science >> Wetenschap >  >> Natuur

Lessen van Parkfield helpen bij het voorspellen van aanhoudende breukbewegingen na aardbevingen

Deze twee foto's met sporen van naslip zijn genomen waar de West Napa-breuk Highway 12 kruist bij Cuttings Wharf Road. De eerste offset-meting werd gedaan op de dag van de aardbeving - ongeveer 6 cm (2 inch) rechts-laterale offset. De volgende dag (bijna 24 uur later) hetzelfde kenmerk had 11 cm (4 inch) offset. Krediet:USGS / Foto's met dank aan Tim Dawson, Californië Geologisch Onderzoek

Een nieuwe studie toont aan dat de San Andreas-breuk gedurende zes tot twaalf jaar geleidelijk bleef afglijden na de magnitude 6.0 Parkfield van 2004, aardbeving in Californië, de kwestie van aanhoudende schade aan constructies die in breukzones zijn gebouwd na schadelijke aardbevingen aan de orde stellen. Deze lange periode van "afterslip" is te vergelijken met slechts een jaar van afterslip voor een aardbeving van vergelijkbare omvang in Napa, Californië in 2014, aantonen van grote variatie in foutgedrag na aardbevingen.

De bevindingen, meldde 18 april in de Bulletin van de Seismologische Vereniging van Amerika ( BSSA ), suggereren dat er een reeks van afterslip-duur kan zijn langs fouten, waardoor het moeilijker wordt om te voorspellen hoe bewegingen na een aardbeving de nabijgelegen infrastructuur jarenlang kunnen beschadigen na een grote aardbeving.

Afterslip verwijst naar de aseismische beweging of "kruipen" die plaatsvindt langs een fout, inclusief het spoor van de oppervlaktebreuk, na een aardbeving. Van sommige fouten is al lang bekend dat ze aseismisch tussen aardbevingen kruipen, zoals het deel van de San Andreas-breuk dat betrokken was bij de aardbeving in Parkfield, en men denkt dat deze fouten vatbaarder zijn voor afterslip. De fout bij de aardbeving in Napa, hoewel het niet bekend is dat het tussen aardbevingen door kruipt, vertoonden minder naslip.

James Lienkaemper, een emeritus onderzoeksgeofysicus bij de U.S. Geological Survey, zei dat de stedelijke Hayward Fault in de buurt van San Francisco ook interseismische kruip ervaart, en bevindt zich in een vergelijkbare geologische omgeving als de Parkfield-fout. Hij en zijn collega Forrest McFarland van de San Francisco State University suggereren in de BSSA-paper dat er mogelijk tot tien jaar lang een significante afterslip kan zijn langs de Hayward Fault na een verwachte aardbeving met een kracht van 6,8 daar.

Langdurige afterslip kan het herstel na de aardbeving vertragen door schade te blijven toebrengen aan kritieke infrastructuur die over de fout is gebouwd, zoals snelle doorvoer en nutsvoorzieningen, zei Lienkaemper, die opmerkte dat betere voorspellingen van afterslip "kunnen worden gebruikt om tijdelijke en definitieve reparaties aan snelle doorgangssporen te plannen, water, gas- en datalijnen."

"Andere grote fouten van de San Francisco Bay Areas, inclusief Rodgers Creek, Noord-Calaveras en Concord-Green Valley, verwacht ook grote aardbevingen, en moet een aanzienlijke afterslip verwachten, vooral op locaties waar de interseismische kruipsnelheden hoog zijn, en waar breuken diepe sedimentaire bekkens doorkruisen, " voegde Lienkaemper toe.

Lienkaemper en McFarland ontdekten dat slechts ongeveer 74 procent van de voorspelde hoeveelheid naslip voor de aardbeving in Parkfield - een maximale verwachte waarde van ongeveer 35 centimeter - een jaar na de aardbeving volledig was. Hun analyse van slip na zes jaar gaf aan dat afterslip overal op de gescheurde breuk zou worden voltooid tussen zes en twaalf jaar na de aardbeving van 2004.

De uiteinden van de Parkfield-breuk waren de meest waarschijnlijke gebieden met langdurig uitglijden na de aardbeving, Lienkaemper merkte op, wat suggereert dat slip in deze delen van de breuk geleidelijk toenam naarmate de spanning werd overgedragen door beweging van het centrale deel van de breuk.

Daarentegen, bijna alle voorspelde afterslip voor de aardbeving in Napa werd een jaar na de mainshock voltooid. Na het vergelijken van de Parkfield en Napa afterslip met historische afterslipgegevens van over de hele wereld, de onderzoekers suggereren dat er een aanzienlijk bereik kan zijn in de duur van afterslip-gebeurtenissen. Inzicht in de gevoeligheid van een fout voor kruipen, echter, schattingen van de hoeveelheid en duur van breukbewegingen tijdens herstel na grote aardbevingen kunnen verfijnen.