Новое исследование связывает магнитуду землетрясений со степенью неоднородности горных пород

Просмотров: 953

© Университет МакГилла

28 сентября 2020 г.

Ученые измерили сейсмические свойства горных пород в зоне субдукции в Средней Америке, чтобы определить, как меняются свойства тектонических разломов. Исследование опубликовано в журнале Nature Geoscience.

Землетрясения происходят, когда горные породы в недрах Земли разрушаются по линиям тектонических разломов. Свойства этих разломов, такие как степень неоднородности состава вмещающих пород, могут влиять на масштабы сейсмических событий, однако их изучение всегда было сложной задачей, так как они залегают глубоко под поверхностью Земли.

В новом исследовании ученые Университета Макгилла, Калифорнийского университета в Санта-Крус и Рурского университета Бохума в Германии количественно оценили пространственную изменчивость неоднородности покрывающей толщи и физических свойств горных пород в зоне тектонического разлома. Использованы сейсмические данные высокого разрешения для измерения свойств горных пород в зоне субдукции Карибской плиты, расположенной у тихоокеанского побережья Коста-Рики.

Пространственные вариации физических свойств горных пород на границе раздела плит характеризуются масштабами корреляционной длины в сотни метров. Исследователи утверждают, что конусность фронтальной призмы, сейсмичность и другие параметры зависят от неоднородностей в составе горных пород. По их данным геометрические и реологические особенности могут управлять механическим напряжением, возникающим на линии разлома.

«Мы уже знали, что степень неоднородности пород является важным фактором, но мы не знали степень гетерогенности в границах разлома и стремились количественно измерить и как можно более точно охарактеризовать эти параметры», – говорит Джеймс Киркпатрик, профессор кафедры наук о Земле и планетах Университета МакГилла.

Профессор Киркпатрик и его коллеги смогли показать, что некоторые части изученного разлома имеют более неоднородную поверхность, чем другие. Исторически землетрясения, произошедшие в этой части мира, были умеренно сильными (M7), и Киркпатрик считает, что обнаруженные ими неоднородности могут быть причиной этого.

«Эти жесткие участки прочнее и устойчивее к землетрясениям, – говорит он. – Исторических данные о землетрясениях относительно немного, поэтому мы не можем с уверенностью сказать, что более крупных землетрясений не происходило. Будущие сейсмические события в этом районе, которые будут регистрироваться с помощью современного оборудования, должны помочь нам точнее предсказать возможную магнитуду землетрясений».

Киркпатрик и его коллеги также надеются применить результаты своего исследования к другим зонам субдукции, где доступны аналогичные геофизические данные.

Читать подробнее: Subduction megathrust heterogeneity characterized from 3D seismic data

Источник: Nature Geoscience

Перевод/адаптация текста: «Вестник ОНЗ РАН»

Печать

Joomla SEF URLs by Artio