Usædvanligt fejlbrud under Kaikōura-skælvet

En af de 24-plus fejl, der bristede i 2016 Kaikōura-jordskælvet med en styrke på 7,8, har vist sig at være endnu mere usædvanlig, end forskerne først troede, og det kan give anledning til en genovervejelse af, hvordan seismisk fare beregnes.

Papatea-fejlen, ikke kortlagt før jordskælvet og løber langs en lignende sti til den nedre Clarence River i Marlborough, producerede et 19 km langt overfladebrud og shuntede et stort bjergområde op med 8m på få sekunder.

En undersøgelse offentliggjort i denne uge i tidsskriftet Videnskab fremskridt angiver, at fejlen brød, selvom den ikke havde akkumuleret stress, der normalt er forbundet med fejlbrud.

Medforfatter og jordskælvsgeolog ved GNS Science Rob Langridge siger, at det ser ud til, at fejlen pludselig blev presset til plads på grund af brud på tilstødende forkastninger, der fik den til at bryde på "en meget eftertrykkelig måde."

"Brukningen af ​​Papatea-fejlen skiller sig ud for at være et af de mest dramatiske elementer i, hvad der var en usædvanlig brudsekvens i første omgang, " sagde Dr. Langridge.

"Det producerede de største lodrette bevægelser af alle de fejl, der bristede under jordskælvet, og det har undret videnskabsmænd, fordi dets brud ikke kunne tilpasses standardmodeller af fejlbrud."

Imidlertid, avisen, der blev offentliggjort i denne uge, brugte computeranalyse af LIDAR-billeder til at komme med en løsning på dets usædvanlige adfærd. Det er skrevet af den canadiske kandidatstuderende Anna Diederichs sammen med kollegaen og geofysikeren Ed Nissen, begge fra University of Victoria i British Columbia. Tre forskere fra GNS Science, inklusive Langridge, var medforfattere.

"Vi opdagede en række usædvanlige karakteristika ved denne fejl. Mest usædvanligt, standardmodellen for elastisk rebound for jordskælvsforkastning passede ikke til den observerede jorddeformation, " sagde Dr. Nissen.

"Vi har konkluderet, at Papatea-fejlen ikke frigjorde elastisk lagret tektonisk belastning, som fejl normalt gør under en ruptur."

Dr. Nissen sagde, at resultaterne indikerer, at nogle fejl kan falde uden for typisk fejladfærd, og konventionel modellering kan muligvis ikke fange den fare, de udgør.

Han sagde, at jordskælvsprognoser er baseret på den elastiske belastningscyklusmodel, hvor fejl gradvist akkumulerer belastning, indtil de fejler, og derefter gentages cyklussen.

"Imidlertid, Papatea-fejlen ser ikke ud til at følge denne model, og sådanne fejl skal muligvis stadig tages højde for i jordskælvsprognosemodeller."

Fremadrettet, han sagde, at dette forskningsresultat kunne tages i betragtning, når man vurderer risikoen fra fejl, der kan have et lavt eller uklart belastningsakkumuleringssignal.

Forskningen var baseret på computeranalyse af LIDAR-billeder før og efter jordskælvet af fejlbrudsområdet. Tilfældigvis, Miljø Canterbury indsamlede LIDAR fra Clarence Valley-området flere år før jordskælvet i Kaikōura, hovedsageligt til beskyttelse mod oversvømmelser. Disse billeder blev sammenlignet med LIDAR-billeder indsamlet i kølvandet på jordskælvet i 2016.