Jordskælv, der taler til hinanden

Den 19. juni 2012 kl. 20:53 lokal tid, et øjeblik jordskælv i størrelsesorden 4,9 raslede beboerne i og omkring den lille by Thorpdale i det østlige Victoria. Momentstørrelse måler størrelsen eller styrken af ​​et jordskælv baseret på, hvor meget energi der frigives, som adskiller sig fra den bedre kendte Richter -skala.

Skælvet føltes mere end 100 kilometer væk i Melbournes CBD og i andre dele af staten.

Derefter, næsten en måned senere, den 20. juli kl. 19:11, en anden seismisk stød på 4,3 rystede regionen.

Et andet jordskælv som dette er normalt, fordi, som regel, frigivelse af restspænding på en fejl producerer mindre efterskælv i dagene efter et hovedchok.

Men, faktisk, vores nye forskning tyder på, at disse jordskælv ikke brød et, men to tilstødende fejl. Og det er sandsynligt, at det seismiske slip på den første fejl aktiverede den anden; hvilket betyder, at det første jordskælv kommunikerede med det andet på et sprog, som kun Jorden forstår.

En skælvssamtale

To dage efter det første jordskælv, University of Melbourne seismologigruppe indsatte 13 midlertidige seismiske stationer rullende i Thorpdale.

Disse stationer er designet til at opfange alle tydelige signaler om seismiske bølger, der kommer fra små efterskælv efter det første jordskælv.

Men stationerne tog derefter signaler fra det andet jordskælv, som folk følte sammen med efterskælv.

Fordi det første jordskælv var af rimelig størrelse, permanente - mere fjerne seismiske stationer vedligeholdt af University of Melbourne sammen med andre bureauer som Geoscience Australia og Seismology Research Center - hentede dets seismiske signaler.

Disse signaler består af tre hovedtyper:

Primære (eller P) bølger er de hurtigste seismiske bølger og bliver først hentet af en station

• De sekundære (S) bølger bevæger sig med en lavere hastighed end P -bølgerne. Begge disse bølgetyper kaldes kropsbølger, fordi de rejser inde i Jorden. I Victoria, P- og S -bølger bevæger sig med hastigheder, henholdsvis, omkring 20, 000 kilometer i timen og 12, 600 kilometer i timen
• Overfladebølger, på den anden side, rejser langs jordens overflade og er de langsomste, rejser omkring 10, 000 kilometer i timen, men producerer mest rystelser.

For at give dig en idé om, hvor hurtigt dette er, lydhastigheden ligger på omkring 1200 kilometer i timen.

Ved hjælp af disse P -bølgeformer, vores forskergruppe estimerede præcist det første jordskælv til 4,9 og det andet juli til 4,3.

Energien frigivet ved det første jordskælv var omkring 27 petajoules (PJ), og den frigav otte gange mere energi end den anden. Med hensyn til styrke, 27 PJ kunne drive staten Victoria i en hel uge.

Ved nøjagtig timing af ankomsten af ​​P- og S -bølger til stationerne, vores team arbejdede derefter med at præcist triangulere placeringen af ​​jordskælvene i Thorpdale.

Og det var da tingene blev interessante.

Mere end en enkelt fejl

Hvis disse jordskælv (inklusive efterskælv) opstod ved en enkelt fejl, alle jordskælv skulle have samlet sig ét sted.

Men, de to jordskælv havde deres egne separate klynger, og det andet jordskælv var placeret omtrent syv kilometer nordvest for det første. Så, det blev klart, at disse jordskælv var to separate hovedskælv - hvilket blev bekræftet af yderligere fremskrivninger af fejlplananalyse.

Der var fireogfyrre efterskælv i de første 24 timer efter det første hovedskælv.

En uge senere, efterskælvshastigheden faldt til cirka en om dagen, og efter 18 dage, ingen blev registreret. Derefter, fem dage før det andet hovedstød, at efterskælvshastigheden tog til.

Tre dage før den anden hovedbegivenhed, fire efterskælv blev registreret, og et døgn efter det, yderligere tolv skete.

En dag før det andet stød, seks efterskælv blev opdaget. Det ser ud til, at efterskælvene - eller de geologiske forhold, der producerer dem - gradvist bevægede sig mod placeringen af ​​det andet, jordskælv på størrelse 4,3.

Og på dagen for det andet hovedstød, 41 efterskælv opstod.

Stressoverførsel

En måde, hvorpå et jordskælv kan udløse en anden, er som følge af en mekanisme kendt som Coulomb -stressoverførsel. Det er, et jordskælv kan ændre stressforholdene i den omgivende jordskorpe på en måde, der kan bringe fejl i nærheden enten tættere på eller væk fra fiasko.

Afprøvning af denne tilstand viste os, at det første hovedstød lettede lidt stress på stedet for det andet hovedstød. Dette kan have bidraget til den næsten 30 dages forsinkelse i det andet hovedstød.

Ud over, vand, der er fanget i skorpeens porer under høj kompression nær det andet hovedstød, kan have spillet en rolle. Det er muligt, at dette vand sivede ind i fejlplanet, udløser det andet hovedstød, som følge af rystelser og efterskælv fra det første jordskælv.

Sivende vand kan fungere som et smøremiddel til en ellers låst fejlgrænseflade, reducere friktionsstyrken, der holder en fejl sammen.

Denne proces ligner den måde, hvorpå menneskeskabte jordskælv (kendt som induceret seismicitet) udløses fra reservoiropsamling og spildevandsindsprøjtninger.

Victoria's Thomson Reservoir, som sidder omkring 200 kilometer øst for Melbourne, er et eksempel på sivevæske, der udløser et jordskælv.

I dette tilfælde, en sværm af jordskælv opstod, der omfattede en i 1996 med en lokal størrelse på fem.

Forudsiger jordskælv?

Et af de mest berømte eksempler på "kommunikerende jordskælv" er dem, der skete langs den 1500 kilometer lange nordanatolske fejl, som sidder i nutidens Tyrkiet.

Denne fejl adskiller to tektoniske plader - den eurasiske plade mod nord og den anatolske plade mod syd. Fra 1939 til omkring 1999, tolv jordskælv med størrelser over 6,7 har marcheret mod vest langs fejllinjen.

Så, hjælper disse oplysninger os med at forudsige jordskælv? Hjælper det os med at forudsige størrelsen, placering og tidspunktet for et jordskælv?

Det korte svar er nej.

Professor Charles Richter, der udviklede Richters størrelsesskala, der kvantificerer størrelsen af ​​jordskælv, sagde en gang berømt:"Journalister og offentligheden skynder sig til ethvert forslag om forudsigelser om jordskælv som svin mod et fuldt trug, [forudsigelse] giver en glad jagtplads for amatører, håndsving, og direkte reklame, der søger forfalskere. "

Alt, hvad der er muligt, er en jordskælvsprognose, der giver en sandsynlighed for, at der forekommer et jordskælv med en vis størrelse i et område over dekadale tidsskalaer.

Selv denne proces har stor usikkerhed især på steder som Australien, hvor vores historiske jordskælvsrekord er dårlig.

Men hvad disse to jordskælv taler til hinanden, fortæller os, er, at jordskælv ikke er isolerede hændelser. I stedet, de kan interagere med hinanden og øge skaden ved at forlænge jordskælvsaktivitet i et område.