science >> Wetenschap >  >> Natuur

Seismische gegevens leveren diepere aardbevingskennis op

Aseismische zones gedragen zich als boetseerklei Silly Putty:vloeien onder normale omstandigheden maar scheuren bij abnormale spanning. Krediet:Lost_in_the_Midwest/Shutterstock.com

Door gegevens van grote aardbevingen te onderzoeken, KAUST-onderzoekers hebben hun omvang gekoppeld, en de mate waarin ze naschokken veroorzaken, naar nieuwe diepten in de aardkorst:dit zijn diepten waarvan eerder werd gedacht dat aardbevingen niet konden plaatsvinden.

"Dit onderzoek is van cruciaal belang om te begrijpen hoe stress zich opstapelt in een vouw, " zegt Paul Martin Mai, die het onderzoek leidde. "Als we een toename in seismogene (aardbeving-genererende) diepte waarnemen direct na een grote aardbeving in een bepaald breuksysteem, dan weten we dat de volgende grote aardbeving in dat gebied sterker kan zijn dan we voor mogelijk hadden gehouden, uitgaande van een vaste seismogene diepte."

De meeste aardbevingen vinden plaats in de sterkste laag van de aardkorst, meestal tussen de 13 en 18 kilometer diep. Hier, enorme beperkende druk van bovenaf werkt om de brosse sterkte van gesteente te vergroten tot een maximaal effect, zodat er meer spanning wordt opgebouwd voordat het breekt. Onder deze diepte, warmte van de kern van de aarde verhoogt de temperatuur tot graden waarbij gesteente zich plastisch gedraagt:vervormend als een langzaam bewegende vloeistof, in plaats van te scheuren.

Tot het midden van de jaren tachtig, aardbevingen werden verondersteld niet voor te komen in deze 'aseismische' lagere zone. Vervolgens, echter, seismologen begonnen met het opnemen van naschokken in deze zone, na grote aardbevingen in de seismogene zone hierboven. Tijdens deze tijdelijke toename van de seismogene diepte, ze vermoedden dat steen in de aseismische zone zich gedroeg als het speelgoed Silly Putty, die onder normale omstandigheden zal stromen, maar scheurt onder abnormale spanning.

Krediet:King Abdullah University of Science and Technology

De hypothese van het team was dat voorbijgaande seismogene verdieping varieert met de omvang van de aardbeving. Om het te testen, de onderzoekers namen gegevens van 16 aardbevingscycli in vier breukzones, waarbij elke cyclus duizenden bevingen omvat die leiden naar en weg van de grote aardbeving. de zones, in Alaska, Japan, Californië en Turkije, werden gekozen vanwege de kwaliteit van hun gegevensverzamelende seismometernetwerken. In elk van de 16 cycli, de hoofdbeving was groot genoeg om de aardkorst van het oppervlak helemaal naar de aseismische zone te scheuren.

"Ik had het idee voor dit papier 10 jaar geleden, maar toen waren er weinig datapunten, ", zegt onderzoeker Olaf Zielke. "Te wachten tot er voldoende datasets beschikbaar kwamen, was een kwestie van wachten."

Nutsvoorzieningen, het team heeft het verband aangetoond tussen de omvang van de aardbeving en de mate van voorbijgaande seismogene verdieping. Hun bevinding moet leiden tot een beter begrip van de natuurkunde van aardbevingen, evenals verbeterde beoordelingen van seismische gevaren.