La mecánica de fallas es un campo de estudio que investiga el comportamiento de las fallas geológicas .
Detrás de cada terremoto hay una roca débil. El hecho de que la roca siga siendo débil es un factor importante para determinar la posibilidad de que se produzcan terremotos más grandes.
A pequeña escala, la roca fracturada se comporta esencialmente de la misma manera en todo el mundo, en el sentido de que el ángulo de fricción es más o menos uniforme (véase Fricción por fallas ). Un pequeño elemento de roca en una masa mayor responde a los cambios de tensión de una manera bien definida: si se ve comprimido por tensiones diferenciales mayores que su resistencia, es capaz de experimentar grandes deformaciones. Una banda de roca débil y fracturada en una masa competente puede deformarse para parecerse a una falla geológica clásica . Utilizando sismómetros y la localización de terremotos , se puede observar el patrón requerido de microterremotos.
En el caso de los terremotos, todo comienza con una grieta en forma de moneda de un centavo , como la que imaginó por primera vez Brune. [1] Como se ilustra, una zona sísmica puede comenzar como una grieta única, que va creciendo hasta formar muchas grietas individuales y conjuntos de grietas a lo largo de una falla. La clave para el crecimiento de una falla es el concepto de una "fuerza de seguimiento", como se proporciona convenientemente para los terremotos entre placas , por el movimiento de las placas tectónicas. Bajo una fuerza de seguimiento, los desplazamientos sísmicos eventualmente forman una característica topográfica, como una cadena montañosa.
Los terremotos intraplaca no tienen una fuerza posterior y no están asociados con la formación de montañas. Por lo tanto, existe la desconcertante cuestión de cuánto tiempo debe vivir cualquier zona activa interior. Porque, en una placa sólida bajo tensión, cada desplazamiento sísmico actúa para aliviar (reducir) la tensión; la zona de falla debería llegar al equilibrio y cesar toda actividad sísmica. Se puede ver este tipo de "bloqueo" arqueado en muchos procesos naturales. [2]
De hecho, la zona sísmica (como la zona de falla de New Madrid ) tiene asegurada la vida eterna por la acción del agua. Como se muestra, si añadimos a la grieta el equivalente a un embudo gigante, se convierte en beneficiaria de la corrosión bajo tensión (el debilitamiento progresivo del borde de la grieta por el agua). [3] Si hay un aporte continuo de agua nueva, el sistema no llega al equilibrio, sino que sigue creciendo, aliviando cada vez más la tensión de un volumen cada vez mayor.
Por lo tanto, el requisito previo para que una zona interior con actividad sísmica continúe es la presencia de agua, la capacidad del agua para llegar hasta la fuente de la falla (alta permeabilidad ) y las altas tensiones interiores horizontales habituales de la masa rocosa. Todas las zonas de pequeños terremotos tienen el potencial de crecer hasta parecerse a New Madrid o Charlevoix . [4]