密集的仪网络揭示了地下如何破裂
通过沿单个断层面的一次强震释放应力的想法可能需要纠正。卡尔斯鲁厄理工学院 (KIT) 的研究人员最近在 GFZ 德国地球科学研究中心和国际合作机构的参与下进行的一项研究指出,更准确的说法是,说一个拥有大量断层面的区域更为准确,其中一些断层面是平行的。作者表示,研究结果有助于为俯冲带的和灾害创建更现实的模型。该研究发表在最新一期的《自然》杂志上。
由第一作者卡罗琳·查卢莫(Caroline Chalumeau)领导的国际团队对南美洲西海岸厄瓜多尔的一系列进行了调查。在那里,太平洋板块俯冲到南美大陆板块下方。俯冲反复导致非常严重的。最近发生的一系列,其中主震于四月初造成九人死亡,并对东海岸造成广泛破坏,也可归因于俯冲。
该团队分析的厄瓜多尔系列始于2022年3月12日,结束于2022年5月26日。最严重的(5.8级)发生在3月27日,并在短时间内引发了许多较小的余震。此时该地区有一个由 100 个仪组成的密集网络。它是为“佩德纳莱斯破裂带俯冲断层高分辨率成像”(简称HIPER)海上实验而建立的。
借助 HIPER 实验的极其详细的数据并利用人工智能,研究人员能够以非常高分辨率绘制 1500 多次及其深度 15 至 20 公里的断层图。 “我们观察到的活动发生在主要区域(可以说是主)和次要区域(即余震)”,第一作者卡罗琳·查卢莫(Caroline Chalumeau)博士说,她来自卡尔斯鲁厄理工学院地球物理研究所(GPI)。 “在主要区域内,我们观察到活动发生在几个不同的断层面上,通常是相互重叠的。在一些地方,出现平行的活动面,在其他地方只有单个断层面。”
的平行度与特定深度无关。 GPI 教授安德烈亚斯·里特布罗克 (Andreas Rietbrock) 表示:“我们发现有迹象表明,之前认为应力是由单一断层面上的一次强震释放的想法可能已经成为过去。” “相反,我们应该谈论一个断层网络,其中一系列破裂在一次中释放。”
对厄瓜多尔系列的分析也为余震提供了新的见解。查卢莫说,这些首先发生在主震震中附近,然后逐渐向其他方向蔓延。她由此得出结论,该地区余震的传播主要受余滑控制。 GFZ 的 Onno Oncken 教授表示:“通过这项工作,Caroline Chalumeau 团队首次展示了孕震板块边界的清晰学图像。一方面,它证实了现有的地质观测结果,另一方面,成功地解释了孕震板块边界的学图像。”用新方法传播余震的假设因此被驳斥,例如流体扩散导致余震。”
研究结果对于评估俯冲带的风险也很重要。安德烈亚斯·里特布罗克(Andreas Rietbrock)说:“这项研究将影响未来的模型,同时也会影响抗震滑动的模型,即没有的板块运动。”