Jump to content

Суперсдвиговое землетрясение

В сейсмологии суперсдвиговое землетрясение — это землетрясение , при котором распространение разрыва вдоль поверхности разлома происходит со скоростями, превышающими скорость сейсмической сдвиговой волны (S-волны). Это вызывает эффект, аналогичный звуковому удару . [1]

Скорость распространения разрыва

[ редактировать ]

Во время сейсмических событий вдоль поверхности разлома смещение начинается в очаге, а затем распространяется наружу. Обычно для крупных землетрясений фокус находится на одном конце поверхности скольжения, и большая часть распространения является однонаправленной (например, землетрясения в провинции Сычуань в 2008 году и землетрясения в Индийском океане в 2004 году ). [2] Теоретические исследования в прошлом показали, что верхняя граница скорости распространения равна скорости распространения волн Рэлея и составляет примерно 0,92 скорости поперечной волны. [3] свидетельства распространения со скоростями между значениями S-волны и продольной волны (P-волны). Однако для нескольких землетрясений были зарегистрированы [4] [5] в соответствии с теоретическими и лабораторными исследованиями, подтверждающими возможность распространения разрыва в этом диапазоне скоростей. [6] [7] Систематические исследования показывают, что сверхсдвиговые разрывы часто встречаются при крупных сдвиговых землетрясениях. [8]

возникновение

[ редактировать ]
Трещины режима I, режима II и режима III.

Свидетельства распространения разрывов со скоростями, превышающими скорости S-волн, ожидаемые для окружающей коры, наблюдались для нескольких крупных землетрясений, связанных со сдвигами . Во время сдвигов основная составляющая распространения разрыва будет горизонтальной, в направлении смещения, как трещина сдвига режима II (в плоскости). Это контрастирует с разрывом падения-скольжения, при котором основное направление распространения разрыва будет перпендикулярно смещению, как в трещине сдвига режима III (антиплоскость). Теоретические исследования показали, что трещины режима III ограничены скоростью поперечной волны, но что трещины режима II могут распространяться между скоростями S- и P-волн. [9] и это может объяснить, почему суперсдвиговые землетрясения не наблюдались на сдвиговых разломах.

Инициирование сверхсдвигового разрушения

[ редактировать ]

Диапазон скоростей разрушения между волнами Рэлея и сдвиговыми волнами остается запрещенным для трещины режима II (хорошее приближение к сдвиговому разрыву). Это означает, что разрыв не может ускориться от скорости Рэлея до скорости поперечной волны. В механизме «Берриджа-Эндрюса» сверхсдвиговой разрыв инициируется «дочерним» разрывом в зоне высокого напряжения сдвига , развивающегося на распространяющейся вершине начального разрыва. Из-за этой зоны высокого напряжения этот дочерний разрыв может начать распространяться со скоростью сверхсдвига, прежде чем объединиться с существующим разрывом. [10] Экспериментальный разрыв сдвиговой трещины с использованием пластин из фотоупругого материала привел к переходу от субрэлеевского к сверхсдвиговому разрушению по механизму, который «качественно соответствует хорошо известному механизму разрушения».Механизм Берриджа-Эндрюса». [11]

Геологические эффекты

[ редактировать ]

Считается, что высокие скорости деформации, ожидаемые вблизи разломов, на которые влияет распространение сверхсдвига, приводят к образованию так называемых измельченных пород. Распыление включает в себя развитие множества мелких микротрещин в масштабе, меньшем, чем размер зерна породы, при сохранении более ранней структуры , совершенно отличной от нормальной брекчии и катаклаза, обнаруженных в большинстве зон разломов. Такие породы были обнаружены на расстоянии до 400 м от крупных сдвиговых разломов, таких как разлом Сан-Андреас. Связь между сверхсдвигом и появлением измельченных горных пород подтверждается лабораторными экспериментами, которые показывают, что для того, чтобы вызвать такое интенсивное разрушение, необходимы очень высокие скорости деформации. [12]

Непосредственное наблюдение

[ редактировать ]

Предполагаемый

[ редактировать ]

