Механика разломов — это область науки, изучающая поведение геологических разломов .
За каждым хорошим землетрясением стоит слабая порода. То, остается ли порода слабой, становится важным моментом в определении потенциала более крупных землетрясений.
В малых масштабах трещиноватая порода ведет себя по существу одинаково по всему миру, в том смысле, что угол трения более или менее однороден (см. Трение разлома ). Небольшой элемент породы в большей массе реагирует на изменения напряжения вполне определенным образом: если он сжимается дифференциальными напряжениями, превышающими его прочность, он способен к большим деформациям. Полоса слабой трещиноватой породы в компетентной массе может деформироваться, напоминая классический геологический разлом . Используя сейсмометры и локацию землетрясений , можно наблюдать необходимую картину микроземлетрясений.
Для землетрясений все начинается с вкрапленной трещины в форме пенни , как впервые предположил Брюн. [1] Как показано, зона землетрясения может начинаться как одна трещина, разрастаясь, чтобы сформировать множество отдельных трещин и скоплений трещин вдоль разлома. Ключом к росту разлома является концепция «следящей силы», как удобно предусмотрено для межплитных землетрясений движением тектонических плит. Под действием следующей силы сейсмические смещения в конечном итоге формируют топографическую особенность, такую как горный хребет.
Внутриплитовые землетрясения не имеют последующей силы и не связаны с горообразованием. Таким образом, возникает загадочный вопрос о том, как долго должна существовать любая внутренняя активная зона. Ведь в сплошной напряженной плите каждое сейсмическое смещение действует на снятие (уменьшение) напряжения; зона разлома должна прийти в равновесие; и вся сейсмическая активность прекращается. Можно увидеть этот тип дугообразного «запирания» во многих природных процессах. [2]
Фактически, сейсмическая зона (такая как зона разлома Нью-Мадрид ) обеспечивает вечную жизнь благодаря действию воды. Как показано, если мы добавим эквивалент гигантской воронки к трещине, она станет бенефициаром коррозии под напряжением (прогрессивное ослабление края трещины водой). [3] Если есть постоянный приток новой воды, система не приходит в равновесие, а продолжает расти, постоянно снимая напряжение со все большего и большего объема.
Таким образом, предпосылкой для продолжающейся сейсмически активной внутренней зоны является наличие воды, способность воды доходить до источника разлома (высокая проницаемость ) и обычные высокие горизонтальные внутренние напряжения скального массива. Все небольшие сейсмические зоны имеют потенциал для роста, чтобы напоминать Новый Мадрид или Шарлевуа . [4]