Kaip Žemės Drebėjimai Slūgsta Dėl „Šliaužiančių“ Gedimų

{h1}

Priešingai nei dešimtmečius trukusia geologine išmintimi, šliaužiantys gedimo segmentai, manoma, kad sklandžiai slenka vienas per kitą, gali sukelti didžiulius žemės drebėjimus.

Kai kurie didžiausių ir mirtingiausių žemės drebėjimų pastaraisiais metais nukentėjo ten, kur žemės drebėjimo pavojaus įvertis neprognozavo masinių žemės drebėjimų.

Išsamus kompiuterinis didelių žemės drebėjimų Japonijoje ir Taivane modelis padeda paaiškinti, kodėl.

Priešingai nei dešimtmečius trukusi geologinė išmintis, šliaužiantys gedimų segmentai, manoma, kad sklandžiai slenka vienas per kitą, žemės drebėjimo metu gali staiga pereiti į kitą režimą, randa modelis. Užuot veikęs kaip plyšimo kliūtis, šliaužiantis segmentas praranda savo atsparumą, greičiausiai dėl frikcinio kaitinimo.

„Šie segmentai yra ten, kur žemės drebėjimai bus linkę mirti“, - sakė Nadia Lapusta, „Caltech“ geofizikos ir mechaninės inžinerijos profesorė. „Tačiau žemės drebėjimo metu jūs generuojate trinties šilumą, lygiai taip pat, kaip jūs plaunate rankas, ir gedimo savybės gali pasikeisti“, - ji pasakojo „OurAmazingPlanet“.

Tyrimas, kuriame parodytas galimas scenarijus, kai plyšta šliaužiančių segmentų plyšimas, pasirodo šiandien (sausio 9 d.) Žurnale „Nature“.

Kuria šilumą

Kalbant apie geologinę kalbą, šliaužti gedimai stiprėja. Atvykus žemės drebėjimo slydimui (arba posūkiui išilgai gedimo) padidėja trintis tarp abiejų gedimo pusių, todėl jos prilimpa ir sustabdomas greičio viršijimo drebėjimas. [10 didžiausių istorijoje žemės drebėjimų]

Tačiau staiga įkaistant, pavyzdžiui, dėl žemės drebėjimo trinties, purškiamų mineralų skysčiai, išklojantys gedimo zoną, gali šliaužiančią gedimą pakeisti greičio silpnėjimu, sakė Lapusta. Tai reiškia, kad žemės drebėjimo slydimas dinamiškai silpnina gedimą, nes juda pagal lūžį. Kai gedimai veikia silpninant greitį, jie sukelia žemės drebėjimus.

Šis modelis padeda paaiškinti mįslingus stebėjimus iš 9,0 stiprumo Tohoku žemės drebėjimo, kuris 2011 m. Sukrėtė Japoniją, taip pat iš 1999 m. Chi Chi žemės drebėjimo Taivanyje, sakė Lapusta.

Naikinantį Japonijos cunamį sukėlė ypač didelis gedimo poslinkis - maždaug 165 pėdų (50 metrų) negiliuose gyliuose subdukcijos zonoje, kurioje 2011 m. Kovo 11 d. Įvyko žemės drebėjimas. Subdukcijos zona yra ta, kur susitinka dvi Žemės tektoninės plokštės ir viena slysta. po kita.

Tačiau giliau subdukcijos zonoje buvo mažiau gedimų. Šis gilus segmentas taip pat sukėlė aukštojo dažnio drebėjimą ir pasiekė maksimalų energijos išsiskyrimą greičiau nei seklusis segmentas.

Laiko vėlavimas tarp giliųjų ir negilių gedimų segmentų kilo dėl žemės drebėjimo slydimo, privertusio kelią šliaužti, rodo modelis. Žemės drebėjimas turėjo prasiblaškyti per frikcinį kaitinimą.

"Kai žemės drebėjimas prasiskverbė į šią mūsų modelio sritį, jis pradėjo nykti, bet tada išgyveno dėl dinaminio silpnėjimo. Panašiai, kaip mes stebėjome Tohoku", - teigė Lapusta. "Tai nėra įrodymas, bet tai netiesioginis patvirtinimas, kad būtent šis modelis galėjo nutikti".

Neįvertinamas pavojus

Naujasis modelis rodo, kad šliaužiantys gedimų segmentai kai kuriems mokslininkams pribloškė klaidingą saugumo jausmą.