См. также

[ редактировать ]
  1. ^ Леви Д. (2 декабря 2005 г.). «Спустя столетие после землетрясения 1906 года геофизики вновь обращаются к «Большому землетрясению» и предлагают новую модель» . Пресс-релиз . Стэнфордский университет. Архивировано из оригинала 29 января 2008 года . Проверено 12 июня 2008 г.
  2. ^ Макгуайр Джей-Джей, Чжао Л. и Джордан Т.Х. (2002). «Преобладание одностороннего разрыва в глобальном каталоге сильных землетрясений» (PDF) . Бюллетень Сейсмологического общества Америки . 92 (8): 3309–3317. Бибкод : 2002BuSSA..92.3309M . дои : 10.1785/0120010293 .
  3. ^ Броберг КБ (1996). «Как быстро может пойти трещина?». Материаловедение . 32 : 80–86. дои : 10.1007/BF02538928 . S2CID   120086779 .
  4. ^ Jump up to: а б Арчулета, Р.Дж., 1984. Модель разломов для землетрясения в Имперской долине 1979 года , J. ​​Geophys. Рез., 89, 4559–4585.
  5. ^ Эллсуорт, В.Л. и Селеби, М. 1999. Временная история смещения в ближнем поле M 7,4 Коджаэли (Изимит), Турция, землетрясение 17 августа 1999 г., Am. Геофиз. Союз, ОсеньДополнение к совещанию. 80, Ф648.
  6. ^ Окубо П.Г. (1989). «Моделирование динамического разрыва с использованием определяющих соотношений, полученных в лаборатории». Журнал геофизических исследований . 94 (Б9): 12321–12335. Бибкод : 1989JGR....9412321O . дои : 10.1029/JB094iB09p12321 .
  7. ^ Розакис А.Дж.; Самудрала О.; Кокер Д. (1999). «Трещины быстрее, чем скорость поперечной волны» . Наука . 284 (5418): 1337–1340. Бибкод : 1999Sci...284.1337R . дои : 10.1126/science.284.5418.1337 . ПМИД   10334984 . S2CID   29883938 .
  8. ^ Ван, Дун; Мори, Джим; Кокецу, Казуки (15 апреля 2016 г.). «Быстрое распространение разрывов при сильных сдвиговых землетрясениях» . Письма о Земле и планетологии . 440 : 115–126. Бибкод : 2016E&PSL.440..115W . дои : 10.1016/j.epsl.2016.02.022 . ISSN   0012-821X .
  9. ^ Шольц, Кристофер Х. (2002). Механика землетрясений и разломов . Издательство Кембриджского университета. стр. 471 . ISBN  978-0-521-65540-8 .
  10. ^ Розакис, Эй Джей; Ся, К.; Ликотрафитис, Г.; Канамори, Х. (2009). «Динамический сдвиговый разрыв во фрикционных взаимодействиях: скорость, направленность и режимы». В Канамори Х. и Шуберт Г. (ред.). Сейсмология землетрясений . Трактат по геофизике. Том. 4. Эльзевир . стр. 11–20. дои : 10.1016/B978-0-444-53802-4.00072-5 . ISBN  9780444534637 .
  11. ^ Ся, К.; Розакис, Эй Джей; Канамори, Х. (2005). «Переход от суперсдвига и субрэлеевского к суперсдвигу, наблюдаемый в лабораторных экспериментах по землетрясениям» (PDF) . Экспериментальные методы . Проверено 28 апреля 2012 г.
  12. ^ Доан М.-Л.; Гэри Г. (2009). «Измельчение породы при высокой скорости деформации возле разлома Сан-Андреас» (PDF) . Природа Геонауки . 2 (10): 709–712. Бибкод : 2009NatGe...2..709D . дои : 10.1038/ngeo640 .
  13. ^ Jump up to: а б [1] Архивировано 14 февраля 2006 г. в Wayback Machine Bouchon, M., M.-P. Буэн, Х. Карабулут, М. Н. Токсоз, М. Дитрих и А. Дж. Росакис (2001), Насколько быстро происходит разрушение во время землетрясения? Новые данные о землетрясениях в Турции в 1999 году , Geophys. Рез. Lett., 28(14), 2723–2726.]
  14. ^ Бушон М.; Валле М. (2003). «Наблюдение длительного сверхсдвигового разрыва во время Куньлуньшаньского землетрясения магнитудой 8,1» . Наука . 301 (5634): 824–826. Бибкод : 2003Sci...301..824B . дои : 10.1126/science.1086832 . ПМИД   12907799 . S2CID   26437293 .
  15. ^ Jump up to: а б Уокер, Коннектикут; Ширер ПМ (2009). «Освещение околозвуковых скоростей разрывов внутриконтинентальных сдвиговых землетрясений Кококсили Mw 7,8 и разлома Денали Mw 7,9 с помощью глобальной обратной проекции P-волны» . Журнал геофизических исследований . 114 (В02304): В02304. Бибкод : 2009JGRB..114.2304W . дои : 10.1029/2008JB005738 .
