As forças de derretimento de rochas que ocorrem muito mais profundamente na Terra do que se pensava anteriormente parecem causar tremores ao longo de um segmento notório da Falha de San Andreas da Califórnia, de acordo com uma nova pesquisa da USC que ajuda a explicar como os terremotos acontecem.

O estudo do campo emergente da física de terremotos analisa a mecânica do tremor de baixo para cima, em vez de de cima para baixo, com foco em rochas subterrâneas, fricção e fluidos. No segmento da falha de San Andreas perto de Parkfield, Califórnia, excitações subterrâneas - além das profundezas onde os terremotos são normalmente monitorados - levam à instabilidade que se rompe em um terremoto.

"A maior parte da sismicidade da Califórnia se origina nas primeiras 16 km da crosta, mas alguns tremores na falha de San Andreas ocorrem muito mais profundamente, "disse Sylvain Barbot, professor assistente de ciências da terra no USC Dornsife College of Letters, Artes e Ciências. "Por que e como isso acontece é em grande parte desconhecido. Mostramos que uma seção profunda da Falha de San Andreas quebra com frequência e derrete as rochas hospedeiras, gerando essas ondas sísmicas anômalas. "O estudo recém-publicado aparece em Avanços da Ciência . Barbot, o autor correspondente, colaborou com Lifeng Wang da Administração de Terremotos da China na China.

As descobertas são significativas porque ajudam a avançar o objetivo de longo prazo de entender como e onde os terremotos podem ocorrer, junto com as forças que provocam tremores. Uma melhor compreensão científica ajuda a informar os códigos de construção, políticas públicas e preparação para emergências em áreas afetadas por terremotos, como a Califórnia. As descobertas também podem ser importantes em aplicações de engenharia, onde a temperatura das rochas muda rapidamente, como por fraturamento hidráulico.

Parkfield foi escolhido por ser um dos epicentros mais monitorados do mundo. A falha de San Andreas passa pela cidade, e é rompido regularmente com terremotos significativos. Terremotos de magnitude 6 abalaram a seção Parkfield da falha em intervalos bastante regulares em 1857, 1881, 1901, 1922, 1934, 1966 e 2004, de acordo com o U.S. Geological Survey. Em maiores profundidades, tremores menores ocorrem a cada poucos meses. Então, o que está acontecendo nas profundezas da Terra para explicar a rápida recorrência do terremoto?

Usando modelos matemáticos e experimentos de laboratório com rochas, os cientistas realizaram simulações com base em evidências coletadas na seção da falha de San Andreas que se estende até 36 milhas ao norte de - e 16 milhas abaixo - Parkfield. Eles simularam a dinâmica da atividade de falha nas profundezas da Terra, abrangendo 300 anos, para estudar uma ampla gama de tamanhos e comportamentos de ruptura.

Os pesquisadores observaram que, após o término de um grande terremoto, as placas tectônicas que se encontram no limite da falha se estabelecem em um go-along, fase de convivência. Por um feitiço, eles passam um pelo outro, um deslizamento lento que causa pouca perturbação à superfície.

Mas essa harmonia esconde problemas em fermentar. Gradualmente, movimento através de pedaços de granito e quartzo, o alicerce da Terra, gera calor devido ao atrito. Conforme o calor se intensifica, os blocos de rocha começam a mudar. Quando o atrito eleva as temperaturas acima de 650 graus Fahrenheit, os blocos de rocha ficam menos sólidos e mais fluidos. Eles começam a deslizar mais, gerando mais atrito, mais calor e mais fluidos até que eles passem rapidamente uns pelos outros - provocando um terremoto.

"Assim como esfregar as mãos no frio para aquecê-las, as falhas aquecem quando deslizam. Os movimentos de falha podem ser causados ​​por grandes mudanças na temperatura, "Barbot disse." Isso pode criar um feedback positivo que os faz deslizar ainda mais rápido, eventualmente gerando um terremoto. "

É uma maneira diferente de ver a falha de San Andreas. Os cientistas normalmente se concentram no movimento no topo da crosta terrestre, antecipando que seu movimento, por sua vez, refaz as rochas nas profundezas. Para este estudo, os cientistas examinaram o problema de baixo para cima.

"É difícil fazer previsões, "Barbot acrescentou, "então, em vez de prever apenas terremotos, estamos tentando explicar todos os diferentes tipos de movimento vistos no solo. "