Undersøgelse afslører, hvordan naturens egen jordskælvsblokering virker

En ny undersøgelse finder en naturligt forekommende "jordskælvsport", der afgør, hvilke jordskælv der får lov til at vokse til størrelsesorden 8 eller større.

Sommetider, "porten" stopper jordskælv i størrelsesordenen 7, mens dem, der passerer gennem porten, vokser til størrelsesorden 8 eller større, frigiver over 32 gange så meget energi som en størrelsesorden 7.

"En jordskælvsport er som en, der dirigerer trafikken mod en ensporet byggezone. Nogle gange rykker man op og får et grønt "go"-skilt, andre gange har du et rødt "stop"-skilt, indtil forholdene ændrer sig, " sagde UC Riverside-geolog Nicolas Barth.

Forskere lærte om denne port, mens de studerede New Zealands Alpine Fault, som de fastslog har omkring 75 procents chance for at producere et skadeligt jordskælv inden for de næste 50 år. Modelleringen tyder også på, at dette næste jordskælv har en 82 procents chance for at bryde gennem porten og være på størrelsesordenen 8 eller større. Disse indsigter er nu offentliggjort i tidsskriftet Natur Geovidenskab .

Barth var en del af et internationalt forskerhold, herunder forskere fra Victoria University of Wellington, GNS Science, universitetet i Otago, og US Geological Survey.

Deres arbejde kombinerede to tilgange til at studere jordskælv:beviser for tidligere jordskælv indsamlet af geologer og computersimuleringer drevet af geofysikere. Kun ved at bruge begge i fællesskab var forskerne i stand til at få ny indsigt i den forventede adfærd af fremtidige jordskælv på Alpeforkastningen.

"Store jordskælv forårsager alvorlige rystelser og jordskred, der fører affald ned ad floder og ind i søer, " sagde hovedforfatter Jamie Howarth, Victoria University of Wellington geolog. "Vi kan bore flere meter gennem søens sedimenter og genkende tydelige mønstre, der indikerer, at et jordskælv rystede regionen i nærheden. Ved at datere sedimenterne, vi kan præcist bestemme, hvornår jordskælvet fandt sted."

Sedimentære optegnelser indsamlet på seks steder langs Alpeforkastningen identificerede omfanget af de sidste 20 markante jordskælv i løbet af de sidste 4, 000 år, hvilket gør det til en af ​​de mest detaljerede jordskælvsregistreringer af sin art i verden.

Fuldstændigheden af ​​denne jordskælvsrekord gav forskerne en sjælden mulighed for at sammenligne deres data med 100, 000 års rekord for computergenererede jordskælv. Forskerholdet brugte en jordskælvssimuleringskode udviklet af James Dieterich, fremtrædende professor emeritus ved UC Riverside.

Kun modellen med forkastningsgeometrien, der matchede den alpine forkastning, var i stand til at gengive jordskælvsdataene. "Simuleringerne viser, at et mindre jordskælv på 6 til 7 ved jordskælvsporten kan ændre spændingen og bryde striben af ​​større jordskælv, " sagde Barth. "Vi ved, at de sidste tre brud passerede gennem jordskælvsporten. I vores bedste model vil det næste jordskælv også passere 82 % af tiden."

Ser man ud over New Zealand, jordskælvsporte er et vigtigt område for aktiv forskning i Californien. Southern California Earthquake Center, et konsortium af over 100 institutioner, hvoraf UCR er et kernemedlem, har gjort jordskælvsporte til en forskningsprioritet. I særdeleshed, forskere retter sig mod Cajon Pass-regionen nær San Bernardino, hvor samspillet mellem San Andreas og San Jacinto forkastningerne kan forårsage jordskælvs gate-adfærd, der kan regulere størrelsen af ​​det næste skadelige jordskælv der.

"Vi begynder at nå det punkt, hvor vores data og modeller er detaljerede nok til, at vi kan begynde at forudsige jordskælvsmønstre. Ikke kun hvor sandsynligt et jordskælv er, men hvor stor og hvor udbredt den kan være, som vil hjælpe os med at forberede os bedre, sagde Barth.