Machine learning: Similitud entre sismos rápidos y lentos.
Las fallas tectónicas caen en un espectro de modos, que van desde
terremotos hasta eventos de deslizamiento lento.
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| Experimentos de laboratorio. Créditos: Claudia Hulbert |
La física de sismos rápidos está bien descrita por la fricción de
adherencia y la rotura elastodinámica; sin embargo, los sismos lentos son poco
conocidos.
Las preguntas clave permanecen sobre cómo se propagan las rupturas de
forma casi dinámica, si obedecen a diferentes leyes de escalamiento de los
terremotos normales y si una sola falla puede albergar múltiples modos de
deslizamiento.
Informamos sobre los terremotos de laboratorio y mostramos que los
modos de deslizamiento lento y rápido están precedidos por una cascada de
eventos de micro-falla que irradian energía elástica de una manera que predice
una falla catastrófica.
Usando el machine learning, encontramos que las emisiones acústicas
generadas durante el corte de la falla de cuarzo bajo una tensión normal de 1 a
10 MPa predicen el tiempo y la duración de los terremotos de laboratorio.
Los sismos lentos de laboratorio alcanzan velocidades de deslizamiento
máximas del orden de 1 × 10−4 m s−1 y no irradian energía
elástica de alta frecuencia, en consonancia con el deslizamiento lento
tectónico.
Las señales acústicas generadas en las primeras etapas de los
inminentes sismos rápidos de laboratorio son sistemáticamente mayores que las
de los eventos de deslizamiento lento.
Aquí, mostramos que se puede predecir una amplia gama de modos de falla
de deslizamiento deslizante y compartir mecanismos comunes, lo que sugiere que
las fallas catastróficas de terremotos pueden estar precedidas por un conjunto
de procesos organizados y potencialmente previsibles.
