Los terremotos son los resultados más dramáticos y notables del movimiento de las placas tectónicas. A menudo son destructivos y mortales, o al menos se sienten físicamente: son literalmente eventos geológicos innovadores. Sin embargo, no todos los movimientos tectónicos producen efectos que los humanos puedan percibir.
Los eventos de deslizamiento lento ocurren cuando las fuerzas tectónicas reprimidas se liberan en el transcurso de unos días o meses, como un terremoto que se desarrolla en cámara lenta. El movimiento más gradual significa que la gente no sentirá que la tierra tiembla bajo sus pies y los edificios no se derrumbarán. Pero la falta de destrucción no hace que los fenómenos de deslizamiento lento sean menos importantes desde el punto de vista científico. De hecho, su papel en el ciclo de los terremotos puede ayudar a crear un mejor modelo para predecir cuándo ocurren los terremotos.
En un artículo publicado recientemente en Cartas de investigación geofísicaun grupo de investigación de la Escuela Jackson de Geociencias dirigido por Harm Van Avendonk, Nathan Bangs y Nicola Tisato explora cómo la composición de las rocas, específicamente su permeabilidad (o la facilidad con la que los fluidos pueden fluir a través de ellas) afecta la frecuencia e intensidad de los eventos de deslizamiento lento. .
En 2019 y 2022, el grupo viajó a la Isla Norte de Nueva Zelanda para recolectar rocas de varios afloramientos cerca del Margen Hikurangi. Se trata de una zona de subducción frente a la costa de Nueva Zelanda donde se producen eventos de deslizamiento lento de forma rutinaria, aproximadamente una vez al año. Los investigadores trajeron un alijo de rocas a UT, donde probaron su permeabilidad y propiedades elásticas.
Sus pruebas mostraron cómo los poros de las rocas podrían controlar los eventos regulares de deslizamiento lento en esta zona de subducción. Estudios anteriores han sugerido que una capa de roca impermeable en la parte superior de la placa tectónica descendente sirve como una tapa sellada, atrapando fluido en los poros de las capas de roca subyacentes. A medida que el líquido se acumula debajo del sello, la presión aumenta y eventualmente llega a ser lo suficientemente alta como para provocar un deslizamiento lento o un terremoto. Este evento luego rompe el sello impermeable, fracturando temporalmente las rocas, permitiéndoles absorber fluidos. Al cabo de unos meses, las rocas sanan y recuperan su permeabilidad inicial, y el ciclo comienza de nuevo.
Al estudiar este ciclo, Tisato y otros investigadores probaron rocas de afloramientos superficiales cercanos que alguna vez fueron parte de la falla del terremoto en las profundidades del subsuelo. Estudios de permeabilidad anteriores se han realizado sólo en sedimentos sueltos que se han consolidado en roca sólida.
“Estamos demostrando por primera vez, utilizando rocas que son representativas de las que se encuentran en profundidad, que la permeabilidad controla (los eventos de deslizamiento lento)”, dijo.
Laura Wallace, investigadora del Instituto de Geofísica de la Universidad de Texas y GEOMAR en Alemania, ha estado estudiando eventos de deslizamiento lento durante más de 20 años y fue la primera persona en registrar eventos de deslizamiento lento que ocurrieron en el margen de Hikurangi. Dijo que este artículo agrega más puntos de datos para informar las escalas de tiempo en las que pueden tener lugar los cambios de permeabilidad de la zona de falla, lo que posiblemente influya en los ciclos de eventos de deslizamiento lento observados.
“Agrega algunas limitaciones de datos adicionales sobre cómo podría funcionar este proceso de válvula de falla, cómo podría funcionar el ciclo de fluidos en la zona de subducción, si eso es realmente lo que impulsa la ciclicidad de estas cosas”, dijo Wallace.
El objetivo final de esta investigación, dijo Tisato, es comprender por qué ocurren los terremotos y eventualmente construir un modelo convincente que pueda incluso predecirlos, un código que los científicos aún no han descifrado.
Él y el estudiante de posgrado Jacob Allen están actualmente analizando muestras de rocas del centro del margen y probando diferencias en la permeabilidad. Las rocas del extremo norte de esta zona de subducción son más ricas en arcillas que las del extremo sur. Debido a que las arcillas son maleables y pueden acomodar una gran cantidad de agua y otros fluidos, son ideales para atrapar, fracturar y canalizar esos fluidos. Eso podría explicar por qué los eventos de deslizamiento lento en el extremo norte de la zona de subducción ocurren con frecuencia, mientras que rara vez ocurren en el extremo sur, dijo Tisato.
“Tenemos que hacer el ejercicio de comprender por qué en el norte del margen de Hikurangi hay deslizamientos lentos y por qué en el sur del margen de Hikurangi tenemos menos deslizamientos lentos”, dijo Tisato. “Porque si entendemos eso, entonces tendremos un paso adicional hacia la predicción”.
Tres estudiantes de posgrado de la Escuela Jackson de Geociencias también contribuyeron a este artículo: Carolyn Bland, Kelly Olsen y Andrew Gase.