Porucha Creep of Active Faults

Porucha creep je název pomalého a konstantního prokluzu, ke kterému může dojít u některých aktivních chyby bez zemětřesení. Když se lidé o tom dozvědí, často si kladou otázku, zda poruchové dotvarování může způsobit budoucí zemětřesení nebo je zmenšit. Odpověď zní „pravděpodobně ne“ a tento článek vysvětluje proč.

V geologii se „dotvarování“ používá k popisu jakéhokoli pohybu, který zahrnuje stabilní, postupnou změnu tvaru. Půda se plazí je název nejjemnější formy sesuvu půdy. Tvar deformace se vyskytuje v minerálních zrnech jako skály se zdeformují a skládají. Porucha dotvarování, také nazývaná aseismická dotvarování, se děje na zemském povrchu na malém zlomku chyb.

Plíživé chování se děje u všech druhů poruch, ale je to nejzřetelnější a nejjednodušší vizualizovat chyby způsobené úderem, což jsou svislé trhliny, jejichž protilehlé strany se vůči sobě pohybují do stran jiný. Pravděpodobně se to děje na obrovských poruchách souvisejících se subdukcí, které vedou k největším zemětřesením, ale nemůžeme tyto podvodní pohyby dostatečně dobře měřit, abychom to prozradili. Pohyb creepu, měřený v milimetrech za rok, je pomalý a konstantní a nakonec vzniká z deskové tektoniky. Tektonické pohyby vyvíjejí sílu (

Poruchové tečení vyplývá z rozdílů v tahovém chování v různých hloubkách poruchy.

Dolů hluboko jsou skály při poruše tak horké a měkké, že se čelní tváře jednoduše protahují kolem sebe jako taffy. To znamená, že horniny podléhají tažnému namáhání, které neustále zbavuje většinu tektonického stresu. Nad tažnou zónou se skály mění z tažného na křehký. V křehké zóně narůstá napětí, když se skály elasticky deformují, jako by to byly obrovské bloky gumy. Zatímco se to děje, strany poruchy jsou zamčeny dohromady. K zemětřesením dochází, když křehké skály uvolní toto elastické napětí a vrátí se zpět do svého uvolněného, ​​neomezeného stavu. (Pokud chápete zemětřesení jako „uvolnění elastického kmene v křehkých horninách“, máte na mysli geofyzika.)

Další přísadou na tomto obrázku je druhá síla, která drží zablokovanou poruchu: tlak generovaný hmotností hornin. Čím větší toto lithostatický tlak, čím větší napětí se může porucha hromadit.

Teď můžeme cítit creep poruchy: dochází k povrchu, kde je lithostatický tlak natolik nízký, že chyba není uzamčena. V závislosti na rovnováze mezi uzamčenými a odemknutými zónami se rychlost tečení může lišit. Pečlivé studie poruchového tečení nám pak mohou naznačit, kde jsou uzamčené zóny níže. Z toho můžeme získat vodítka o tom, jak se tektonický kmen vytváří vinou poruchy, a možná dokonce získáme určitý náhled na to, jaké zemětřesení může přijít.

Měření dotvarování je složité umění, protože se vyskytuje v blízkosti povrchu. Mezi mnoho kalifornských úderů patří několik, které se plazí. Patří mezi ně Haywardova chyba na východní straně San Francisco Bay, Calaverasova chyba na jih, plazivý segment San Andreasovy chyby v centrální Kalifornii a část Garlockovy chyby na jihu Kalifornie. (Poruchy plazivosti jsou však obvykle vzácné.) Měření se provádějí opakovanými průzkumy podél trvalých značky, které mohou být stejně jednoduché jako řada hřebíků v pouličním chodníku nebo propracované jako creepmetry umístěné v tunely. Ve většině lokalit dochází k prudkému nárůstu, kdykoli vlhkost z bouří proniká do půdy v Kalifornii, což znamená zimní období dešťů.

Na Haywardova chyba, rychlost tečení není větší než několik milimetrů za rok. Dokonce i maximum je jen zlomkem celkového tektonického pohybu a mělké zóny, které se plazí, by na prvním místě nikdy neshromažďovaly tolik energie. Plíživé zóny jsou převážně převáženy velikostí zamčené zóny. Pokud tedy k zemětřesení, které by se dalo očekávat přibližně každých 200 let, dojde v průměru o několik let později, protože dotvarování uvolňuje trochu napětí, nikdo by to neřekl.

Plíživý segment San Andreas chyba je neobvyklé. Na tom nebyla zaznamenána žádná velká zemětřesení. Je to část poruchy, asi 150 kilometrů dlouhá, která se plazí kolem 28 milimetrů za rok a zdá se, že má pouze malé uzamčené zóny, pokud existují. Proč je vědecká hádanka. Vědci se dívají na další faktory, které mohou tuto poruchu mazat. Jedním z faktorů může být přítomnost hojného jílu nebo hadovité horniny podél zlomové zóny. Dalším faktorem může být podzemní voda zachycená v pórech sedimentu. A aby se věci trochu složitější, je možné, že dotvarování je dočasná věc, časově omezená na časnou část zemětřesení. Přestože vědci již dlouho mysleli, že se plazivá sekce může zastavit šíření velkých prasklin v ní, nedávné studie to zpochybňují.

V rámci vrtného projektu SAFOD se podařilo v hloubce téměř 3 kilometrů odebrat vzorek horniny přímo na závadě San Andreas ve své plazivé části. Když byla jádra poprvé odhalena, byla přítomnost hadího hněvu zjevná. V laboratoři však vysokotlaké zkoušky materiálu jádra ukázaly, že byl velmi slabý kvůli přítomnosti jílového minerálu zvaného saponit. Saponitové formy, kde se serpentinit setkává a reaguje s obyčejnými sedimentárními horninami. Jíl je velmi účinný při zachycování pórové vody. Takže, jak se ve vědě o Zemi často děje, zdá se, že každý má pravdu.