Creep de falha é o nome para o deslizamento lento e constante que pode ocorrer em alguns falhas, panes sem que haja um terremoto. Quando as pessoas aprendem sobre isso, muitas vezes se perguntam se a fluência de falhas pode neutralizar futuros terremotos ou torná-los menores. A resposta é "provavelmente não" e este artigo explica o porquê.
Termos de fluência
Na geologia, "fluência" é usada para descrever qualquer movimento que envolva uma mudança constante e gradual de forma. Rastejamento do solo é o nome da forma mais suave de deslizamento de terra. A fluência da deformação ocorre nos grãos minerais, rochas tornam-se deformadas e dobradas. A fluência de falhas, também chamada de fluência aseísmica, acontece na superfície da Terra em uma pequena fração de falhas.
O comportamento de rastejamento acontece em todos os tipos de falhas, mas é mais óbvio e fácil de visualizar em falhas de deslizamento, que são trincas verticais cujos lados opostos se movem para os lados em relação a cada de outros. Presumivelmente, isso acontece nas enormes falhas relacionadas à subducção que dão origem aos maiores terremotos, mas não podemos medir esses movimentos subaquáticos o suficiente para saber. O movimento da fluência, medido em milímetros por ano, é lento e constante e, em última análise, surge da tectônica de placas. Os movimentos tectônicos exercem uma força (
estresse) nas rochas, que respondem com uma mudança de forma (tensão).Tensão e força nas falhas
A fluência de falhas surge das diferenças no comportamento da tensão em diferentes profundidades de uma falha.
No fundo, as pedras de uma falha são tão quentes e macias que a face da falha simplesmente se estende uma para a outra como um caramelo. Ou seja, as rochas sofrem uma tensão dúctil, que constantemente alivia a maior parte do estresse tectônico. Acima da zona dúctil, as rochas mudam de dúctil para quebradiço. Na zona quebradiça, o estresse aumenta à medida que as rochas se deformam elasticamente, como se fossem blocos gigantes de borracha. Enquanto isso está acontecendo, os lados da falha são bloqueados juntos. Terremotos acontecem quando rochas quebradiças liberam essa tensão elástica e retornam ao seu estado relaxado e sem tensão. (Se você entende os terremotos como "liberação de tensão elástica em rochas quebradiças", tem a mente de um geofísico.)
O próximo ingrediente nesta imagem é a segunda força que mantém a falha travada: pressão gerada pelo peso das rochas. Quanto maior isso pressão litostática, mais tensão que a falha pode acumular.
Rastejar em poucas palavras
Agora podemos entender o aumento da falha: acontece perto da superfície onde a pressão litostática é baixa o suficiente para que a falha não seja bloqueada. Dependendo do equilíbrio entre as zonas bloqueadas e desbloqueadas, a velocidade da fluência pode variar. Estudos cuidadosos sobre a fluência de falhas, portanto, podem nos dar dicas de onde as zonas bloqueadas ficam abaixo. A partir disso, podemos obter pistas sobre como a tensão tectônica está se acumulando ao longo de uma falha e talvez até obter algumas dicas sobre que tipo de terremotos podem estar ocorrendo.
Medir a fluência é uma arte complexa porque ocorre perto da superfície. As muitas falhas de deslizamento de terra da Califórnia incluem várias que são assustadoras. Isso inclui a falha de Hayward, no lado leste da baía de São Francisco, a falha de Calaveras, ao sul, a segmento rastejante da falha de San Andreas no centro da Califórnia e parte da falha de Garlock no sul Califórnia. (No entanto, falhas rastejantes são geralmente raras.) As medições são feitas por pesquisas repetidas ao longo de linhas permanentes. marcas, que podem ser tão simples quanto uma fileira de pregos na calçada de uma rua ou tão elaboradas quanto túneis. Na maioria dos locais, a fluência aumenta sempre que a umidade das tempestades penetra no solo da Califórnia, o que significa a estação chuvosa do inverno.
Efeito de fluência em terremotos
No Falha de Hayward, as taxas de fluência não são maiores que alguns milímetros por ano. Mesmo o máximo é apenas uma fração do movimento tectônico total, e as zonas rasas que rastejam nunca coletariam muita energia de tensão em primeiro lugar. As zonas rastejantes são superadas pelo tamanho da zona bloqueada. Portanto, se um terremoto esperado a cada 200 anos, em média, ocorrer alguns anos depois, porque a fluência alivia um pouco de tensão, ninguém poderia dizer.
O segmento rastejante do Falha em San Andreas é incomum. Nenhum grande terremoto foi registrado nele. É uma parte da falha, com cerca de 150 quilômetros de extensão, que se arrasta por volta de 28 milímetros por ano e parece ter apenas pequenas zonas bloqueadas, se houver. Por que é um quebra-cabeça científico. Os pesquisadores estão analisando outros fatores que podem estar lubrificando a falha aqui. Um fator pode ser a presença de argila abundante ou rocha serpentinita ao longo da zona de falha. Outro fator pode ser a água subterrânea presa nos poros dos sedimentos. E apenas para tornar as coisas um pouco mais complexas, pode ser que a fluência seja temporária, limitada no tempo à parte inicial do ciclo do terremoto. Embora os pesquisadores pensem há muito tempo que a seção rasteira pode impedir que grandes rupturas se espalhem por ela, estudos recentes colocam isso em dúvida.
O projeto de perfuração da SAFOD conseguiu amostrar a rocha diretamente na falha de San Andreas em sua seção rasteira, a uma profundidade de quase 3 quilômetros. Quando os núcleos foram revelados, a presença de serpentinita era óbvia. Porém, no laboratório, testes de alta pressão do material do núcleo mostraram que ele era muito fraco devido à presença de um mineral de argila chamado saponita. A saponita se forma onde a serpentinita se encontra e reage com as rochas sedimentares comuns. A argila é muito eficaz para capturar a água dos poros. Então, como muitas vezes acontece na ciência da Terra, todo mundo parece estar certo.