science >> Wetenschap >  >> Natuur

Hoe landvervorming optreedt wanneer breuksecties kruipen

Strike-slip fouten zoals de San Andreas hebben secties van vergrendelde beweging en secties van langzame en gestage kruip. Onderzoekers hebben nu fysiek gemodelleerd wat er met het land rond fouten gebeurt met verschillende soorten beweging. Krediet:John Wiley/Wikimedia, CC BY 3.0

Strike-slip fouten kunnen wispelturig zijn in hun beweging - ze kunnen langzaam en stabiel bewegen of stationair blijven totdat hun opgebouwde stress in één keer wordt losgelaten. Maar hoe veranderen de bewegingen van deze fouten van een vergrendelde en plotselinge release in een gestage kruip? En hoe beïnvloedt deze verandering de rotsen rond de breuk? Begrijpen waar deze vervormingsstijlen voorkomen en de variabelen die bijdragen aan het soort beweging is belangrijk bij het bepalen van aardbevingsgevaren.

Om te ontdekken wat er gebeurt in de buurt van een verandering in slip, Ross et al. creëerde een fysiek model om slipgedrag langs een strike-slip-structuur te isoleren. Ze gebruikten vervormende siliconen als analogon voor de aardkorst, waardoor ze andere variabelen konden negeren die van invloed kunnen zijn op sliptypes, waaronder lithologische verschillen, vervormingsgeschiedenis en foutgeometrie.

De ene kant van het experiment bleef stationair terwijl de andere kant bewoog, en langs die grens tussen de twee kanten zat een deel vast aan zichzelf of vergrendeld, terwijl een ander deel werd afgesneden om kruipen te simuleren. Gekleurde zandkorrels werden op het oppervlak gestrooid om bewegingen te volgen. Top-down time-lapse-fotografie legde 2D-vervorming vast, terwijl 3D-vervorming werd gevolgd met fotogrammetrie.

Ze ontdekten dat samentrekking zich ontwikkelt waar het kruipende deel van de fout in het vergrendelde deel van de fout loopt. Tegelijkertijd vindt verlenging plaats aan de andere kant van de breuk als het kruipende gedeelte wegtrekt van het vergrendelde gedeelte. Dit patroon herhaalt zich op secundaire locaties, waardoor een afwisselend patroon van extensie en contractie ontstaat. Deze zones hebben tegengestelde verticale bewegingen, waardoor topografische hoogte- en dieptepunten ontstaan.

Toen de onderzoekers hun model vergeleken met veldgegevens over de San Andreas-breuk in centraal Californië, ontdekten ze dat zowel de model- als de veldgegevens een patroon van afwisselende verlenging en samentrekking over de kruipende foutsecties vertoonden. Volgens de auteurs laat dit werk zien dat een verandering in slipgedrag kan leiden tot vervorming buiten de schuld en sommige van de patronen die langs de San Andreas-breuk zijn waargenomen, zou kunnen verklaren.