Frictional properties of faults : from observation on the Longitudinal Valley Fault, Taiwan, to dynamic simulations

Faults can slip either aseismically or through episodic seismic ruptures, but we still do not understand the factors which determine the partitioning between these two modes of slip. This challenge can now be addressed thanks to the dense set of geodetic and seismological networks that have been deployed in various areas with active tectonics. The data from such networks, as well as modern remote sensing techniques, indeed allow documenting of the spatial and temporal variability of slip mode and give some insight. This is the approach taken in this study, which is focused on the Longitudinal Valley Fault (LVF) in Eastern Taiwan. This fault is particularly appropriate since the very fast slip rate (about 5 cm/yr) is accommodated by both seismic and aseismic slip. Deformation of anthropogenic features shows that aseismic creep accounts for a significant fraction of fault slip near the surface, but this fault also released energy seismically, since it has produced five M_w>6.8 earthquakes in 1951 and 2003. Moreover, owing to the thrust component of slip, the fault zone is exhumed which allows investigation of deformation mechanisms. In order to put constraint on the factors that control the mode of slip, we apply a multidisciplinary approach that combines modeling of geodetic observations, structural analysis and numerical simulation of the "seismic cycle". Analyzing a dense set of geodetic and seismological data across the Longitudinal Valley, including campaign-mode GPS, continuous GPS (cGPS), leveling, accelerometric, and InSAR data, we document the partitioning between seismic and aseismic slip on the fault. For the time period 1992 to 2011, we found that about 80-90% of slip on the LVF in the 0-26 km seismogenic depth range is actually aseismic. The clay-rich Lichi M\'elange is identified as the key factor promoting creep at shallow depth. Microstructural investigations show that deformation within the fault zone must have resulted from a combination of frictional sliding at grain boundaries, cataclasis and pressure solution creep. Numerical modeling of earthquake sequences have been performed to investigate the possibility of reproducing the results from the kinematic inversion of geodetic and seismological data on the LVF. We first investigate the different modeling strategy that was developed to explore the role and relative importance of different factors on the manner in which slip accumulates on faults. We compare the results of quasi dynamic simulations and fully dynamic ones, and we conclude that ignoring the transient wave-mediated stress transfers would be inappropriate. We therefore carry on fully dynamic simulations and succeed in qualitatively reproducing the wide range of observations for the southern segment of the LVF. We conclude that the spatio-temporal evolution of fault slip on the Longitudinal Valley Fault over 1997-2011 is consistent to first order with prediction from a simple model in which a velocity-weakening patch is embedded in a velocity-strengthening area.

Avaliação prospectiva longitudinal da qualidade de vida de adolescentes submetidos a tratamento ortodôntico

A literatura científica ainda não é consistente em relação aos benefícios psicossociais proporcionados pelo tratamento ortodôntico. Os objetivos deste estudo foram conhecer as alterações na qualidade de vida relacionada com a saúde bucal (OHRQoL) e com a autopercepção estética de adolescentes brasileiros de 12 a 15 anos de idade tratados ortodonticamente, durante dois anos de avaliação prospectiva longitudinal. A amostra foi constituída de 318 jovens: 92 que iniciaram tratamento ortodôntico em uma instituição de ensino (grupo orto), e 226 indivíduos não tratados: 124 que procuraram avaliação ortodôntica na mesma instituição e não receberam tratamento durante os dois anos em que foram acompanhados na pesquisa, pois estavam aguardando uma vaga na lista de espera para iniciar o tratamento (grupo de espera), e 102 que nunca buscaram tratamento ortodôntico e que estudam em uma escola vizinha à instituição (grupo escola). A qualidade de vida foi mensurada utilizando o OHIP-14. A necessidade normativa e estética de tratamento ortodôntico foi avaliada com o índice IOTN, o nível social com o Critério de Classificação Econômica Brasil e a saúde dental com o índice CPO-D. As avaliações foram repetidas em três momentos: no exame inicial (T1); um ano depois do início do tratamento ortodôntico, para o grupo orto, e um ano após o exame inicial, para os grupos de espera e escola (T2); e dois anos depois do início do tratamento para o grupo orto, e dois anos depois do exame inicial para os grupos de espera e escola (T3). O tratamento ortodôntico reduziu significativamente os escores de OHRQoL: as médias do escores tiveram uma redução de 10,4 para 9,2 e para 1,6 entre a primeira, segunda e terceira avaliações (p<0,001). A autopercepção estética se comportou de maneira similar, com uma redução progressiva e significativa (p<0,001) nos pacientes tratados, que também tiveram melhora significativa na gravidade da má oclusão (p<0,001). Porém, os indivíduos que removeram o aparelho tiveram OHRQoL e autopercepção estética significativamente melhores em relação aos pacientes que não finalizaram o tratamento no período de dois anos. Os adolescentes do grupo de espera tiveram significativa piora na OHRQoL, que sofreu um aumento de 10,8 para 12,0 da primeira para a terceira avaliações (p<0,001), o que também ocorreu na autoavaliação estética, que sofreu um aumento significativo (p<0,001). Por outro lado, os adolescentes do grupo escola não tiveram nenhuma alteração desses índices nos períodos de avaliação, apresentando uma tendência estacionária para OHRQoL (p=0,34) e para a autopercepção estética (p=0,09). A gravidade da má oclusão não foi alterada nos grupos não tratados durante os dois anos de avaliação e o CPO-D não teve alteração significativa para nenhum dos três grupos. Foi possível concluir que o tratamento ortodôntico melhorou significativamente a qualidade de vida relacionada com a saúde bucal e a autopercepção estética dos adolescentes brasileiros submetidos a tratamento.