_ Experimentele de laborator de cutremur produc replici- similar comportamentului

Cutremurele sunt notoriu greu de prezis, la fel și replicile de obicei mai puțin severe care urmează adesea unui eveniment seismic major.

Greg McLaskey, profesor asociat în domeniul civil și al mediului. inginerie de la Cornell Engineering și membrii grupului său de cercetare modelează cutremure în Complexul de laborator Bovay și au dezvoltat o metodă pentru a imita tipul de activitate seismică întârziată care urmează unui cutremur.

Folosind un eșantion hibrid care combină blocuri de plastic și rocă sub formă de pulbere, echipa lui McLaskey a studiat declanșarea întârziată a cutremurului într-un efort de a înțelege mai bine mecanismele replicilor și, în cele din urmă, forțele care prefigurează un cutremur major.

McLaskey este autor principal al cărții „Creep Fronts and Complexitatea secvențelor de cutremur de laborator iluminează declanșarea întârziată a cutremurului. publicat pe 11 noiembrie în Nature Communications.

Replicile pot apărea oriunde de la câteva ore până la câțiva ani după un eveniment seismic major și apar din mecanisme de declanșare complexe și prost înțelese. Și, deoarece aceste evenimente își au originea la kilometri sub suprafață, măsurarea directă a rocii în mișcare este rareori posibilă.

„Chiar și în laborator, este greu de studiat, deoarece se întâmplă foarte repede”, a spus McLaskey. „Cutremurul este practic ca o ruptură, o fisură care se propagă prin Pământ cu o viteză de 3 kilometri (1,8 mile) pe secundă.”

McLaskey și laboratorul său au modelat activitatea seismică la scară relativ mare, apăsând un pereche de plăci de granit lungi de 3 metri împreună cu o forță de peste 2 milioane de lire sterline, de exemplu. Dar pentru această lucrare, modelul a fost redus considerabil.

Echipa a folosit blocuri de plastic de aproximativ 2 ½ picioare lungime, cu praf de cuarț între blocuri pentru a simula tipul de frecare care are loc între plăcile tectonice gigantesche 15. kilometri sub suprafața Pământului.

"Pulberea de cuarț este practic ca nisipul măcinat", a spus McLaskey. „Dacă ai șlefui granitul împotriva lui însuși, s-ar crea ceva similar cu asta, așa că credem că este destul de reprezentativ.”

Cercetătorii Cebry și Ke au experimentat cu o serie de materiale pentru a găsi combinația potrivită de plastic și praf de rocă care ar produce o activitate asemănătoare replicilor, deși la o scară mult mai mică. Cebry a numit formula lor „doar cantitatea potrivită de interesant” pentru a fi utilă.

„Lucru tare este că am reușit să facem ca o parte din eșantion să alunece rapid, să radieze unde seismice, să facem puțin cutremur și apoi ar fi o întârziere”, a spus McLaskey. „Și apoi celălalt capăt al eșantionului s-ar rupe. A fost un fel de șoc de replici.”

„Fronturile de mișcare” – la care se face aluzie în titlul lucrării – sunt cheia, a spus McLaskey. Acestea sunt secțiuni de falii care alunecă foarte încet și cu viteze diferite de-a lungul falii, dar au ca rezultat schimbări semnificative la nivelul subsolului.

„În California, de exemplu, există o mulțime de defecte în care vedeți că poate că trotuarul, după 10 ani, s-a schimbat puțin, dar nu a fost cutremur”, a spus el. „Se târa doar.”

În loc ca roca subterană să alunece cu o viteză constantă, o parte a faliei alunecă mai repede decât alta, a spus McLaskey, iar intersecția dintre secțiunile de alunecare mai rapide și cele mai lente. este în mișcare. „Comportamentul stâncii de pe o parte migrează pentru a afecta comportamentul de pe cealaltă parte”, a spus el.

Din modelarea lor, grupul a stabilit că viteza și rezistența fronturilor de fluaj sunt sensibile la nivelurile de stres la defect de la cutremurele anterioare. Acestea ar putea fi măsurabile și ar putea servi drept contoare de stres locale care, într-o zi, ar putea ajuta la prezicerea evenimentelor seismice.

„Previziunea cutremurelor este încă departe”, a spus McLaskey, „dar cu această lucrare cred că avem o mai bună înțelegere a unui aspect cheie al fizicii.”

(Fluierul)