Популярний міф розвіяно — нові дані спростовують старі моделі землетрусів

Перше високоточне зображення зони сейсмічного розлому трансформує наші знання про землетруси. Ідея про те, що землетруси знімають напругу одним сильним землетрусом уздовж однієї площини розлому, можливо, потребує виправлення. Нещодавні дослідження, проведені Технологічним інститутом Карлсруе (KIT) у співпраці з Німецьким дослідницьким центром геонаук GFZ та іншими міжнародними установами, свідчать про те, що землетруси відбуваються в зоні з кількома площинами розломів, деякі з яких є паралельними.

За словами авторів, результати дослідження можуть допомогти створити більш реалістичні моделі землетрусів і небезпеки землетрусів у зонах субдукції. Дослідження опубліковано в журналі Nature.

Міжнародна група на чолі з першим автором Кароліною Шалюмо з KIT досліджувала серію землетрусів в Еквадорі на західному узбережжі Південної Америки. Там Тихоокеанська плита занурена під континентальну Південноамериканську плиту. Субдукція неодноразово призводить до дуже сильних землетрусів. Останню серію землетрусів на Тайвані, головний землетрус яких забрав життя дев’яти людей і завдав значних руйнувань на східному узбережжі Тайваню на початку квітня, також можна віднести до субдукції.

Серія землетрусів в Еквадорі, проаналізована командою, почалася 12 березня 2022 року і закінчилася 26 травня 2022 року. Найсильніший землетрус (магнітуда 5,8) стався 27 березня та спровокував багато менших афтершоків протягом короткого періоду часу. У цей час у регіоні була розташована густа мережа зі 100 сейсмометрів. Він був створений для морського експерименту «Зображення високої роздільної здатності розлому субдукції в зоні розриву землетрусу Педерналес» (скорочено HIPER).

Детальний аналіз сейсмічних даних

Завдяки надзвичайно детальним даним експерименту HIPER і використанню штучного інтелекту дослідники змогли нанести на карту більше 1500 землетрусів і відповідних площин розломів на глибині від 15 до 20 кілометрів у дуже високій роздільній здатності. «Ми спостерігали, що сейсмічність землетрусів відбувалася в первинному регіоні – так би мовити, головному землетрусі – і у вторинному регіоні, тобто афтершоках», – каже перший автор доктор Керолайн Шалюмо з Геофізичного інституту (GPI) при KIT. «У первинному регіоні ми спостерігали, що сейсмічність відбувалася на кількох різних площинах розломів, часто одна над одною. Подекуди виникли паралельні сейсмічно активні площини, десь лише поодинокі».

Паралельність землетрусів не була пов’язана з конкретною глибиною. «Ми знайшли вказівки на те, що попередня ідея про те, що напруга звільняється від одного сильного землетрусу вздовж однієї площини розлому, може залишитися в минулому», — говорить професор Андреас Рітброк з GPI. «Замість цього ми повинні говорити про мережу розломів, у якій серія розривів відбувається під час одного землетрусу».

Аналіз серії землетрусів в Еквадорі також дає нові відомості про афтершоки. Спочатку вони відбулися поблизу епіцентру основного землетрусу, а потім поступово поширилися в інших напрямках, каже Шалюмо. З цього вона робить висновок, що поширення афтершоків у регіоні в основному контролюється афтершоком. Професор Онно Онкен з GFZ каже: «Цією роботою команда Керолайн Шалюмо представила перше чітке сейсмологічне зображення межі сейсмогічної плити. З одного боку, це підтверджує існуючі геологічні спостереження, а з іншого боку, успішно пояснює поширення афтершоків за допомогою нового підходу. Таким чином, попередні припущення про те, що, наприклад, дифузія рідини викликає афтершоки, були спростовані».

Результати також важливі для оцінки ризику землетрусів у зонах субдукції. «Дослідження вплине на майбутнє моделювання землетрусів, а також асейсмічних ковзань, тобто рухів плит без землетрусів», — говорить Андреас Рітброк.