seus modelos combinam dados sobre mudanças de tensão tectônica de longo prazo com mudanças na tensão previstas por modelos de ruptura dinâmica de falha, fornecendo uma imagem mais completa das mudanças de estresse ao longo de uma falha em uma escala de tempo de milhões de anos e alguns segundos. "Percebemos que precisávamos fazer a ponte entre esses diferentes modelos de falha para entender melhor a mecânica da falha, "disse Liu.
Liu também alertou que seus modelos medem apenas um aspecto da geometria de falha complexa. "Embora muitos fatores possam contribuir para a propagação da ruptura entre as etapas, a largura do passo é talvez uma das mais fáceis de medir, portanto, esperançosamente, nossos resultados levariam a mais estudos e uma melhor compreensão de sistemas de falha complexos. "
