Jordskælv med en styrke på 7,5 i Indonesien - en usædvanlig og konstant hastighed

Et internationalt team af forskere fra det franske nationale forskningsinstitut for bæredygtig udvikling (IRD-Frankrig), Université Côte d'Azur, University of California Los Angeles og California Institute of Technology har bestemt udbredelseshastigheden for jordskælvet med en styrke på 7,5, som fandt sted i Indonesien i september 2018:4,1 km/s langs 150 km. Resultaterne, som også kaster lys over jordskælvsbrudstien, udkommer den 4. februar i Natur Geovidenskab .

Jordskælv sker, når sten på hver side af en tektonisk forkastning pludselig skifter i modsatte retninger. To hovedseismiske bølger, der udfører rystning af en brudfejl, er S-bølger, som skærer sten og forplanter sig med omkring 3,5 km/s, og P-bølger, som komprimerer sten og forplanter sig hurtigere, omkring 5 km/s.

Geofysiske observationer viser, at den hastighed, hvormed et jordskælv bryder langs forkastningen, enten er langsommere end S-bølger eller næsten lige så hurtig som P-bølger. Det sidste, såkaldte supershear jordskælv, forekommer meget sjældent og kan give meget kraftige rystelser. Kun få er blevet observeret, og de sker på fejl, der er bemærkelsesværdigt lige, geologiske "supermotorveje", der udgør en lille hindring for hurtige jordskælv.

"Forbudt" hastighedsområde

I dette studie, det internationale hold koordineret af Jean-Paul Ampuero, seismolog ved IRD og Université Côte d'Azur, analyserede jordskælvet med en styrke på 7,5, der rystede Sulawesi-øen i Indonesien den 28. september, ødelægger Palus region.

Indvirkningen af ​​begivenheden - mere end 2, 000 dødsfald - blev forværret af en ødelæggende sekvens af sekundære effekter, involverer jordvæske, jordskred og en tsunami.

Takket være en højopløsningsanalyse af seismologiske data, forskere identificerede udbredelseshastigheden af ​​jordskælvet:4,1 km/s, en usædvanlig hastighed, mellem hastigheden af ​​S- og P-bølger. "Det er første gang, vi observerede denne hastighed så støt, " understreger Jean-Paul Ampuero. "Dette jordskælv løb i det 'forbudte' hastighedsområde, og kan betragtes som en supershear begivenhed, selvom det ikke er så hurtigt som tidligere."

Ved at analysere optiske og radarbilleder, der er optaget af satellitter, har de især fået til opgave at observere jordskælvet efterfølgende, forskerne fastslog vejen til fejlbruddet. De fandt ud af, at fejlen ikke var lige, men havde mindst to store bøjninger, og efterlod mere end fem meter jord forskudt på tværs af byen Palu. "Denne vej har store forhindringer, hvilket burde have reduceret jordskælvets hastighed, men den blev ved 4,1 km/s langs 150 km, " siger Jean-Paul Ampuero.

Mod en bedre foregribelse af fremtidige jordskælv

Resultaterne udfordrer nuværende syn på jordskælv på måder, der kan hjælpe forskere og offentlige myndigheder med at forberede sig bedre til fremtidige begivenheder. "I klassiske jordskælvsmodeller, fejl lever i idealiserede intakte klipper ", siger Ampuero, " men rigtige forkastninger er pakket ind i et lag af sten, der er blevet brækket og blødgjort af tidligere jordskælv. Konstant brud ved hastigheder, der er uventede på intakte sten, kan faktisk ske på beskadigede sten, simpelthen fordi de har langsommere seismiske bølgehastigheder."

Jordskælvet i Palu kan tilbyde den første klare test af sådanne nyere modeller, hvis det følges op af undersøgelser af strukturen af ​​forkastningen og dens zone af beskadigede sten. Fordi virkningen af ​​et jordskælv afhænger stærkt af dets hastighed, sådanne undersøgelser af andre fejl rundt om i verden kunne forudse jordskælvseffekter bedre.

Fremtidigt arbejde kan også afgøre, om Palu-jordskælvets hastighed øgede dets kaskadevirkninger, ved at fremme kyst- og undersøiske jordskred, der igen bidrog til tsunamien.