Naturlige væskeinjektioner udløste Cahuilla jordskælvsværm

En naturligt forekommende indsprøjtning af underjordiske væsker drev en fire år lang jordskælvssværm nær Cahuilla, Californien, ifølge en ny seismologisk undersøgelse, der udnytter fremskridt inden for jordskælvsovervågning med en maskinlæringsalgoritme. I modsætning til mainshock/eftershock-sekvenser, hvor et stort jordskælv efterfølges af mange mindre efterskælv, sværme har typisk ikke en eneste fremtrædende begivenhed.

Studiet, som offentliggøres den 19. juni i tidsskriftet Videnskab , illustrerer en udviklende forståelse af, hvordan forkastningsarkitektur styrer jordskælvsmønstre. "Vi plejede at tænke på fejl mere i form af to dimensioner:som gigantiske revner, der strækker sig ind i jorden, "siger Zachary Ross, adjunkt i geofysik og hovedforfatter af Videnskab papir. "Det, vi lærer, er, at du virkelig skal forstå fejlen i tre dimensioner for at få et klart billede af, hvorfor jordskælvsværme opstår."

Cahuilla-sværmen, som det er kendt, er en række små storme, der fandt sted mellem 2016 og 2019 nær San Jacinto-bjerget i det sydlige Californien. For bedre at forstå, hvad der forårsagede rysten, Ross og kolleger fra Caltech, United States Geological Survey (USGS), og University of Texas i Austin brugte jordskælvsdetektionsalgoritmer med dybe neurale netværk til at producere et meget detaljeret katalog med mere end 22, 000 seismiske hændelser i området i størrelsesordenen 0,7 til 4,4.

Når det er kompileret, kataloget afslørede en kompleks, men snæver forkastningszone, kun 50 meter bred med stejle kurver set i profil. Plotte disse kurver, Ross siger, var afgørende for at forstå årsagen til årene med regelmæssig seismisk aktivitet.

Typisk, fejl menes enten at fungere som ledninger for eller barrierer for strømmen af ​​underjordiske væsker, afhængig af deres orientering til strømningsretningen. Mens Ross' forskning understøtter det generelt, han og hans kolleger fandt ud af, at forkastningens arkitektur skabte komplekse betingelser for underjordiske væsker, der strømmer i den.

Forskerne bemærkede, at fejlzonen indeholdt bølgende underjordiske kanaler, der var forbundet med et underjordisk reservoir af væske, der oprindeligt blev lukket af for fejlen. Da den forsegling brød, væsker blev sprøjtet ind i fejlzonen og spredt gennem kanalerne, udløser jordskælv. Denne naturlige injektionsproces blev opretholdt i cirka fire år, holdet fandt.

"Disse observationer bringer os tættere på at give konkrete forklaringer på, hvordan og hvorfor jordskælvsværme starter, dyrke, og afslutte, "Siger Ross.

Næste, teamet planlægger at bygge videre på disse nye indsigter og karakterisere rollen som denne type proces i hele det sydlige Californien.

Undersøgelsen har titlen "3D fejlarkitektur styrer dynamikken i jordskælvsværme."