Los terremotos se producen a lo largo de las fallas entre las placas continentales, donde una placa se hunde debajo de otra.
por la Universidad de Michigan
La presión aumenta entre cada placa, lo que se denomina tensión de falla. Cuando esta tensión aumenta lo suficiente como para liberarse, las placas se deslizan y rozan entre sí, lo que provoca un terremoto.
Los investigadores han pensado durante mucho tiempo que esta fuerza es la principal causante de los terremotos. Pero también interviene otra fuerza: las propiedades de las rocas en las zonas de falla a lo largo de la interfaz de las placas. Esto incluye tanto la estructura de la roca como la forma en que las rocas están dispuestas a lo largo de las zonas.
Ahora, un estudio de la Universidad de Michigan que analizó una pequeña región de Japón ha demostrado que las propiedades de las rocas de la zona de falla realmente importan para la generación de terremotos.
Yihe Huang, autora principal y profesora adjunta de Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente de la UM, y su equipo analizaron datos de la región oriental de Kanto, en Japón, incluida Tokio. La región está situada en el lugar donde la placa del Mar de Filipinas se encuentra entre la placa norteamericana y la placa del Pacífico.
Los terremotos que se producen allí suelen ser pequeños y se producen a profundidades de entre 60 y 70 kilómetros, lo que es bastante profundo, según Huang. La región genera aproximadamente la mitad de los terremotos que se pueden sentir en Tokio.
Los investigadores descubrieron que el material rocoso a lo largo de esta falla está foliado, lo que significa que los minerales dentro de las rocas están dispuestos en capas distintas.
Sus hallazgos, publicados en Science Advances , sugieren que las propiedades de las rocas pueden contribuir igualmente a la generación de terremotos, junto con el estrés de falla.
Huang dice que encontrar áreas activas de zonas de subducción donde tienden a ocurrir terremotos, y examinar por qué ocurren terremotos en estas áreas, puede ayudar a los investigadores a diseñar mejores sistemas de alerta de terremotos .
«Cuando pensamos en dónde se producen los terremotos, siempre pensamos en una escala más amplia, como las zonas de subducción en un sentido más amplio. Pero no es así. Incluso en las zonas de subducción, hay ciertos lugares que son más activos y necesitamos encontrar esos puntos», dijo Huang.
«Nuestro estudio nos permite encontrar esos puntos. Si están vinculados espacial o temporalmente, pueden contribuir a la generación de terremotos más grandes».
«La conclusión principal es que el límite de placa de la zona de subducción contiene muchas más rocas foliadas y dañadas de lo que pensábamos antes a esta escala kilométrica, lo que es relevante para la generación de terremotos en todas las zonas de subducción que albergan terremotos en puntos localizados».
Esta foliación le da a la roca lo que se denomina una propiedad anisotrópica, lo que significa que la roca exhibe diferentes propiedades en diferentes direcciones, de manera similar a la diferencia en las propiedades de la madera a lo largo de su veta en comparación con las transversales. Esto hace que la roca tenga diferentes niveles de resistencia en estas direcciones, de manera similar a cómo la madera es más fuerte a lo largo de su veta que a lo ancho. Las capas de roca a lo largo de esta línea de falla son una mezcla de diferentes tipos de rocas.
La región que los investigadores examinaron está cubierta por una red de estaciones sismométricas de pozos ubicadas aproximadamente cada 25 kilómetros. Debido a que los sismómetros están colocados a unos 100 metros de profundidad en los pozos, los sismómetros pueden captar señales muy pequeñas.
Los investigadores utilizaron datos de los sismómetros de los pozos para calcular el coeficiente de Poisson de la roca subyacente. Este coeficiente mide las propiedades elásticas tridimensionales de las rocas: pensemos en una esponja, dice Huang. Si apretamos una esponja de un extremo a otro, la parte central de la esponja se estira y se separa. Si la estiramos, la parte central se amontona. De esta manera, el material del interior de la esponja se deforma.
Los investigadores descubrieron que en esta región, cuando las rocas de esta zona de falla en particular se comprimen, no se deforman mucho en la otra dirección. Esto significa que la roca es más fuerte en una dirección que en la otra, de nuevo, de manera similar a cómo la madera es más fuerte a lo largo de la veta.
«Es muy extraño y no lo habíamos visto en materiales de la Tierra a esta escala kilométrica», dijo Huang. «Nuestra hipótesis es que esto debe estar relacionado con una heterogeneidad estructural muy local en la zona de subducción».
Ella dice que comprender las estructuras subyacentes de las rocas y cómo las placas tectónicas se desplazan juntas es fundamental para entender cómo y cuándo ocurren los terremotos.
«Observar estas regiones anómalas particulares en las zonas de subducción es probablemente clave para entender dónde ocurren los terremotos y por qué ocurren allí», dijo Huang.
A continuación, los investigadores planean examinar datos de sismómetros colocados en el fondo del océano en la costa de Japón para investigar más rocas a lo largo de la interfaz de las placas de la zona de subducción de Japón.
Más información: Yihe Huang, La heterogeneidad del material de falla controla los terremotos profundos entre placas, Science Advances (2025). DOI: 10.1126/sciadv.adr9353 . www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adr9353
