Ny undersøgelse hjælper med at forklare stille jordskælv langs New Zealands nordø

Hikurangi-margenen, beliggende ud for østkysten af ​​Nordøen i New Zealand, er det sted, hvor Stillehavets tektoniske plade dykker ned under den australske tektoniske plade, i det, forskerne kalder en subduktionszone. Denne grænseflade af tektoniske plader er delvist ansvarlig for de mere end 15, 000 jordskælv, regionen oplever hvert år. De fleste er for små til at blive bemærket, men mellem 150 og 200 er store nok til at mærkes. Geologiske beviser tyder på, at store jordskælv skete i den sydlige del af marginen, før menneskelig registrering begyndte.

Geofysikere, geologer, og geokemister fra hele verden har arbejdet sammen for at forstå, hvorfor denne pladegrænse opfører sig som den gør, producerer begge umærkelige stille jordskælv, men også potentielt store. En undersøgelse offentliggjort i dag i tidsskriftet Natur giver nyt perspektiv og mulige svar.

Forskere vidste, at havbunden på den nordlige del af øen, hvor pladerne glider langsomt sammen, genererer de små, langsomt bevægende jordskælv kaldet slow slip begivenheder - bevægelser, der tager uger, nogle gange måneder at gennemføre. Men i den sydlige ende af øen, i stedet for at glide langsomt, som de gør i det nordlige område, de tektoniske plader låses. Denne låsning opstiller betingelserne for en pludselig udløsning af pladerne, som kan udløse et stort jordskælv.

"Det er virkelig nysgerrigt og ikke forstået hvorfor, i et relativt lille geografisk område, du ville gå fra masser af små, langsomt bevægede jordskælv til et potentiale for et virkelig stort jordskælv, " sagde marin elektromagnetisk geofysiker Christine Chesley, en kandidatstuderende ved Columbia Universitys Lamont-Doherty Earth Observatory og hovedforfatter på det nye papir. "Det er det, vi har forsøgt at forstå, forskellen i denne margen. "

I december 2018, et forskergruppe begyndte et 29-dages dybhavscruise for at indsamle data. Svarende til at tage en MR af jorden, teamet anvendte elektromagnetisk bølgeenergi til at måle, hvordan strømmen bevæger sig gennem funktioner i havbunden. Ud fra disse data, holdet var i stand til at få et mere præcist kig på rollens sømønstre, store undersøiske bjerge, spiller i at skabe jordskælv.

"Den nordlige del af marginen har virkelig store havbjerge. Det havde været uklart, hvad de bjerge kan gøre, når de subducerer (dykker ned i den dybe jord), og hvordan den dynamik påvirker interaktionen mellem de to plader, " sagde Chesley.

Det viser sig, sømounts rummer meget mere vand, end geofysikere havde forventet - cirka tre til fem gange mere end typisk oceanisk skorpe. Det rigelige vand smører pladerne, hvor de samles, hjælper med at udjævne enhver glidning, og forhindrer pladerne i at sætte sig fast, der kan forårsage et stort jordskælv. Dette hjælper med at forklare tendensen til det langsomme, tavse jordskælv i den nordlige ende af margenen.

Ved at bruge disse data, Chesley og hendes kolleger kunne også nøje undersøge, hvad der sker som en sømandsundersnit. De opdagede et område i den øverste plade, der ser ud til at være beskadiget af et underliggende havbjerg. Denne øvre pladezone så også ud til at have mere vand i sig.

"Det tyder på, at havbjerget bryder den øverste plade op, gør det svagere, hvilket hjælper med at forklare det usædvanlige mønster af tavse jordskælv der, "sagde Chesley. Eksemplet giver en anden indikation af, hvordan sømønstre påvirker tektonisk adfærd og risici ved jordskælv.

Omvendt den manglende smøring og de svækkende virkninger af havbjerge kan gøre den sydlige del af øen mere tilbøjelig til at sætte sig fast og generere store jordskælv.

Chesley, der er på vej til at færdiggøre sin ph.d. i efteråret, håber, at disse fund vil tilskynde forskere til at overveje, hvordan vand i disse sømønstre bidrager til seismisk adfærd, mens de fortsætter med at arbejde for at forstå langsomt bevægede jordskælv. "Jo mere vi studerer jordskælv, jo mere det ser ud til, at vand spiller en hovedrolle i modulering af slip på fejl, " sagde Chesley. "Forståelse af hvornår og hvor vand tilføres systemet kan kun forbedre indsatsen for vurdering af naturfarer."