„Mes radome patikimą fizinį paaiškinimą, kaip šie stabilūs segmentai gali palaikyti didelius seisminius įvykius, todėl seisminiai pavojai kai kuriose vietose gali būti didesni, nei tikėtasi“, - sakė A. Lapusta, sukūręs modelį kartu su kolega Hiroyuki Noda iš Japonijos agentūros. Jūros ir žemės mokslas ir technologijos Jokohamoje.

Priežiūra iš dalies kalta dėl trumpo žemės drebėjimo įrašo: seisminis monitoringas siekia tik šimtmetį. Norint gauti senesnius įrodymus, reikia kasti griovius žemėje arba gręžti gręžinius vandenyno dugne, kur nuosėdų sluoksniai išsaugo buvusių drebėjimų užuominas.

Bet taip pat gali klysti blogos prielaidos. Ankstesniais dešimtmečiais tyrėjai paprastai manė, kad gedimai turėjo būdingų, pasikartojančių žemės drebėjimų, kurių dydį lėmė Žemės tektoninių plokščių greičio plokštė, kai jos sumušė viena į kitą. Kalifornijos miesto Parkfield mieste, kur dvi Žemės tektoninės plokštės slenka viena šalia kitos palei San Andreaso gedimą, mokslininkai nustatė San Andreaso segmentą, kuriame žemės drebėjimai buvo patiriami vidutiniškai kas 22 metus. Taigi jie apjungė regioną su stebėjimo įranga ir laukė penkerius, 10, po to 20 metų, kol „Parkfield“ galutinai sutriko 2004 m.

Nuoseklaus elgesio gedimams idėja yra patraukli, nes tai palengvina žemės drebėjimų prognozavimą. Tačiau tai gali nuvertinti žemės drebėjimo pavojų, rašo Oregono valstybinio universiteto geologas Chrisas Goldfingeris sausio 7 d. Žurnale „Žemė“.

Ekspertai numatė, kad didžiausias tikėtinas Tohoku regiono žemės drebėjimas buvo 8,4 balo. Vis dar vykstant didžiuliam žemės drebėjimui, aštuonis kartus silpnesnis nei žemės drebėjimas. Įvertinimas buvo pagrįstas per pastaruosius 100 metų vykusių drebėjimų rajone ir dabartinio seisminio įtempio, atlikto atliekant GPS matavimus, tyrimais. Nedaug tyrėjų sudarė priešistorinių cunamio įrašų, tokių kaip 869 m. Jogano žemės drebėjimas, kuris sukėlė tokio dydžio cunamį kaip Tohoku. [Nuotraukose: Japonijos žemės drebėjimas ir cunamis]

Ilgalaikiai ciklai

Superkaravimai, tokie kaip Japonijoje (ir 2004 m. Sumatros drebėjimas), ir naujausi Vašingtone ir Kalifornijoje vykusių žemės drebėjimų nuosėdų įrašai rodo, kad žemės drebėjimo tendencijos skiriasi ilgą laiką.

„B4“ projekto sukurtas LIDAR vaizdas rodo Drakono užpakalinį San Andreaso gedimo regioną. Paveikslėlis malonus Michaelo Beviso, Ohajo valstijos universiteto

„B4“ projekto sukurtas LIDAR vaizdas rodo Drakono užpakalinį San Andreaso gedimo regioną. Paveikslėlis malonus Michaelo Beviso, Ohajo valstijos universiteto

Kai kurie žemės drebėjimai gali būti mažesni ir smogti dažniau nei tikėtasi. Taip pat galimi masiniai žemės drebėjimai, didesni nei įrodyta konkrečios kaltės.

„Lapusta“ ir „Noda“ modelis parodo vieną iš būdų, kaip šie masiniai netikėti žemės drebėjimai gali įvykti.

„Tai sustoja ir verčia susimąstyti“, - teigė Paulius Segallas, Stanfordo geofizikos profesorius, nedalyvavęs tyrime. „Ši mintis kurį laiką man galvojo, kad tu galėtum dinamiškai susilpnėti tose srityse, kurios yra oficialiai stabilios, ir padarė nuostabų darbą“, - sakė jis „OurAmazingPlanet“, turėdamas omenyje Lapustą ir jos komandą. "Jie yra pirmieji žmonės, atlikę kruopščius ir išsamius skaičiavimus, kad parodytų, kad taip gali nutikti".

