Γιατί σταματούν οι σεισμοί;

Ένα ρήγμα στο Μαρόκο. Εναλλασσόμενα στρώματα λασπόλιθου και ψαμμίτη της λεκάνης Sidi Bettache της Λιθανθρακοφόρου εποχής, διακρίνεται το επίπεδο κατά μήκος του οποίου τα στρώματα βράχου προς τα αριστερά έχουν γλιστρήσει προς τα κάτω, σε σχέση με τα στρώματα στα δεξιά του ρήγματος. Φωτογραφία του Franck Bouttemy/Βικιπαίδεια.

Τι είναι ρήγμα;

Ένα ρήγμα είναι  μια ζώνη ρωγμών μεταξύ δύο μπλοκ βράχου. Τα ρήγματα επιτρέπουν στα μπλοκ να κινούνται το ένα σε σχέση με το άλλο. Αυτή η κίνηση μπορεί να συμβεί γρήγορα, με τη μορφή σεισμού - ή μπορεί να συμβεί αργά, με τη μορφή ερπυσμού. Τα ρήγματα μπορεί να κυμαίνονται σε μήκος από μερικά χιλιοστά έως χιλιάδες χιλιόμετρα. 

Ένα ρήγμα σχηματίζεται στον φλοιό της Γης ως εύθραυστη απόκριση στο στρες. Γενικά, η κίνηση των τεκτονικών πλακών παρέχει την τάση και τα πετρώματα στην επιφάνεια σπάνε ως απάντηση σε αυτό. Τα ρήγματα δεν έχουν ιδιαίτερη κλίμακα μήκους.

Η κίνηση των ρηγμάτων επιφέρει σεισμούς.

Οι σεισμοί συμβαίνουν ως αποτέλεσμα της συσσώρευσης ενέργειας μεταξύ συγκρουόμενων τμημάτων του φλοιού της Γης, στις ζώνες ρηγμάτων. Τα μεγαλύτερα τμήματα από αυτές, είναι γνωστά ως τεκτονικές πλάκες.

Σύμφωνα με την κλασική θεωρία του σεισμού, μικροί σεισμοί θα πρέπει να εξακολουθήσουν να εξελίσσονται σε μεγάλους σεισμούς μέχρι να εξαπλωθούν σε όλο το μήκος του ρήγματος. Ωστόσο, πόλεις όπως το Σαν Φρανσίσκο και το Τόκιο δοκιμάζονται από μικρούς σεισμούς που δεν εξελίσσονται σε μεγάλους. Οι γεωεπιστήμονες πιστεύουν ότι αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι περιοχές στο ρήγμα ενεργούν ως φραγμοί για τα σεισμικά κύματα και σταδιακά τους μετριάζουν.

Τα εμπόδια και η θραύση

Τα εμπόδια που βρέθηκαν στα ρήγματα  είναι συνήθως περιοχές οι οποίες μειώνουν την κίνηση των τεμαχών ή ακόμη των πλακών. Ωστόσο οι γεωλόγοι δεν μπορούν να καθορίσουν τη θέση αυτών των εμποδίων γύρω από τα ρήγματα. Όμως ορισμένοι επιστήμονες χρησιμοποιούν την «στοχαστική θεωρία  του Griffith» που μπορεί να υπολογίσει στατιστικά την κατανομή των εμποδίων, και συνεπώς να προβλέψει εάν θα μετριάσει το φαινόμενο ενός σεισμού ή όχι. 

Η θεωρία του Griffith της εφελκυστικής θραύσης δείχνει ότι η ανάπτυξη μιας ρωγμής σε ένα υλικό - το οποίο συμβαίνει από έναν σεισμό- καθορίζεται από παράγοντες όπως η επιφανειακή ενέργεια, η τριβή και η ελαστική ενέργεια του υλικού. 

Η ρωγμή γίνεται μόνο μεγαλύτερη όταν η ενέργεια που απαιτείται για να διαχωρίσει το άκρο της είναι μεγαλύτερη από την ενέργεια που απελευθερώθηκε από την αύξηση της συνολικής επιφάνειας. Η θεωρία  περιλαμβάνει πως η ενέργεια  που προκύπτει απορροφάται από τα εμπόδια.

Προσομοιώσεις υπολογιστών παρουσιάζουν μια σειρά από «σεισμούς», συμπεριλαμβανομένων των προσεισμών ,κύριων  σεισμών και μετασεισμικών δονήσεων - που είναι παρόμοιοι με αυτούς που παρατηρούμε σε «πραγματικά γεγονότα» σεισμών.

Γεωδίφης με πληροφορίες από το physicsworld.com

Δημοσιεύθηκε για πρώτη φορά στις 23/10/2010