התרסקות תקלות של תקלות אקטיביות

זחילת תקלות היא שם החלקה איטית ומתמדת שיכולה להתרחש בחלק פעיל תקלות בלי שיהיה רעידת אדמה. כאשר אנשים לומדים על כך, הם תוהים לעתים קרובות אם זחילת תקלות יכולה לנטרל רעידות אדמה עתידיות, או להפוך אותם לקטנים יותר. התשובה היא "כנראה שלא", ומאמר זה מסביר מדוע.

בגיאולוגיה משתמשים ב"זחילה "לתיאור כל תנועה הכרוכה בשינוי קבוע והדרגתי של צורתם. זוחל קרקע הוא השם לצורת ההטלה העדינה ביותר. זחילת עיוות מתרחשת בתוך גרגרי מינרלים כמו סלעים נעשים מעוותים ומקופלים. זחילת תקלות, המכונה גם זחילה אסואיזמית, מתרחשת על פני כדור הארץ על חלק קטן של תקלות.

התנהגות זוחלת מתרחשת על כל מיני תקלות, אבל זה הכי ברור והכי קל לדמיין אותם תקלות פליטת שביתה, שהן סדקים אנכיים אשר הצדדים הנגדים שלהם נעים לצדדים ביחס לכל אחד אחר. יש להניח שזה קורה על תקלות אדירות הקשורות לכריתה שמביאות לרעידות האדמה הגדולות ביותר, אך איננו יכולים למדוד את התנועות התת-ימיות האלה מספיק כדי לדעת זאת. תנועת השרץ, הנמדדת במילימטרים בשנה, היא איטית וקבועה ובסופו של דבר נובעת מטקטוניקת צלחות. תנועות טקטוניות מפעילות כוח (לחץ) על הסלעים, המגיבים בשינוי צורה (מתח).

זחילת תקלות נובעת מההבדלים בהתנהגות הזנים בעומקים שונים של תקלה.

במעמקי הסלעים שנמצאים בתקלה הם כה חמים ורכים, עד שפני התקלה פשוט נמתחים זה לזה כמו טופי. כלומר, הסלעים עוברים זן משיכה, המקל ללא הרף על מרבית הלחץ הטקטוני. מעל אזור רקיע, סלעים משתנים משמיש לשברירי. באזור שביר, מתח מצטבר כאשר הסלעים מתעוותים בצורה אלסטית, ממש כאילו הם גושי גומי ענקיים. בזמן שזה קורה, צידי התקלה נעולים זה בזה. רעידות אדמה מתרחשות כאשר סלעים שבירים משחררים את המתח האלסטי ההוא וחוזרים למצבם הרגוע והבלתי מוגבל. (אם אתה מבין רעידות אדמה כ"שחרור מתח אלסטי בסלעים שבירים ", יש לך מוח של גיאופיזיקאי.)

המרכיב הבא בתמונה זו הוא הכוח השני האוחסן את התקלה: לחץ הנוצר ממשקל הסלעים. זה גדול יותר לחץ ליטוסטטי, כך יתאפשר התגברות של התקלה.

כעת אנו יכולים להבין את זחילת התקלה: זה קורה לפני השטח בו הלחץ הליטוסטטי נמוך מספיק כדי שהתקלה לא תינעל. בהתאם לאיזון בין אזורים נעולים ובלתי נעולים, מהירות הזחילה יכולה להשתנות. מחקרים מדוקדקים של זחילת תקלות, אם כן, יכולים להעניק לנו רמזים למקום בו נמצאים אזורים נעולים מתחת. מכאן אנו עשויים לקבל רמזים לגבי האופן בו מתפתח המתח הטקטוני לאורך תקלה, ואולי אפילו נשיג תובנה כלשהי באשר לסוג רעידות האדמה שעשויות להגיע.

מדידת זחילה היא אמנות מורכבת מכיוון שהיא מתרחשת בסמוך לפני השטח. התקלות הרבות בשביתה של קליפורניה כוללות כמה זוחלים. אלה כוללים את תקלת הייוורד בצד המזרחי של מפרץ סן פרנסיסקו, תקלת הקאלברה ממש מדרום, קטע זוחל של תקלת סן אנדראס במרכז קליפורניה, וחלק מאשמת גרלוק בדרום קליפורניה. (עם זאת, תקלות זוחלות הן בדרך כלל נדירות.) המדידות נעשות על ידי סקרים חוזרים ונשנים לאורך שורות קבועות סימנים, שעשויים להיות פשוטים כמו שורת מסמרים במדרכה ברחוב או משוכללים כמו שרפרפים שהוצבו בהם מנהרות. ברוב המקומות גלים זוחלים בכל פעם שרטיבות מסופות חודרת לאדמה בקליפורניה שפירושה עונת הגשמים בחורף.

על תקלת הייוורדשיעורי הזחילה אינם גדולים מכמה מילימטרים בשנה. אפילו המקסימום הוא רק שבריר מהתנועה הטקטונית הכוללת, והאזורים הרדודים שמתגנבים לעולם לא יאספו אנרגיות עומס רבות מלכתחילה. אזורי הזוחל שם עולים באופן מכריע מגודל האזור הנעול. כך שאם רעידת אדמה שעשויה להיות צפויה בכל 200 שנה, בממוצע, תתרחש כמה שנים אחר כך מכיוון שהזחילה מקלה מעט מאמץ, איש לא ידע.

הקטע הזוחל של אשמת סן אנדראס זה יוצא דופן. מעולם לא נרשמו רעידות אדמה גדולות. זה חלק מהתקלה, שאורכה כ -150 ק"מ, הזוחל סביב 28 מילימטרים בשנה ונראה שיש לה אזורים נעולים קטנים אם בכלל. מדוע חידה מדעית. חוקרים בוחנים גורמים אחרים שעשויים לשמן את התקלה כאן. גורם אחד עשוי להיות נוכחות של חימר שופע או סלע סרפנטיניט לאורך אזור התקלה. גורם נוסף עשוי להיות מים תת קרקעיים שנלכדו בנקבוביות המשקע. ובדיוק כדי להפוך את הדברים לקצת יותר מורכבים, יכול להיות שהזחילה היא דבר זמני, מוגבל בזמן לחלק המוקדם של מחזור רעידת האדמה. למרות שחוקרים חשבו זה מכבר כי החלק הזוחל עשוי להפסיק התפשטות קרעים גדולים על פניו, מחקרים אחרונים הטילו ספק בכך.

פרויקט קידוח ה- SAFOD הצליח לדגום את הסלע ממש על תקלה סן אנדראס בקטע הזוחל שלו, בעומק של כמעט 3 קילומטרים. כאשר נחשף הליבות לראשונה, נוכחות סרפנטניט הייתה ברורה. אך במעבדה, בדיקות בלחץ גבוה של חומר הליבה הראו שהוא חלש מאוד בגלל נוכחותו של מינרל חימר הנקרא ספוניט. צורות ספוניט בהן הסרפנטיניט נפגש ומגיב עם סלעי משקע רגילים. חימר יעיל מאוד בלכידת מי נקבוביות. לכן, כמו שקורה לעתים קרובות במדע כדור הארץ, נראה שכולם צודקים.