Самая крупная серия землетрясений в Южной Калифорнии за последние два десятилетия научила ученых тому, что сильные землетрясения могут происходить более сложным образом, чем принято считать. Согласно новому исследованию, последовательность также увеличила нагрузку на близлежащий крупный разлом.
Исследование, всесторонний анализ последовательности землетрясений в Риджкресте, проведенный геофизиками из Калифорнийского технологического института и Лаборатории реактивного движения, будет опубликовано в журнале Science 18 октября. Последовательность землетрясений в Риджкресте включала магнитуду 6 баллов.4 форшока 4 июля, за которым последовал главный толчок магнитудой 7,1 почти через 34 часа и более 100 000 афтершоков. Последовательность потрясла большую часть Южной Калифорнии, но самое сильное сотрясение произошло примерно в 200 километрах к северу от Лос-Анджелеса.
«Это была настоящая проверка нашей современной системы сейсмического мониторинга», - говорит Закари Росс, доцент кафедры геофизики Калифорнийского технологического института и ведущий автор научной статьи. «В итоге это стало одним из наиболее документированных землетрясений в истории, и оно проливает свет на то, как происходят события такого типа».
Команда использовала данные, собранные орбитальными радиолокационными спутниками и наземными сейсмометрами, чтобы собрать воедино картину землетрясения, которая намного сложнее, чем та, которую можно было найти в моделях многих предыдущих крупных сейсмических событий.
Сильные землетрясения обычно считаются вызванными разрывом одного длинного разлома, такого как разлом Сан-Андреас протяженностью более 800 миль, с максимально возможной магнитудой, которая диктуется, прежде всего, длиной разлома. вина. После землетрясения силой 7,3 балла, которое произошло в Ландерсе, штат Калифорния, в 1992 году, в результате которого образовалось несколько различных разломов, сейсмологи начали переосмысливать эту модель.
Как описано в научной статье, последовательность Риджкрест представляет собой еще один пример того, как сильные землетрясения могут быть вызваны паутиной сети более мелких взаимосвязанных разломов, которые, когда они разрываются, запускают друг друга, как падающие костяшки домино. Последовательность включала около 20 ранее не обнаруженных разломов, пересекающихся в геометрически сложной и геологически молодой зоне разломов.
Сложность разрыва ясна только из-за нескольких типов научных инструментов, которые изучали это событие, говорит Росс. Спутники наблюдали разрывы, достигшие поверхности, и связанную с ними деформацию грунта, простирающуюся более чем на 100 километров во всех направлениях от разрыва, в то время как густая сеть сейсмометров наблюдала за сейсмическими волнами, излучаемыми землетрясением. Вместе эти данные позволили ученым разработать модель смещения подземных разломов и взаимосвязь между крупными сдвигами и значительным числом небольших землетрясений, происходящих до, между и после двух крупнейших толчков..
«На самом деле мы видим, что землетрясение силой 6,4 балла одновременно сломало разломы под прямым углом друг к другу, что удивительно, поскольку стандартные модели трения горных пород считают это маловероятным», - говорит Росс. «Примечательно, что теперь мы можем разрешить этот уровень детализации».
Также следует отметить, что разрыв закончился всего в нескольких километрах от близлежащего разлома Гарлок, который простирается более чем на 300 километров через Южную Калифорнию на северной границе пустыни Мохаве. Разлом был относительно спокойным в течение последних 500 лет, но напряжение, вызванное июльским землетрясением, вызвало его сползание. Действительно, с июля разлом сместился на два сантиметра от поверхности, говорят ученые.
Событие, по словам Росс, иллюстрирует, как мало мы все еще понимаем о землетрясениях. «Это заставит людей серьезно задуматься о том, как мы определяем сейсмическую опасность и нужно ли изменить наш подход к определению разломов», - говорит он. «Мы не можем просто предположить, что самые большие разломы доминируют над сейсмической опасностью, если множество более мелких разломов могут соединиться, чтобы вызвать эти крупные землетрясения. За последнее столетие самые сильные землетрясения в Калифорнии, вероятно, больше походили на Риджкрест, чем на землетрясение 1906 года в Сан-Франциско., которая была вдоль единственного разлома. Создание всех возможных сценариев одновременного разрушения этих разломов становится почти неразрешимой проблемой, особенно если учесть, что разломы, разорвавшиеся во время последовательности Риджкрест, не были нанесены на карту в первую очередь».