Sedimenter kan kontrollere placeringen, størrelsen af ​​megaskælv

Verdens kraftigste jordskælv rammer subduktionszoner, områder, hvor enorme mængder af stress opbygges, når en tektonisk plade dykker ned under en anden. Da han pludselig blev løsladt, denne stress kan forårsage ødelæggende "mega-skælv" som 2011 Mw 9.0 Tohoku-begivenheden, som dræbte næsten 16, 000 mennesker og lammede Japans Fukushima Dai-ichi atomkraftværk. Nu er en undersøgelse offentliggjort i Geologi tyder på, at sedimenter oven på den nedadgående plade kan spille en nøglerolle i at bestemme størrelsen og placeringen af ​​disse katastrofale begivenheder.

I denne nyligt offentliggjorte undersøgelse, et hold ledet af Gou Fujie, en seniorforsker ved Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology, brugte en trio af geofysiske metoder til at afbilde de subducerende sedimenter i den nordøstlige Japan-bue, hvor Tohoku-begivenheden fandt sted. Resultaterne tyder på, at variationer forårsaget af vulkanske sten trængt ind i disse sedimenter i væsentlig grad kan påvirke arten af ​​jordskælv i subduktionszone.

"Vores billeddannelse viser, at den enorme mængde udskridning, der skete under Tohoku-jordskælvet i 2011, stoppede i et område med tynde sedimenter, der lige er begyndt at underkaste sig, " siger Fujie. "Disse resultater indikerer, at ved at forstyrre lokale sedimentlag, vulkansk aktivitet, der fandt sted før subduktion, kan påvirke størrelsen og fordelingen af ​​jordskælv mellem pladerne, efter at lagene er blevet subduceret."

Forskere begyndte først at mistænke, at variationer i subduktion af sedimenter kunne påvirke megaskælv efter Tohoku-begivenheden i 2011, da internationale boringer i den nordøstlige Japan-bue viste, at gigantiske mængder af slip under jordskælvet skete i en glat, lerrigt lag placeret i de subdukterende sedimenter. For bedre at forstå karakteren af ​​den nedadgående plade i denne region, Fujie's team kombinerede flere billedbehandlingsteknikker for at male et klarere billede af undersøisk struktur.

Forskerne opdagede, at der er, hvad Fujie kalder "bemærkelsesværdige regionale variationer" i sedimenterne på toppen af ​​den nedadgående plade, selv hvor havbundens topografi synes at være flad. Der er steder, han siger, hvor sedimentlaget ser ud til at være ekstremt tyndt på grund af tilstedeværelsen af ​​en gammel lavastrøm eller andre vulkanske sten. Disse vulkanske indtrængen har stærkt forstyrret, og på steder termisk metamorfoseret, lerlaget, hvori meget af den seismiske glidning forekom.

Fordi den type vulkanisme, der forårsagede sedimentudtynding i den nordøstlige Japan-bue, også er blevet fundet i mange områder, siger Fujie, forskningen tyder på, at en sådan udtynding er allestedsnærværende - og at denne type vulkansk aktivitet også har påvirket andre seismiske begivenheder. "Regionale variationer i sedimenter på toppen af ​​nedadgående oceaniske plader ser ud til at have stor indflydelse på ødelæggende jordskælv i subduktionszone, " slutter han.