Как Земетресенията Се Променят Чрез „Пълзящи“ Разломи

{h1}

Противно на десетилетия на геоложката мъдрост, пълзящите разломни сегменти, за които се смята, че се плъзгат плавно покрай един друг, могат да доведат до големи земетресения.

Някои от най-големите и смъртоносни земетресения през последните години удариха, когато оценките на опасността от земетресение не предсказаха масивни трусове.

Подробният компютърен модел на големи земетресения в Япония и Тайван помага да се обясни защо.

Противно на десетилетия на геоложката мъдрост, пълзящите сегменти на разлома, за които се смята, че се плъзгат плавно покрай един друг, могат внезапно да преминат към различен режим по време на земетресение, установява моделът. Вместо да действа като бариера за разрушаване, пълзящият сегмент губи своята устойчивост, най-вероятно чрез нагряване на триене.

„Тези сегменти са там, където земетресенията биха имали тенденция да умират“, казва Надя Лапуста, професор по геофизика и машинно инженерство в Caltech. "Но по време на земетресение вие ​​генерирате топлина от триене, точно както когато търкате ръцете си, и свойствата на грешката могат да се променят", каза тя пред OurAmazingPlanet.

Изследването, показващо потенциалния сценарий, при който разкъсването на пълзящи сегменти на разломи се появява днес (9 януари) в списанието Nature.

Създаване на топлина

На геоложки език, пълзящите разломи се засилват. Пристигането на приплъзване на земетресението (или компенсирането по разлом) увеличава триенето между двете страни на разлома, причинявайки им да се слепят и спиране на преминаващ бързо земетресение. [10-те най-големи земетресения в историята]

Но при внезапно нагряване, като триене от земетресение, флуидите в пулверизираните минерали, облицоващи зоната на разлома, могат да превключат пълзяща грешка към отслабване на скоростта, каза Лапуста. Това означава, че приплъзването на земетресението динамично отслабва разлома, докато се движи по счупването си. И когато повредите действат в режим на отслабване на скоростта, те генерират земетресения.

Моделът помага да се обяснят озадачаващи наблюдения от земетресението с магнитуд 9,0 в Тохоку, което удари Япония през 2011 г., както и от земетресението Чи Чи през 1999 г. в Тайван, каза Лапуста.

Опустошителното цунами в Япония беше предизвикано от изключително голямото отклонение на разлома - около 165 фута (50 метра) на плитки дълбочини в зоната на субдукция, където земетресението удари на 11 март 2011 г. Зоната на субдукция е мястото, където се срещат две от земните тектонични плочи и един слайд под другия.

Но имаше по-малко компенсиране на грешки по-дълбоко в зоната на субдукция. Този дълбок сегмент също произведе трептене с по-висока честота и достигна максималното си освобождаване на енергия по-бързо от плиткия сегмент.

Забавянето във времето между дълбоките и плитки разломни сегменти се дължеше на приплъзването на земетресението, принуждавайки се да се превърне в пълзяща разлома, предполага моделът. Земетресението трябваше да преодолее пътя си чрез триене.

"Когато земетресението проникна в този район по нашия модел, то започна да умира, но след това оцеля поради динамично отслабване. Това е точно както наблюдавахме в Тохоку", каза Лапуста. "Това не е доказателство, но е косвено потвърждение, че този модел е това, което може да се е случило."

Подценяване на опасността

Новият модел предполага, че пълзящите сегменти на разлома са приспивали някои учени в невярно чувство за сигурност.

"Намерихме правдоподобно физическо обяснение за това как тези стабилни сегменти могат да подкрепят големи сеизмични събития, така че сеизмичните опасности може да са по-големи в някои области, отколкото се очакваше", каза Лапуста, който създаде модела с колегата Хиройки Нода от Японската агенция за Морско-земна наука и технологии в Йокохама.

Краткият запис на земетресението отчасти е виновен за надзора: сеизмичният мониторинг продължава само един век. Търсенето на по-стари доказателства изисква изкопаване на окопи в земята или пробиване на сондажи в дъното на океана, където слоевете от утайката запазват намеци за минали таблори.

Но лошите предположения също могат да са виновни. В предишните десетилетия изследователите по принцип предполагаха, че разломите са имали характерни, повтарящи се земетресения, чийто размер се определя от скоростта на земните тектонични плочи, докато се разбиват една в друга. В Паркфийлд, Калифорния, където две от тектоничните плочи на Земята се плъзгат една покрай друга по разлома на Сан Андреас, учените определиха сегмент от Сан Андреас там да преживява земетресения средно на всеки 22 години. Така те свързваха региона с оборудване за мониторинг и чакаха пет, 10, а след това 20 години преди Паркфийлд най-накрая да се разтресе през 2004 г.

Идеята за последователно поведение за неизправности е привлекателна, защото прави прогнозирането на земетресенията много по-лесно. Но това може да доведе до подценяване на опасността от земетресение, пише геологът Крис Голдфингър от Орегонския държавен университет в броя на списание "Земя" от 7 януари.

