Langsomme jordskælv på San Andreas -fejl øger risikoen for store skælv

Geologer har længe troet, at den centrale del af Californiens berømte San Andreas -fejl - fra San Juan Bautista mod syd til Parkfield, en afstand på cirka 80 miles - har en konstant krybende bevægelse, der giver en sikker frigivelse af energi.

Kryb på det centrale San Andreas i løbet af de sidste flere årtier, så tankegangen går, har reduceret chancen for et stort skælv, der brister hele fejlen fra nord til syd.

Ny forskning fra to Arizona State University geofysikere viser imidlertid, at jordbevægelserne langs dette centrale afsnit ikke har været glatte og stabile, som tidligere troet.

I stedet, aktiviteten har været en sekvens af små stick-and-slip bevægelser-undertiden kaldet "langsomme jordskælv"-der frigiver energi i løbet af måneder. Selvom disse langsomme jordskælv passerer ubemærket af mennesker, forskerne siger, at de kan udløse store ødelæggende skælv i deres omgivelser. Et sådant jordskælv var begivenheden på størrelse 6, der rystede Parkfield i 2004.

"Det lignede konstant, kontinuerlig krybning blev faktisk lavet af episoder med acceleration og deceleration langs fejlen, "siger Mostafa Khoshmanesh, en uddannet forskningsassistent i ASU's School of Earth and Space Exploration (SESE). Han er hovedforfatter til en Naturgeovidenskab papirrapport om forskningen.

"Vi fandt ud af, at bevægelse på fejlen begyndte hvert andet til andet år og varede i flere måneder, før vi stoppede, "siger Manoochehr Shirzaei, adjunkt i SESE og medforfatter af papiret.

"Disse episodiske langsomme jordskælv fører til øget stress på de låste segmenter af fejlen nord og syd for den centrale sektion, "Siger Shirzaei. Han påpeger, at disse flankerede sektioner oplevede to jordskælv på 7,9, i 1857 (Fort Tejon) og 1906 (San Francisco).

Forskerne foreslår også en mekanisme, der kan forårsage stop-and-go-bevægelserne.

"Fejlklipper indeholder en flydende fase, der er fanget i huller mellem partikler, kaldet porerum, "Siger Khoshmanesh." Periodisk komprimering af fejlmaterialer forårsager en kort stigning i væsketrykket, som fjerner fejlen og letter bevægelsen. "

Ser under jorden fra Jordens kredsløb

De to forskere brugte syntetiske blænde radardata fra kredsløb i årene 2003 til 2010. Disse data lader dem kortlægge månedlige ændringer i jorden langs den centrale del af San Andreas. De kombinerede de detaljerede jordbevægelsesobservationer med seismiske optegnelser til en matematisk model. Modellen lod dem undersøge drivmekanismen for langsomme jordskælv og deres forbindelse til store nærliggende skælv.

"Vi fandt ud af, at denne del af fejlen har en gennemsnitlig bevægelse på omkring tre centimeter om året, lidt mere end en tomme, "siger Khoshmanesh." Men til tider stopper bevægelsen helt, og andre gange har den bevæget sig så meget som 10 centimeter om året, eller omkring fire tommer. "

Billedet af den centrale San Andreas-fejl, der stammer fra deres arbejde, antyder, at dens stick-and-slip-bevægelse ligner en lille tidsskala, hvordan de andre dele af San Andreas-fejlen bevæger sig.

De bemærker, at den nye observation er vigtig, fordi den afdækker en ny form for fejlbevægelse og jordskælvsudløsende mekanisme, som ikke er redegjort for i de nuværende modeller for jordskælvsfarer, der bruges til Californien.

Som Shirzaei forklarer, "Baseret på vores observationer, vi mener, at seismisk fare i Californien er noget, der varierer over tid og sandsynligvis er højere, end hvad folk har tænkt på nu. "Han tilføjer, at nøjagtige skøn over denne varierende fare er afgørende for at medtage i operationelle systemer til prognose af jordskælv.

Som Khoshmanesh siger, "Baseret på aktuelle tidsuafhængige modeller, der er en 75% chance for et jordskælv i størrelsesorden 7 eller større i både det nordlige og det sydlige Californien inden for de næste 30 år. "