Didelis klausimas, ar tai, kas nutiko Tohoku, gali pasikartoti ir dėl kitų šliaužiančių gedimų, tokių kaip Cascadia subdukcijos zona prie Vašingtono ir Oregono ir San Andreas gedimo vidurinė dalis Kalifornijoje, sakė Segall. Žemės drebėjimas, apimantis šliaužiančias bet kurios gedimo dalis, Vakarų pakrantėje bus košmariškas scenarijus.

„Manau, kad vienintelis būdas, į kurį atsakysime, yra pažvelgti į praeities slydimo geologinius įrodymus“, - teigė Segall.

Žvilgsnis į praeitį

Istorinės ataskaitos, surinktos iš Singapūro Žemės observatorijos instituto geologo Kerry Sieho, rodo 1857 m. Fort Tejono žemės drebėjimą - paskutinį didelį San Andreaso gedimo žemės drebėjimą pietų Kalifornijoje, kuris plyšo per šliaužiantį San Andreaso segmentą.

Neseniai aptikti geografai Nathanas Toke'as iš Juta Slėnio universiteto ir Ramonas Arrowmithas iš Arizonos valstijos „Carrizo lygumoje“, esančioje netoli šliaužiančio segmento, „San Andreas“ gedimo laipsnis svyravo nuo žemės drebėjimo iki žemės drebėjimo. Tai rodo, kad gedimas gali vykti kintančiu ciklu. Dabar jie ieško buvusių žemės drebėjimų šliaužiančiame segmente įrodymų.

Kaskadijos subdukcijos zonos dalies skerspjūvis.

Kaskadijos subdukcijos zonos dalies skerspjūvis.

Kreditas: USGS.

Kaskadijos subdukcijos zonoje nuosėdos vandenyno dugne rodo 1700 m. Žemės drebėjimą. Naujausias plotas, bet ne pats didžiausias. Didžiausias įvykis įvyko maždaug prieš 5800 metų ir galbūt tris kartus viršijo 1700 purtyklės energiją, rado Goldfingeris ir kolegos iš Oregono valstybinio universiteto.

Kai tyrinėtojai surenka daugiau duomenų apie ankstesnį gedimų elgesį ir gedimų savybes, modeliuotojams bus geriau prognozuojama gedimų elgsena, sakė Lapusta.

„Toliau tyrinėdami, galime sudėti šiuos matavimus į tokius modelius, kaip mūsų, ir toliau tyrinėti, kas nutiks“, - sakė Lapusta.

Pasiekite Becky Oskin [email protected]. Sekite ją „Twitter“ @beckyoskin. Stebėkite mūsų „AmazingPlanet“ „Twitter“ @OAPlanet. Mes taip pat apie Facebook ir „Google+“.


Vaizdo Papildas: .




Tyrimas


Realioji Priežastis, Kodėl Jav Išmetamas Co2 Kiekis Smuko
Realioji Priežastis, Kodėl Jav Išmetamas Co2 Kiekis Smuko

Labiausiai Matoma Toliausiai Matoma Žvaigždė Yra 9 Milijardai Šviesmečių
Labiausiai Matoma Toliausiai Matoma Žvaigždė Yra 9 Milijardai Šviesmečių

Mokslas Naujienos


Pilnas Mėnulis Yra Blogas, Tačiau Motociklininkams Supermenas Yra Dar Blogesnis
Pilnas Mėnulis Yra Blogas, Tačiau Motociklininkams Supermenas Yra Dar Blogesnis

Vaizduose: Kaip Vakcinos Nuo Poliomielito Istorija
Vaizduose: Kaip Vakcinos Nuo Poliomielito Istorija

Ananasai: Nauda Sveikatai, Rizika Ir Mitybos Faktai
Ananasai: Nauda Sveikatai, Rizika Ir Mitybos Faktai

Pamestos Kolonijinės Smuklės (O Gal Ir Viešnamio) Griuvėsiai Buvo Ką Tik Atidengti Šiaurės Karolinoje
Pamestos Kolonijinės Smuklės (O Gal Ir Viešnamio) Griuvėsiai Buvo Ką Tik Atidengti Šiaurės Karolinoje

Jautrus Kraujo Tyrimas Galėtų Numatyti Širdies Ligas
Jautrus Kraujo Tyrimas Galėtų Numatyti Širdies Ligas


LT.WordsSideKick.com
Visos Teisės Saugomos!
Dauginti Jokių Medžiagų Leidžiama Tik Prostanovkoy Aktyvią Nuorodą Į Svetainę LT.WordsSideKick.com

© 2005–2020 LT.WordsSideKick.com