研究揭示了自然界自己的地震阻滯劑的作用
一項(xiàng)新的研究發(fā)現(xiàn)了自然發(fā)生的“地震門(mén)”,該地震門(mén)決定了允許哪些地震發(fā)展到8級(jí)或以上的地震。
有時(shí),“閘門(mén)”阻止7級(jí)地震,而穿過(guò)閘門(mén)的地震則增長(zhǎng)到8級(jí)或更大,釋放出的能量是7級(jí)地震的32倍。
加州大學(xué)河濱分校的地質(zhì)學(xué)家尼古拉斯(Nicolas)說(shuō):“地震閘就像有人在一個(gè)車(chē)道的施工區(qū)指揮交通。有時(shí)候,你拉起車(chē)來(lái),得到一個(gè)綠色的'開(kāi)始'標(biāo)志,而有時(shí)候,你會(huì)遇到一個(gè)紅色的'停止'標(biāo)志,直到情況改變?yōu)橹埂?rdquo;巴特
研究人員在研究新西蘭的阿爾卑斯斷層時(shí)了解到了這道閘門(mén),他們確定在未來(lái)50年內(nèi)大約有75%的機(jī)會(huì)發(fā)生破壞性地震。該模型還表明,下次地震將有82%的機(jī)會(huì)通過(guò)閘門(mén)破裂,震級(jí)為8級(jí)或更高。這些見(jiàn)解現(xiàn)已發(fā)表在《自然地球科學(xué)》雜志上。
Barth是一個(gè)國(guó)際研究團(tuán)隊(duì)的一部分,該團(tuán)隊(duì)包括來(lái)自惠靈頓維多利亞大學(xué),GNS科學(xué),奧塔哥大學(xué)和地質(zhì)調(diào)查局的科學(xué)家。
他們的工作結(jié)合了兩種研究地震的方法:地質(zhì)學(xué)家收集的過(guò)去地震的證據(jù)和地球物理學(xué)家進(jìn)行的計(jì)算機(jī)模擬。只有將兩者結(jié)合使用,研究人員才能對(duì)阿爾卑斯斷裂上未來(lái)地震的預(yù)期行為有新的認(rèn)識(shí)。
2011年大地震在新西蘭克賴斯特徹奇后的瓦礫。信用:新西蘭國(guó)防軍
惠靈頓維多利亞大學(xué)的地質(zhì)學(xué)家杰米·霍華斯說(shuō):“大地震造成了嚴(yán)重的震動(dòng)和山體滑坡,將泥石流帶入了河流并進(jìn)入了湖泊。” “我們可以在湖泊沉積物上鉆幾米,并識(shí)別出表明地震震撼了附近地區(qū)的獨(dú)特模式。通過(guò)對(duì)沉積物進(jìn)行測(cè)年,我們可以精確地確定地震發(fā)生的時(shí)間。”
在阿爾卑斯斷層沿線的六個(gè)地點(diǎn)收集的沉積記錄確定了過(guò)去4,000年中最近20次重大地震的程度,使其成為世界上此類(lèi)地震中最詳細(xì)的記錄之一。
地震記錄的完整性為研究人員提供了難得的機(jī)會(huì),可以將其數(shù)據(jù)與10萬(wàn)年的計(jì)算機(jī)地震記錄進(jìn)行比較。該研究小組使用了由加州大學(xué)河濱分校名譽(yù)教授詹姆斯·迪特里希(James Dieterich)開(kāi)發(fā)的地震模擬代碼。
只有斷層幾何形狀與阿爾卑斯斷層相匹配的模型才能再現(xiàn)地震數(shù)據(jù)。巴特說(shuō):“模擬顯示,在地震門(mén)口發(fā)生的6至7級(jí)較小地震,可以改變應(yīng)力并打破較大地震的條紋。” “我們知道最后三個(gè)破裂是通過(guò)地震閘門(mén)的。在我們最合適的模型中,下一次地震也將通過(guò)82%的時(shí)間。”
縱觀新西蘭之外,地震門(mén)是加利福尼亞積極研究的重要領(lǐng)域。南加州地震中心是UCR的核心成員,由100多個(gè)機(jī)構(gòu)組成的財(cái)團(tuán)將地震閘門(mén)列為研究重點(diǎn)。研究人員尤其針對(duì)圣貝納迪諾附近的Cajon Pass地區(qū),圣安德烈亞斯斷層和圣哈辛托斷層的相互作用可能導(dǎo)致地震閘門(mén)行為,從而可能調(diào)節(jié)那里下一次破壞性地震的規(guī)模。
“我們已經(jīng)開(kāi)始達(dá)到足夠詳細(xì)的數(shù)據(jù)和模型,可以開(kāi)始預(yù)測(cè)地震模式的地步。不僅地震發(fā)生的可能性大,而且地震的規(guī)模和程度也將廣泛,這將有助于我們更好地做好準(zhǔn)備, ”巴斯說(shuō)。