Foutzones spelen een sleutelrol bij het vormgeven van de vervorming van de aardkorst. Al deze zones bevatten vloeistoffen, die sterk van invloed zijn op hoe aardbevingen zich voortplanten. In een artikel dat vandaag is gepubliceerd in Natuurcommunicatie , Chiara Cornelis, een doctoraat student aan EPFL's Laboratory of Experimental Rock Mechanics (LEMR), laat zien hoe de viscositeit van deze vloeistoffen direct de intensiteit van een aardbeving beïnvloedt. Na het uitvoeren van een reeks laboratoriumtests en simulaties, Cornelio ontwikkelde een fysiek model om variabelen nauwkeurig te berekenen, zoals hoeveel energie een aardbeving nodig heeft om zich voort te planten - en, daarom, zijn kracht - volgens de viscositeit van ondergrondse vloeistoffen.

Het onderzoek maakte deel uit van breder onderzoek naar aardwarmteprojecten, die, net als andere ondergrondse activiteiten, kan aardbevingen veroorzaken - een proces dat bekend staat als geïnduceerde seismiciteit, in tegenstelling tot natuurlijke seismiciteit, waarin aardbevingen plaatsvinden zonder menselijke tussenkomst.

"Ondergrondse exploratieprojecten zoals aardwarmte, injectieputten en mijnbouw omvatten allemaal het injecteren van vloeistoffen onder druk in breuken in het gesteente, ", legt Cornelio uit. "Studies als deze tonen aan hoe een beter begrip van de eigenschappen en effecten van vloeistoffen essentieel is om veroorzaakte aardbevingen te voorkomen of te verminderen. Bedrijven moeten deze eigenschappen meenemen in hun denken, in plaats van alleen te focussen op volume- en drukoverwegingen."

zoals zeep

Cornelio voerde 36 experimenten uit, het simuleren van aardbevingen van verschillende intensiteit, en zich met verschillende snelheden voortplanten, in graniet of marmer, met vloeistoffen van vier verschillende viscositeiten. Haar bevindingen toonden een duidelijke correlatie aan tussen vloeistofviscositeit en aardbevingsintensiteit.

"Stel je voor dat deze vloeistoffen werken als zeep, het verminderen van de wrijving tussen uw handen wanneer u ze wast, of zoals de olie die je op mechanische onderdelen spuit om ze weer in beweging te krijgen, " legt Marie Violay uit, een universitair docent en het hoofd van de LEMR. "Bovendien, natuurlijk voorkomende aardbevingen produceren warmte wanneer de twee platen tegen elkaar wrijven. Die hitte doet de rots smelten, waardoor een smeerfilm ontstaat die ervoor zorgt dat de fout nog verder wegglijdt. Ons onderzoek geeft ons ook een duidelijker beeld van hoe dat natuurlijke proces werkt."