Nieuw onderzoek in de buurt van Uluru in het droge centrum van Australië toont aan dat rotsstructuren die diep in het oude Gondwana-supercontinent waren gevormd, de breuklijnen beheersten van een van de grootste moderne aardbevingen van Australië.

Seismologische en geologische studies onder leiding van onderzoekers van de Universiteit van Melbourne tonen aan dat de Petermann-aardbeving met een kracht van 6,0 op de schaal van Richter in 2016 een landschapsverschuivende oppervlaktebreuk van 21 km veroorzaakte. De afmetingen en slip van het breukvlak werden geleid door zones van zwakke gesteenten die meer dan 500 miljoen jaar geleden werden gevormd.

De ongewoon lange en soepele breuk die door deze aardbeving werd veroorzaakt, verbaasde wetenschappers aanvankelijk, aangezien de typisch sterke oude kratons van Australië de neiging hebben om kortere en ruwere aardbevingen te ontvangen met grotere verplaatsingen van deze omvang.

"We ontdekten dat in regio's waar zwakkere rotsen aanwezig zijn, aardbevingen kunnen fouten breken bij lage wrijving, " zei onderzoeker van de Universiteit van Melbourne, Dr. Januka Attanayake.

"Dit betekent dat structurele eigenschappen van gesteenten verkregen uit geologische kartering ons kunnen helpen om de mogelijke geometrie en slipverdelingen van toekomstige aardbevingen te voorspellen, die ons uiteindelijk in staat stellen om het seismische gevaar van onze vele potentieel actieve fouten beter te begrijpen.

"Australië krijgt regelmatig te maken met aardbevingen van deze omvang die, indien gelegen in de buurt van onze stedelijke centra, catastrofale schade veroorzaken die vergelijkbaar is met die van de fatale aardbeving van 6.2 in Christchurch in 2011 op de schaal van Richter in Nieuw-Zeeland. Gelukkig, de meeste van deze aardbevingen in Australië hebben plaatsgevonden in afgelegen gebieden."

De Petermann-reeksen, zich 320 km uitstrekkend van het oosten van Centraal-West-Australië tot de zuidwestelijke hoek van het Northern Territory, begon zich ongeveer 600 miljoen jaar geleden te vormen toen een Australisch intracontinentaal bergbouwevenement, de Petermann Orogeny genaamd, plaatsvond.

Dr. Attanayake zei seismische en geologische gegevens verzameld uit het nabije-veldonderzoek van de Petermann-aardbeving vier jaar geleden door een onderzoeksteam bestaande uit Dr. Tamarah King, Universitair hoofddocent Mark Quigley, Gary Gibson, en Abe Jones van de School of Earth Sciences hielpen bij het vaststellen dat zwakke gesteentelagen ingebed in de sterke korst mogelijk een rol hebben gespeeld bij het veroorzaken van de zeldzame aardbeving.

Ondanks een zware woestijnstorm die het veldwerk ernstig belemmert, de geologen speurden het land af naar sporen van een oppervlaktebreuk, zowel te voet als met een drone, die ze uiteindelijk twee weken in hun veldwerk vonden. Als resultaat waren onderzoekers in staat om in detail de vervorming in kaart te brengen die gepaard gaat met een 21 kilometer lang spoor van een oppervlaktebreuk, waarlangs de grond was opgetild met een maximale verticale verplaatsing van één meter.

Seismologen zetten snel breedbandseismometers in om naschokken te detecteren en te lokaliseren die onafhankelijke informatie verschaffen om de geometrie van het breukvlak dat scheurde in te schatten.

Dr. Attanayake zei:"De Petermann-aardbeving is een zeldzaam voorbeeld waarbij we aardbevingen hebben kunnen koppelen aan reeds bestaande geologische structuren door seismologische modellering en geologische veldkaarten te combineren.

"Met dit inzicht over wat de oorzaak was van het oude, sterk, en koude cratonische korst om deze significante aardbeving te breken en te veroorzaken, seismische en geologische gegevens kunnen ons helpen mogelijke geometrieën van breukvlakken onder onze stedelijke centra af te leiden en seismisch gevaar te voorspellen."