I ricercatori dell’Università di Scienza e Tecnologia della Cina hanno condotto uno studio sulla faglia di Tanlu, la più grande faglia trascorrente nella Cina orientale, dimostrando che lo stress frattale autosimile è più adatto per caratterizzare le fonti dei terremoti. Il loro articolo è pubblicato sulla rivista Science China Earth Sciences .

Lo studio si è concentrato sul segmento Xinyi-Sihong della faglia Tanlu, un'area nota per essere potenzialmente soggetta a un terremoto di magnitudo 7.5. L'ipocentro è stato posizionato vicino a 10 km di profondità attorno a Suqian, dove un notevole contrasto tra alte e basse velocità indica un potenziale punto di nucleazione. Il team ha efficacemente limitato la lunghezza e l'ampiezza della rottura della faglia in base alle leggi di scala che governano i grandi terremoti.

Per comprendere meglio il processo fisico di accoppiamento della propagazione della rottura con l'eterogeneità dello stress, i ricercatori hanno simulato lo scenario del processo di rottura del terremoto utilizzando il metodo delle differenze finite. È incorporato uno stress normale di fondo dipendente dalla profondità. Hanno utilizzato la perturbazione dello stress frattale autosimile per caratterizzare l'eterogeneità dello stress nella direzione dell'impatto della faglia.

Rispetto al modello di sollecitazione uniforme orizzontale, i ricercatori hanno dimostrato che la funzione temporale di origine del modello di sollecitazione uniforme orizzontale somiglia molto a quella del modello Haskell. Tuttavia, il modello di stress autosimilare si allinea più da vicino con quelli osservati nei terremoti reali.

Le simulazioni di rottura dinamica hanno fornito informazioni su come le varie condizioni di stress influenzano il comportamento di rottura e il movimento del terreno. In particolare, il modello di stress autosimilare, che incorpora una lunghezza caratteristica più breve, suggerisce uno stress iniziale più ruvido e una distribuzione di scorrimento più eterogenea.

A nord dell’epicentro vicino a Suqian, i modelli prevedono vibrazioni più intense a causa della vicina zona a bassa velocità e degli elevati tassi di scorrimento sulla faglia. Quest'area è situata all'interno della zona di intensità di 9 gradi, il che evidenzia l'importanza di una preparazione mirata ai terremoti e delle capacità di resistenza degli edifici.

Lo studio sottolinea l’importanza di accoppiare stress frattali auto-simili nelle simulazioni di scenari sismici. Migliorando la nostra comprensione dell'effetto dell'eterogeneità dello stress nella propagazione della rottura del terremoto e nei movimenti del terreno, gli scienziati possono fornire linee guida migliori per lo sviluppo delle infrastrutture e le strategie di preparazione alle catastrofi.