创新的新模式揭示了海洋地震区以前无法识别的复杂性

2020加勒比地震

研究区概述及断层运动相互作用的示意图及海底沉降。信贷:筑波大学

筑波大学的研究人员开发了一个最先进的模型,它揭示了破裂过程的主要复杂性,即使是简单的海洋断层。

筑波大学的研究人员从世界各地应用了地震数据,建立了2020年加勒比地震的模型。海洋变换故障通常被认为是线性和简单的,并且已被广泛用于地震动力学的研究。然而,研究小组发现,即使在一个据说简单的线性故障系统中,也可以发生速度和方向的高复杂性。

2020年1月28日,在牙买加和古巴之间的东方转换断层处发生了大量7.7的大型海洋地震。它引起了0.11米的次要海啸,感觉到佛罗里达州的远程。

筑波大学的一个研究小组开发了一种新的有限断层反演方法,以地震监测站的远震波形数据为基础建立模型。这种利用数据的新方法在解决断层几何问题上更灵活。与先前的假设不同,断层的组成部分在时间和空间上分别在一个更宽的模型中进行评估,允许考虑所有可能的破裂演化。该小组热衷于利用加勒比海地震来帮助理解浅海地震中发生的断层过程。

“最近在以前的地震研究中报道了一些复杂的破裂动态的病例,提出了即使在据说简单的故障系统中我们是否正确建模这些问题,”学习作者Yuji Yagi教授。“本年1月2020日的初步监测事件建议在与震中相似距离处的两个站之间的波形形状的变化,表明在此故障中仍然探索复杂性。”

这是一个很好的机会来测试该小组开发的新方法,该方法使用了来自52个地震站的数据来构建一个详细的地球物理过程模型,该模型在导致地震的断层内。

研究报告的作者奥崎良教授解释说:“结果显示,地震发生时,由于断层弯曲,导致了监测数据中检测到的断裂速度和方向的变化,导致了复杂的断裂。”这些变化导致沿着300公里长的断层发生了几次连续的破裂。“该建模方法也允许对地震后可能发生的下沉和周围海床的形状提出一些建议。”

这些发现表明,海洋转换断层,被认为是简单和线性的,可能比以前所接受的要复杂得多,因此需要一个更全面的方法来进行地震建模。这项工作将阐明地震-断层运动与转换边界附近洋底演化之间可能的相互作用。

参考:2020年12月6日,Tira Tadapansawut, Ryo Okuwaki, Yagi Yuji和Shinji Yamashita的《2020年加勒比地震沿Oriente转换断层的破裂过程,包括超剪切破裂和断层的几何复杂性》《地球物理研究快报
gl090899 DOI: 10.1029/2020

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