Wie Landverformung auftritt, wenn Verwerfungsabschnitte kriechen

Blattverschiebungen können in Bezug auf ihre Bewegung unbeständig sein – sie können sich langsam und stetig bewegen oder stationär bleiben, bis ihre aufgebaute Spannung auf einmal losgelassen wird. Aber wie ändern sich die Bewegungen dieser Verwerfungen von einer blockierten und plötzlichen Freisetzung zu einem stetigen Kriechen? Und wie wirkt sich diese Veränderung auf die Felsen rund um die Verwerfung aus? Es ist wichtig zu verstehen, wo diese Verformungsarten auftreten und welche Variablen zur Art der Bewegung beitragen, um Erdbebengefahren zu bestimmen.

Um herauszufinden, was in der Nähe einer Schlupfänderung passiert, haben Ross et al. erstellten ein physikalisches Modell, um das Schlupfverhalten entlang einer Blattschlupfstruktur zu isolieren. Sie verwendeten deformierendes Silikon als Analogon für die Erdkruste, wodurch sie andere Variablen außer Acht lassen konnten, die die Gleittypen beeinflussen können, einschließlich lithologischer Unterschiede, Verformungsgeschichte und Fehlergeometrie.

Eine Seite des Experiments blieb stationär, während sich die andere Seite bewegte, und entlang dieser Grenze zwischen den beiden Seiten wurde ein Teil an sich selbst geklebt oder verriegelt, während ein anderer Teil geschnitten wurde, um ein Kriechen zu simulieren. Farbige Sandkörner wurden auf die Oberfläche gestreut, um Bewegungen zu verfolgen. Die Zeitrafferfotografie von oben nach unten erfasste die 2D-Verformung, während die 3D-Verformung mit Photogrammetrie verfolgt wurde.

Sie fanden heraus, dass sich die Kontraktion dort entwickelt, wo der schleichende Teil der Verwerfung in den gesperrten Abschnitt der Verwerfung mündet. Gleichzeitig erfolgt eine Verlängerung auf der gegenüberliegenden Seite der Verwerfung, wenn sich der kriechende Abschnitt von dem blockierten Abschnitt wegzieht. Dieses Muster wiederholt sich an sekundären Stellen und erzeugt ein abwechselndes Muster aus Ausdehnung und Kontraktion. Diese Zonen haben entgegengesetzte vertikale Bewegungen, wodurch topografische Höhen und Tiefen entstehen.

Als die Forscher ihr Modell mit Felddaten der San-Andreas-Verwerfung in Zentralkalifornien verglichen, stellten sie fest, dass sowohl Modell- als auch Felddaten ein Muster aus abwechselnder Ausdehnung und Kontraktion über die kriechenden Verwerfungsabschnitte zeigten. Laut den Autoren zeigt diese Arbeit, dass eine Änderung des Gleitverhaltens zu einer Verformung außerhalb der Verwerfung führen kann und einige der entlang der San-Andreas-Verwerfung beobachteten Muster erklären könnte.

Diese Geschichte wurde mit freundlicher Genehmigung von Eos, gehostet von der American Geophysical Union, neu veröffentlicht. Lesen Sie die Originalgeschichtehier.