Сильные землетрясения магнитудой 8,5 и сильнее происходят там, где разломы в основном плоские, говорят геологи из Орегонского университета и французские геологи. Они сообщают в журнале Science, что более криволинейные разломы менее подвержены землетрясениям, превышающим эту силу.
Сильные землетрясения, известные как мегаземлетрясения, долгое время считались возможными только на границе между быстро сходящимися молодыми тектоническими плитами до двух гигантских землетрясений - землетрясения силой 9,4 балла в Индонезии в 2004 году и землетрясения магнитудой 9,0 в Японии. в 2011 году - опровергли теорию.
С тех пор считается, что гигантские землетрясения возможны на любом крупном разломе. В новой статье исследователи UO показывают, что максимальный размер землетрясений может контролироваться другим параметром: кривизной разлома.
«Люди в научном сообществе думают о землетрясениях так, что некоторые области разломов сопротивляются разрушению больше, чем другие, и когда они разрушаются, они вызывают сильные землетрясения», - сказал ведущий автор Квентин Блетери, исследователь с докторской степенью в UO. «Причина, по которой они дольше сопротивляются разрушению, часто обсуждается. Я думал, что причиной могут быть вариации в геометрии разломов, поэтому я искал изменения в наклоне основных разломов субдукции в мире».
Блетери прибыл в UO с идеей, что геометрия может дать подсказки, основываясь на его докторской работе в Университете Ниццы - София Антиполис. Он разработал механическую модель для изучения своей теории в сотрудничестве с соавторами UO Амандой Томас, Аланом Ремпелем и Лейфом Карлстромом, работающими в Департаменте наук о Земле.
Для исследования, поддерживаемого Национальным научным фондом, Блетери изучил геометрию субдукционных разломов по всему миру, чтобы найти градиенты склонов, а не крутизну падения, а его вариации.
«Я рассчитал градиент наклона (или кривизны) кривизны вдоль основных разломов и сравнил его с распределением очень сильных землетрясений, которые происходили в прошлом», - сказал он. «То, что я обнаружил, противоположно тому, что я ожидал: очень сильные землетрясения происходят в областях разломов, где склон наиболее правильный или плоский».
Разлом Каскадия, который в последний раз испытал мегаземлетрясение в 1700 году, лежит вдоль такой плоской области, говорят Ремпель и Томас.
«Землетрясения, подобные тому, что произошло на Суматре, ошеломляюще сильные», - сказал Томас. «Разрыв был длиной 1600 километров (994 мили). Когда Каскадия исчезнет, это может быть 1000 километров (621 миля), если он полностью разорвется».
Ключевым аспектом является то, что пороги разрыва более неоднородны вдоль искривленных разломов, поэтому расстояния разрывов ограничены участками извилистых участков, которые не готовы к разрушению. По словам исследователей, порог разрыва более однороден вдоль плоских разломов, что позволяет одновременно разрывать более крупные области разломов.
"Корреляция искривлений с мегаземлетрясениями сильна", сказал Томас. «Данные не лгут».
Исходя из средней кривизны внутри областей гигантских землетрясений, исследователи пришли к выводу, что вероятность того, что мегаземлетрясения связаны с кривизной разломов, составляет более 99 процентов.
Открытие не окажет прямого влияния на способность ученых предсказывать, когда произойдет землетрясение, сказал Томас.
Вместо этого наши результаты подтверждают идею о том, что если вы находитесь в месте, где не было свидетельств сильных землетрясений в прошлом, и ваше местоположение находится на изогнутой пластине, то, возможно, мегаземлетрясение никогда не произойдет, - сказал Ремпель. «Не во всех зонах субдукции могут быть действительно сильные землетрясения - таков вывод этого исследования».
Это не значит, что землетрясение магнитудой 7,5 не может нанести значительный ущерб, сказал Томас. «Следующим шагом в исследовании является вопрос, почему плоская пластина более подвержена сильному землетрясению, чем изогнутая пластина», - сказала она. Эта информация, по ее словам, в конечном итоге может привести к созданию улучшенных карт опасностей для сейсмоопасных районов по всему миру.