Undersøgelse viser, at selvlignende fraktal stress er mere egnet til destruktiv jordskælvssimulering

Scenariejordskælv er nyttige til at vurdere jordskælvsfarer langs aktive forkastninger. Det kan dog være en udfordring at bestemme kilderne til destruktive scenarier jordskælv, især når man håndterer heterogene belastninger.

Forskere fra University of Science and Technology of China gennemførte en undersøgelse af Tanlu-forkastningen, den største slag-slip-forkastning i det østlige Kina, og demonstrerede, at selvlignende fraktal stress er mere egnet til at karakterisere kilderne til scenariet jordskælv. Deres papir er offentliggjort i tidsskriftet Science China Earth Sciences .

Undersøgelsen koncentrerede sig om Xinyi-Sihong-segmentet af Tanlu-forkastningen, et område, der er kendt for potentielt at opretholde et M7.5-jordskælv. Hypocentret blev placeret nær 10 km dybde omkring Suqian, hvor en mærkbar kontrast mellem høje og lave hastigheder indikerer et potentielt kernedannelsespunkt. Holdet begrænsede effektivt fejlbrudslængden og -bredden i henhold til de skaleringslove, der styrer store jordskælv.

For at få en bedre forståelse af den fysiske proces af brududbredelsen koblet med stress-heterogenitet, simulerede forskere scenariet jordskælvsbrudprocessen ved hjælp af finite difference-metoden. En dybdeafhængig baggrund normal stress er inkorporeret. De brugte den selvlignende fraktale stressforstyrrelse til at karakterisere stress-heterogeniteten i fejlslagsretningen.

Sammenlignet med den horisontale ensartede spændingsmodel har forskere vist, at kildetidsfunktionen af ​​den horisontale ensartede spændingsmodel ligner meget Haskell-modellen. Den selvlignende stressmodel stemmer dog mere overens med dem, der observeres i rigtige jordskælv.

De dynamiske brudsimuleringer gav indsigt i, hvordan forskellige stressforhold påvirker brudadfærden og jordens bevægelse. Især antyder den selvlignende spændingsmodel, som inkorporerer en kortere karakteristisk længde, en grovere startspænding og en mere heterogen glidefordeling.

Nord for epicentret nær Suqian forudsiger modellerne mere intense vibrationer på grund af den nærliggende lavhastighedszone og høje sliphastigheder på forkastningen. Dette område er beliggende inden for 9-graders intensitetszonen, hvilket understreger vigtigheden af ​​målrettet jordskælvsberedskab og opbygning af modstandsevner.

Undersøgelsen understreger vigtigheden af ​​at koble selv-lignende fraktale spændinger i scenarier med jordskælvssimuleringer. Ved at fremme vores forståelse af stress-heterogenitetseffekten i udbredelse af jordskælvsbrud og jordbevægelser kan videnskabsmænd give bedre retningslinjer for infrastrukturudvikling og katastrofeberedskabsstrategier.

Flere oplysninger: Feng Hu et al., Influence of self-similar stresses on scenario earthquake konstruktion:Et eksempel langs Tanlu Fault, Science China Earth Sciences (2024). DOI:10.1007/s11430-023-1239-8

Journaloplysninger: Science China Earth Sciences

Leveret af Science China Press