Sjældent boomerang-jordskælv observeret langs Atlanterhavets forkastningslinje

Forskere har sporet et 'boomerang' jordskælv i havet for første gang, giver fingerpeg om, hvordan de kunne forårsage ødelæggelser på land.

Jordskælv opstår, når sten pludselig knækker på en forkastning - en grænse mellem to blokke eller plader. Under store jordskælv, brud på sten kan spredes ned ad brudlinjen. Nu, et internationalt hold af forskere har registreret et 'boomerang' jordskælv, hvor bruddet i første omgang spredes væk fra indledende pause, men derefter vender og løber tilbage den anden vej ved højere hastigheder.

Styrken og varigheden af ​​brud langs en forkastning påvirker blandt andet jordrystning på overfladen, som kan beskadige bygninger eller skabe tsunamier. Ultimativt, at kende mekanismerne for, hvordan fejl brister, og den involverede fysik vil hjælpe forskere med at lave bedre modeller og forudsigelser af fremtidige jordskælv, og kunne informere jordskælvs tidlige varslingssystemer.

Holdet, ledet af forskere fra University of Southampton og Imperial College London, rapporter deres resultater i dag i Natur Geovidenskab .

Mens store (magnitude 7 eller højere) jordskælv forekommer på landjorden og er blevet målt af nærliggende netværk af monitorer (seismometre), disse jordskælv udløser ofte bevægelse langs komplekse netværk af fejl, som en række dominobrikker. Dette gør det vanskeligt at spore de underliggende mekanismer for, hvordan denne 'seismiske glidning' opstår.

Under havet, mange typer fejl har enkle former, så giv muligheden for at komme under motorhjelmen på 'jordskælvsmotoren'. Imidlertid, de er langt fra store netværk af seismometre på land. Holdet brugte et nyt netværk af undervandsseismometre til at overvåge Romanche-frakturzonen, en brudlinje, der strækker sig 900 km under Atlanten nær ækvator.

I 2016 de registrerede et jordskælv med en styrke på 7,1 langs Romanche-brudzonen og sporede bruddet langs forkastningen. Dette afslørede, at bruddet oprindeligt rejste i én retning, før det vendte rundt midtvejs gennem jordskælvet og brød den 'seismiske lydbarriere', bliver et ultrahurtigt jordskælv.

Kun en håndfuld af sådanne jordskælv er blevet registreret globalt. Holdet mener, at den første fase af bruddet var afgørende for at forårsage den anden, hurtigt glidende fase.

Første forfatter af undersøgelsen Dr. Stephen Hicks, fra Institut for geovidenskab og teknik på Imperial, sagde:"Mens videnskabsmænd har fundet ud af, at en sådan omvendt brudmekanisme er mulig ud fra teoretiske modeller, vores nye undersøgelse giver nogle af de klareste beviser for, at denne gådefulde mekanisme forekommer i en reel fejl.

"Selvom fejlstrukturen virker simpel, hvordan jordskælvet voksede var ikke, og dette var fuldstændig modsat, hvordan vi forventede, at jordskælvet ville se ud, før vi begyndte at analysere dataene."

Imidlertid, holdet siger, at hvis lignende typer vende- eller boomerang-jordskælv kan forekomme på land, et seismisk brud, der vender rundt midtvejs gennem et jordskælv, kan dramatisk påvirke mængden af ​​jordrystning.

I betragtning af manglen på observationsbevis før nu, denne mekanisme er ikke blevet redegjort for i jordskælvsscenariemodellering og vurderinger af farerne fra sådanne jordskælv. Den detaljerede sporing af boomerang-jordskælvet kan give forskere mulighed for at finde lignende mønstre i andre jordskælv og tilføje nye scenarier i deres modellering og forbedre prognoser for jordskælvspåvirkninger.

Det anvendte havbundseismometernetværk var en del af PI-LAB- og EUROLAB-projekterne, et million-dollar eksperiment finansieret af Natural Environment Research Council i Storbritannien, Det Europæiske Forskningsråd, og National Science Foundation i USA.