Dissektion af Bonin dybe jordskælv i 2015

Forskere ved Tohoku Universitets afdeling for geofysik, har studeret det dybe jordskælv, der fandt sted den 30. maj, 2015, vest for Japans Bonin -øer.

Jordskælvet, som registrerede sig på omkring 670 km dybde med momentstørrelse (Mw) på 7,9 (fig. 1), var den dybeste globale seismiske begivenhed nogensinde med M ≥ 7,8. Det var også en isoleret begivenhed placeret over 100 km dybere end de almindelige seismiske zoner, der er registreret hidtil (fig. 1). Arrangementet har tiltrukket stor interesse blandt forskere, fordi højt tryk og høj temperatur på så stor dybde gør det usædvanligt, at der opstår jordskælv der.

I Izu-Bonin-regionen, Stillehavspladen subducerer nordvestover under den filippinske havplade. Subduktion er en proces, hvor en af ​​Jordens tektoniske plader synker under en anden. Til dato, flere undersøgelser har undersøgt kilden til Bonins dybe jordskælv i forhold til den subdukterende stillehavsplade (plade). Men der har været modstridende resultater, fordi kappestrukturen i og omkring kildezonen stadig er uklar.

Tohoku University -teamet, ledet af professor Dapeng Zhao, anvendte en metode til seismisk tomografi til over fem millioner P-bølge ankomsttidstidsdata, der blev registreret af seismiske stationer i hele verden for at bestemme en kappetomografi med høj opløsning under Izu-Bonin-regionen. Stationerne omfattede stationer fra de tætte seismiske netværk i Japan og Østkina.

Seismisk tomografi er et effektivt redskab til at undersøge den tredimensionelle (3-D) struktur af Jordens indre, i særdeleshed, til afklaring af morfologi og struktur af subdukterende plader. Ved hjælp af denne metode, holdet modtog klare billeder af den subducerende stillehavsplade som en højhastighedszone, og viste, at Bonins dybe begivenhed fandt sted inden i Stillehavspladen, som trænger ind i den nedre kappe (fig. 2). I øvrigt, dens hypocenter er placeret lige ved siden af ​​den østlige pladegrænse til den omgivende kappe inden for kappeovergangszonen.

De fandt også, at Stillehavspladen er delt på omkring 28 ° nordlig bredde, dvs. lidt nord for 2015 dyb begivenhed hypocenter. I Norden, pladen er flad i kappeovergangszonen. Hvorimod i syd, pladen er næsten lodret og trænger direkte ned i den nedre kappe (fig. 3).

Disse resultater tyder på, at dette dybe jordskælv blev forårsaget af flere faktorer i fællesskab. Disse omfatter stillehavspladens hurtige dybe subduktion, revne af plader, plade termisk variation, spændingsændringer og fasetransformationer i pladen, samt komplekse interaktioner mellem pladen og den omgivende kappe. Dette arbejde kaster nyt lys over den dybe pladestruktur og subduktionsdynamik.