3-D-modeller af Cascadia megathrust-begivenheder matcher kystændringer fra jordskælvet 1700

Ved at kombinere modeller af størrelsesordenen 9 til 9,2 jordskælv på Cascadia Subduction Zone med geologiske beviser for tidligere kystændringer, forskere har en bedre idé om, hvilken slags megathrust seismisk aktivitet der lå bag jordskælvet i Cascadia i 1700.

Analysen af ​​Erin Wirth og Arthur Frankel fra U.S. Geological Survey indikerer, at et brud, der strækker sig til lige ved kysten for det meste af Stillehavet nordvest, kan forårsage mønsteret af kystnedsynkning set i geologiske beviser fra jordskælvet i 1700, med en anslået størrelse mellem 8,7 og 9,2.

Et jordskælvsbrud, der også indeholder mindre pletter med stort stressfald, stærke bevægelsesgenererende "subevents" matcher variationerne langs fejlen i kystnedsynkninger set fra det sydlige Oregon til British Columbia fra jordskælvet i 1700, konkluderer forskerne i deres undersøgelse offentliggjort i Bulletin fra Seismological Society of America .

Den seismiske fare forbundet med Cascadia megathrust jordskælv afhænger af, hvor langt mod land bruddet strækker sig, sammen med forskelle i slip langs fejlen. Af denne grund, den nye undersøgelse kan hjælpe med at forbedre skøn over seismiske farer for regionen, inklusive estimater af jordrystende intensitet i Portland, Oregon, Seattle, Washington og Vancouver, Britisk Columbia.

For eksempel, de nationale seismiske farekort fra 2014 tildelte forskellige "vægte" til jordskælvsscenarier, der sprængte i forskellige dele af den neddykkede plade i regionens subduktionszone, som en måde at udtrykke deres potentielle bidrag til den overordnede fare for megathrust jordskælv. Et jordskælv, hvor bruddet strækker sig dybt og delvist ind i landet, vægtes med 30 %, et lavt brud, der er helt offshore, vejes med 20%, og et brud i midten af ​​dybden, der strækker sig omtrent til kystlinjen, vægtes til 50%.

"Vi så på forskellige brudscenarier i størrelsesorden 9 for Cascadia, for at se, hvordan kystniveauet ændres under disse scenarier, " sagde Wirth, "og du kan ikke matche de palæoseismiske estimater for, hvordan landniveauet ændrede sig langs Stillehavets nordvestkyst under 1700 Cascadia-jordskælvet" med brudscenarier på de laveste og dybeste steder.

"Dette kan betyde, at disse scenarier fortjener mindre vægt i vurderingen af ​​den samlede seismiske fare for Cascadia, " noterede Wirth.

Forskerne brugte data fra andre megathrust jordskælv rundt om i verden, såsom 2010 magnituden 8,8 Maule, Chile og 2011 størrelsesorden 9,0 i Tohoku, Japan jordskælv for at informere deres modeller. En af de funktioner, der findes i disse og andre megathrust-begivenheder rundt om i verden, er tydelige patches af stærke bevægelsesfrembringende "subevents", der finder sted i de dybere dele af megathrust-fejlen.

Wirth og Frankel viser, at variationer i kystnedsynkninger forårsaget af jordskælvet i 1700 kan skyldes placeringen af ​​disse underhændelser. Men at forbedre nøjagtigheden af ​​palæoseismiske estimater for, hvordan landniveauet ændrede sig under tidligere Cascadia-jordskælv, er afgørende for at fastslå dette, sagde Wirth.

Det er uklart, hvad der forårsager disse underbegivenheder, andet end at disse områder af fejlen skal generere høj belastning, der kan frigives i form af kraftig jordrystning. Dette kan indikere, at underbegivenhederne har en fysisk årsag som strukturen eller sammensætningen af ​​klipperne langs forkastningen, der gør dem mekanisk stærke, eller ændringer i friktion eller fluid poretryk relateret til deres dybde.

I Tohoku og Maule jordskælv, Wirth bemærkede, "hyppigheden af ​​jordrystning, der er mest skadelig for bygninger og infrastruktur, så ud til at blive udstrålet fra disse diskrete pletter på fejlen."

Mere forskning for at forstå, hvad og hvor disse underbegivenheder er, og om de ændrer sig over tid, kunne forbedre skøn over seismiske farer i Cascadia, hun sagde. "Hvis vi kunne begrænse placeringen af ​​disse subevents på forhånd, så kunne du forudse, hvor din stærkeste jordrystelse kunne være."

I 2002, USGS anslog, at der var en 10% til 14% chance for, at endnu et Cascadia-jordskælv med en styrke på 9,0 vil forekomme i de næste 50 år.