Abstract

Dopóki nie zrozumiemy jak uskoki pełzają, nie zrozumiemy w pełni jak produkują trzęsienia ziemi. Jednakże, większość fizyki i geologii niskotemperaturowego pełzania nie jest znana. Istnieją dwa końcowe typy pełzania niskotemperaturowego: słabe pełzanie gładkich uskoków i silne pełzanie uskoków chropowatych, z całym spektrum trybów pośrednich pomiędzy nimi. Większość modeli koncepcyjnych i numerycznych zajmuje się słabym pełzaniem, zakładając bardzo gładki uskok z wyżłobieniem typowo osłabionym przez minerały wodorozcieńczalne (Harris, 2017). Mniej zrozumiałe jest pełzanie silne. W przypadku stref subdukcji, silne pełzanie wydaje się być powszechne i jest często związane z subdukcją dużych geometrycznych nieregularności, takich jak góry podwodne i grzbiety asejsmiczne (Wang i Bilek, 2014). Nieregularności te generują systemy pęknięć, ponieważ napierają na opór kruchych skał. Powstałe w ten sposób heterogeniczne środowisko naprężeniowe i strukturalne bardzo utrudnia zablokowanie uskoku. Obserwowane geodetycznie pełzanie w takich warunkach jest realizowane przez złożoną deformację trójwymiarowej strefy uszkodzeń. Silnie pełzające uskoki rozpraszają więcej ciepła niż uskoki, które wywołują wielkie trzęsienia ziemi (Gao i Wang, 2014). Chociaż zintegrowana siła tarcia uskoku jest nadal użyteczną koncepcją, mechanizm pełzania jest bardzo różny od tarciowego poślizgu gładkiego uskoku wzmacniającego prędkość. Ważnymi procesami w silnym pełzaniu muszą być kataklaza i pełzanie ciśnieniowo-roztwórcze w systemach szczelinowych. Silne pełzanie jest z konieczności niestałe i powoduje małe i średnie trzęsienia ziemi. Silne pełzanie megatrustu może również sprzyjać występowaniu bardzo szczególnego rodzaju słabego pełzania – epizodycznego powolnego poślizgu wokół rogu klina płaszczowego z towarzyszącym drżeniem (ETS). Przykładem jest Hikurangi, gdzie silne pełzanie powoduje, że przejście tarciowo-wiskotyczne wzdłuż interfejsu płyt występuje znacznie płycej niż róg klina płaszczowiny, co jest warunkiem koniecznym dla ETS (Gao i Wang, 2017). Gao i Wang (2014), Strength of stick-slip and creeping subduction megathrusts from heat flow observations, Science. Gao i Wang (2017), Rheological separation of the megathrust seismogenic zone and Episodic Tremor and Slip, Nature. Harris (2017), Large earthquakes and creeping faults (Wielkie trzęsienia ziemi i pełzające uskoki), Rev. Geophys. Wang i Bilek (2014), Fault creep caused by subduction of rough seafloor relief, Tectonophysics.