Undersøgelse af sammenhænge mellem tre jordskælv i New Zealand

En sekvens af tre store offshore jordskælv, inklusive et jordskælv med en styrke på 8,1 nær Kermadec-øerne, udløste tsunamivarsler og evakueringer langs New Zealands østkyst om morgenen den 5. marts.

Først på eftermiddagen, National Emergency Management Agency (NEMA) ophævede evakueringsordren, men understregede, at folk skulle holde sig væk fra strande og kysten.

Alle tre jordskælv skete langs Tonga Kermadec-subduktionszonen, hvor den tektoniske plade i Stillehavet dykker under og derefter synker ned under den australske plade.

Denne subduktionszone er det længste og dybeste system på Jorden. Det spænder fra lige nord for East Cape, omkring 2600 km mod nordøst i en næsten lige linje syd for Samoa.

Et af de spørgsmål, seismologer rundt om i verden nu forsøger at besvare, er, om de tre jordskælv var forbundet, og de tidligere brud udløste jordskælvet med en styrke på 8,1.

Potentielle forbindelser mellem brud

Tonga Kermadec-subduktionszonen ender nordøst for East Cape, hvor det så bliver til Hikurangi subduktionszonen. Det første brud med en størrelsesorden 7,3 ramte klokken 02.27, 174 km fra østkysten, hvor Hikurangi og Tonga Kermadec-systemerne smelter sammen.

US Geological Survey registrerede denne begivenhed i en dybde på 21 km, ikke 95 km dyb, som de første rapporter i New Zealand antydede. Dette jordskælv havde en usædvanlig mekanisme - et element af sidelæns bevægelse kendt som strike-slip.

De to andre jordskælv var omkring 900 km nordpå, men lige vest for Tonga-Kermadec-graven og i dybder på omkring 56 km (til 6.40-begivenheden 7.4) og 20 km (for jordskælvet på 8.1 kl. 8.28). Disse senere begivenheder havde ført til, eller komprimerende, mekanismer, hvor et stenlegeme komprimeres mod et andet, glider op og over det under jordskælvet.

Dette er, hvad vi kunne forvente i en subduktionszone, hvor en tektonisk plade glider under en anden og skaber en kollision, hvilket igen giver anledning til kompression.

Da Stillehavspladen begynder at glide under den australske plade, den starter i en lav vinkel og drejer derefter langs en buet bane for til sidst at falde væk i en meget stejl (60 grader) vinkel. Men når det er på et lavt niveau, den dykker kun ved f.eks. 10-20 grader og skaber en masse friktion med den overliggende (australske) plade. Det er typisk her disse store jordskælv opstår.

Udløsende sekvens

Skælv med styrke 8 i disse subduktionszoneindstillinger er ikke usædvanlige. Ja, skælv op til 9 kan forekomme, såsom Japans 2011 Tōhoku jordskælv, det undersøiske jordskælv ud for Sumatra, der udløste tsunamien i Det Indiske Ocean i 2004, og jordskælv i Alaska i 1964 og i Chile i 1960.

Det, der er nysgerrig ved denne sekvens offshore fra New Zealand, er, om eller hvordan brudene relaterer til hinanden. Sikkert, det første af de to senere jordskælv, placeret inden for ti kilometer fra hinanden, kan betragtes som et varsel, efterfulgt af hovedstødet på 8,1. Men var det tidligste jordskælv kl. 2.27 nord for East Cape relateret?

Generelt, Seismologer betragter en afstand på 1000 km som for langt til, at selv et brud i størrelsesordenen 7,4 kan forstyrre jorden nok til at udløse en anden. Men i stigende grad er der argumenter for, at Jorden er kritisk stresset i pladegrænseindstillinger til et sådant niveau, at blot et lille skub kan sætte gang i en anden begivenhed.

Efter jordskælvet i Sumatran i 2004, videnskabsmænd fremførte et godt argument for, at det udløste yderligere jordskælv en time senere, omkring 11, 000 km væk i Alaska. Men i dette tilfælde, de var mindre begivenheder efter et stort udløsende jordskælv.

Det er også interessant, at der tidligere er sket store jordskælv ud for Kermadec-øerne. I 1976, en hændelse på 7,7 blev efterfulgt 51 minutter senere af en hændelse på 8. Dette afspejler, hvad vi så i dag.

Begge begivenheder i 1976 blev anset for at være stødjordskælv som nutidens stød. Så i 1986, i en dybde på 45 km, en hændelse i størrelsesordenen 7,7 viste både fremstød og sidelæns slag-slip-bevægelse. Fortolkningen af ​​denne begivenhed var, at det ikke var en pladegrænsefladebegivenhed, men var sket inden for den subducerede og bøjede stillehavsplade.

Dette kunne forklare det andet jordskælv i morges, da dens dybde på 56 km synes at placere den inden for Stillehavspladen. Vi bliver nødt til at vente, indtil de endelige dybder og mekanismer er løst.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.