Експертите прогнозираха, че най-големият вероятен трус за района на Тохоку е магнитуд 8,4. Макар и все още голямо земетресение, което е осем пъти по-слабо от земетресението, което нанесе удар. Прогнозата се основава на последните 100 години земетресения в района и проучвания на текущия сеизмичен щам, който идва от GPS измервания. Малко изследователи отчитат праисторическите записи на цунами, като например суперкръга Джоган 869, който произвежда цунами, голямо колкото това на Тохоку. [В снимки: Земетресение и цунами в Япония]

Дългосрочни цикли

Супертресенията като тези в Япония (и земетресението Суматра от 2004 г.), както и скорошни проучвания на записите на седименти от минали земетресения във Вашингтон и Калифорния, разкриват, че моделите на земетресенията варират в дългосрочни цикли.

Образът на LIDAR, създаден от B4 Project, показва района на Дракона на гърба на разлома на Сан Андреас. С любезното съдействие на Майкъл Бевис, Огайо

Образът на LIDAR, създаден от B4 Project, показва района на Дракона на гърба на разлома на Сан Андреас. С любезното съдействие на Майкъл Бевис, Огайо

Някои земетресения може да са по-малки и да ударят по-често от очакваното. Възможни са и масивни земетресения, по-големи от прогнозите за конкретна вина.

Моделът на Лапуста и Нода показва един начин тези големи, неочаквани земетресения.

„Това спира и те кара да мислиш“, казва Пол Сегал, професор по геофизика в Станфорд, който не е участвал в изследването. „Тази идея ми мина известно време, че можете да имате динамично отслабване в тези области, които са номинално стабилни и те свършиха приказна работа“, каза той пред OurAmazingPlanet, като се позовава на Лапуста и нейния екип. "Те са първите хора, които правят внимателни и подробни изчисления, за да покажат, че това може да се случи."

Големият въпрос е дали това, което се случи в Тохоку, може да се повтори при други пълзящи разломи, като зоната на субдукция Каскадия край Вашингтон и Орегон и средната част на разлома Сан Андреас в Калифорния, каза Сегал. Земетресение, което включваше пълзящите участъци на която и да е вина, би било кошмарен сценарий за Западното крайбрежие.

"Мисля, че единственият начин, на който ще отговорим на това, е да разгледаме геоложките доказателства за миналото", каза Сегал.

Погледнете към миналото

Историческите сведения, събрани от геолога Кери Сие от Института за обсерватория на Земята в Сингапур, предполагат земетресението от Форт Теджон през 1857 г., последното голямо земетресение на разрушенията в Сан Андреас в Южна Калифорния, разрушено през пълзящия сегмент Сан Андреас.

Разломът на Сан Андреас променя своето приплъзване от земетресение до земетресение в равнината Каризо, близо до пълзящия сегмент, откриха наскоро геолозите Натан Токе от Университета на долината на Юта и Рамон Арроузмит от Аризонския държавен университет. Това намеква, че повредата може да следва променлив цикъл. Сега те търсят доказателства за минали земетресения в пълзящия сегмент.

Напречно сечение на част от зоната на субдукция Каскадия.

Напречно сечение на част от зоната на субдукция Каскадия.

Кредит: USGS.

В зоната на субдукция Каскадия утайките на океанското дъно показват земетресение през 1700 г. е най-новото в района, но не и най-голямото. Най-голямото събитие удари преди около 5800 години и може да е имало три пъти по-голяма енергия от 1700 шейкър, откриха Goldfinger и колегите му от Орегонския държавен университет.

Тъй като изследователите събират повече данни за поведението на отказа в миналото и свойствата на неизправностите, моделистите ще станат по-добри при прогнозирането на поведението на грешка, каза Лапуста.

"Докато продължаваме да изследваме, можем да поставим тези измервания в модели като нашите и да продължим да изследваме какво се случва", каза Лапуста.

Достигнете до Беки Оскин в [email protected], Следвайте я в Twitter @beckyoskin, Следвайте OurAmazingPlanet в Twitter @OAPlanet, Ние също сме на Facebook и Google+.


Видео Добавка: .




Изследване


На Снимки: Ураганът Мария, Видяна От Космоса
На Снимки: Ураганът Мария, Видяна От Космоса

Парашутът, Който Ще Помогне Нежно Да Хвърли Ровера На Марс, Също Счупи Световен Рекорд На Земята
Парашутът, Който Ще Помогне Нежно Да Хвърли Ровера На Марс, Също Счупи Световен Рекорд На Земята

Наука Новини


Как Се Развиват Хората?
Как Се Развиват Хората?

Как Да Се Земеделие По Време На Зомби Апокалипсис
Как Да Се Земеделие По Време На Зомби Апокалипсис

Защо Бръмбарите Правят Секс С Бирени Бутилки: Въпроси И Учени
Защо Бръмбарите Правят Секс С Бирени Бутилки: Въпроси И Учени

Първа Смърт На Сащ От Вампир Прилеп: Трябва Ли Да Се Тревожим?
Първа Смърт На Сащ От Вампир Прилеп: Трябва Ли Да Се Тревожим?

Кучетата Наистина Ли Ни Се Усмихват?
Кучетата Наистина Ли Ни Се Усмихват?


BG.WordsSideKick.com
Всички Права Запазени!
Възпроизвеждането На Използваните Материали Оставя Само Prostanovkoy Активна Връзка Към Сайта BG.WordsSideKick.com

© 2005–2020 BG.WordsSideKick.com