science >> Wetenschap >  >> Natuur

Ongebruikelijke breukbreuk tijdens de aardbeving in Kaikōura

Fig. 1 Kaart van de aardbeving in Kaikōura in 2016 en het omliggende gebied. (A) Transpressionele tektonische omgeving van het noordoostelijke Zuidereiland van Nieuw-Zeeland. (B) Kaart van oppervlaktebreuken van de Mw 7.8 Kaikōura-aardbeving van 2016, weergegeven in dikke zwarte lijnen met de Papatea-fout in rood (8, 28). Punten vertegenwoordigen geschaalde relatieve energieafgifte uit terugprojectieresultaten (15) en zijn gekleurd door de tijd sinds het begin van de breuk. In kaart gebrachte actieve fouten die niet scheurden tijdens de Kaikōura-gebeurtenis worden aangegeven door dunne zwarte lijnen (28). Krediet:Wetenschapsvooruitgang  02 okt 2019:Vol. 5, Nee. 10, eaax5703, DOI:10.1126/sciadv.aax5703

Een van de meer dan 24 fouten die tijdens de Kaikōura-aardbeving met een kracht van 7,8 op de schaal van Richter in 2016 uitbrak, bleek nog ongebruikelijker te zijn dan wetenschappers eerst dachten en het kan ertoe leiden dat opnieuw wordt nagedacht over de manier waarop seismisch gevaar wordt berekend.

De Papatea-fout, niet in kaart gebracht vóór de aardbeving en loopt langs een soortgelijk pad naar de lagere Clarence River in Marlborough, produceerde een 19 km lange oppervlaktebreuk en joeg een groot gebied van bergachtig land in een kwestie van seconden 8 meter omhoog.

Een studie die deze week in het tijdschrift is gepubliceerd wetenschappelijke vooruitgang geeft aan dat de fout scheurde, hoewel er geen spanning was opgebouwd die normaal gesproken gepaard gaat met het scheuren van de fout.

Co-auteur en aardbevingsgeoloog bij GNS Science Rob Langridge zegt dat het lijkt alsof de breuk plotseling voor ruimte werd geperst door de breuk van naburige breuken, waardoor deze op "een zeer nadrukkelijke manier" brak.

"De breuk van de Papatea Fault valt op als een van de meest dramatische elementen van wat in de eerste plaats een ongewone breukreeks was, ' zei dokter Langridge.

"Het produceerde de grootste verticale bewegingen van alle fouten die scheurden tijdens de aardbeving en het heeft wetenschappers in verwarring gebracht omdat de breuk niet kon worden aangepast aan standaardmodellen van breukbreuken."

Echter, de paper die deze week werd gepubliceerd, gebruikte computeranalyse van LIDAR-afbeeldingen om een ​​oplossing te bedenken voor het ongebruikelijke gedrag ervan. Het is geschreven door de Canadese MSc-student Anna Diederichs met collega en geofysicus Ed Nissen, beide van de Universiteit van Victoria in Brits-Columbia. Drie wetenschappers van GNS Science, inclusief Langridge, waren co-auteurs.

"We ontdekten een aantal ongebruikelijke kenmerken van deze fout. Het meest ongewoon, het standaard elastische rebound-model van aardbevingsbreuken paste niet bij de waargenomen grondvervorming, ' zei dokter Nissen.

"We hebben geconcludeerd dat de Papatea-fout geen elastisch opgeslagen tektonische spanning heeft vrijgegeven zoals fouten normaal doen tijdens een breuk."

Dr. Nissen zei dat de bevindingen aangeven dat sommige fouten buiten het typische foutgedrag kunnen vallen en dat conventionele modellering het gevaar dat ze vormen mogelijk niet opvangt.

Hij zei dat aardbevingsvoorspellingen gebaseerd zijn op het elastische rekcyclusmodel waarbij fouten geleidelijk spanning ophopen totdat ze falen, en dan wordt de cyclus herhaald.

"Echter, de Papatea Fault lijkt dit model niet te volgen, en dergelijke fouten moeten mogelijk nog worden verantwoord in modellen voor aardbevingsvoorspelling."

Vooruit gaan, hij zei dat deze onderzoeksbevinding kan worden overwogen bij het beoordelen van het risico van fouten die een laag of onduidelijk spanningsaccumulatiesignaal kunnen hebben.

Het onderzoek was gebaseerd op computeranalyse van pre- en post-aardbeving LIDAR-beelden van het breukbreukgebied. Toevallig, Milieu Canterbury verzamelde LIDAR van het Clarence Valley-gebied enkele jaren voor de aardbeving in Kaikōura, voornamelijk voor bescherming tegen overstromingen. Deze beelden werden vergeleken met LIDAR-beelden die werden verzameld in de nasleep van de aardbeving in 2016.