  16. ^ Данхэм Э.М.; Арчулета Р.Дж. (2004). «Свидетельства переходного процесса сверхсдвига во время землетрясения по разлому Денали 2002 года» (PDF) . Бюллетень Сейсмологического общества Америки . 92 (6Б): С256–С268. Бибкод : 2004BuSSA..94S.256D . дои : 10.1785/0120040616 .
  17. ^ Чжу, ШоуБяо; ЮАНЬ, Цзе (5 мая 2018 г.). «Физический механизм чрезвычайно серьёзного сейсмического ущерба в районе Бэйчуань, вызванного великим Вэньчуаньским землетрясением 2008 года» . Китайский журнал геофизики (на китайском языке). 61 (5): 1863–1873. дои : 10.6038/cjg2018M0111 .
  18. ^ Ван, Д.; Мори Дж. (2012). «Землетрясение 2010 года в Цинхае, Китай: умеренное землетрясение со сверхсдвиговым разрывом» . Бюллетень Сейсмологического общества Америки . 102 (1): 301–308. Бибкод : 2012BuSSA.102..301W . дои : 10.1785/0120110034 . Проверено 24 апреля 2012 г. [ постоянная мертвая ссылка ]
  19. ^ Ван Д., Мори Дж. Утиде Т. (2012). «Сверхсдвиговый разрыв на множественных разломах во время землетрясения магнитудой 8,6 у берегов Северной Суматры, Индонезия, 11 апреля 2012 г.» . Письма о геофизических исследованиях . 39 (21): L21307. Бибкод : 2012GeoRL..3921307W . дои : 10.1029/2012GL053622 .
  20. ^ Юэ Х., Лэй Т. Фреймюллер Дж.; и др. (2013). «Сверхсдвиг в результате землетрясения 5 января 2013 г. в Крейге, Аляска (Mw 7,5)». Журнал геофизических исследований . 108 (11): 5903–5919. Бибкод : 2013JGRB..118.5903Y . дои : 10.1002/2013JB010594 . S2CID   3754158 .
  21. ^ Ван, Дун; Кавакацу, Хитоши; Мори, Джим; Али, Бабар; Рен, Жикунь; Шен, Сюэлинь (март 2016 г.). «Анализ обратной проекции четырех региональных массивов на наличие разрыва по изогнутому падающему разлому: землетрясение магнитудой 7,7 24 сентября 2013 г. в Пакистане» . Журнал геофизических исследований: Solid Earth . 121 (3): 1948–1961. Бибкод : 2016JGRB..121.1948W . дои : 10.1002/2015JB012168 . S2CID   130332801 .
  22. ^ Евангелидис КП (2014). «Визуализация сверхсдвигового разрыва землетрясения в Северном Эгейском море силой 6,9 балла в 2014 году с помощью обратной проекции сигналов сильного движения» . Письма о геофизических исследованиях . 42 (2): 307–315. Бибкод : 2015GeoRL..42..307E . дои : 10.1002/2014GL062513 .
  23. ^ Сангха С.; Пельтцер Г.; Чжан А.; Мэн Л.; Лян С.; Лундгрен П.; Филдинг Э. (2017). «Геометрия разлома 2015 г., землетрясение Mw7,2 в Мургабе, Таджикистан, контролирует распространение разрывов: данные InSAR и сейсмологические данные» . Письма о Земле и планетологии . 462 : 132–141. Бибкод : 2017E&PSL.462..132S . дои : 10.1016/j.epsl.2017.01.018 .
  24. ^ Хикс, Стивен П.; Окуваки, Ре; Стейнберг, Андреас; Рихерт, Кэтрин А.; Хармон, Николас; Аберкромби, Рэйчел Э .; Богиацис, Петрос; Шлапхорст, Дэвид; Заградник, Иржи; Кендалл, Дж. Майкл; Яги, Юджи (10 августа 2020 г.). «Сверхсдвиговый разрыв обратного распространения во время трансформного землетрясения по разлому Романш мощностью 7,1 балла» в 2016 году» . Природа Геонауки . 13 (9): 647–653. Бибкод : 2020NatGe..13..647H . дои : 10.1038/s41561-020-0619-9 . hdl : 10044/1/81170 . ISSN   1752-0894 . S2CID   221111789 .
  25. ^ Кехо, HL; Кизер, Эд (9 апреля 2020 г.). «Свидетельства сверхсдвигового перехода через переход разлома» . Письма о геофизических исследованиях . 47 (10). Бибкод : 2020GeoRL..4787400K . дои : 10.1029/2020GL087400 .
  26. ^ Чуан Ченг; Дун Ван (2020). «Изображение процесса разрыва землетрясения на Лебедином острове MW7,5 10 января 2018 года, Гондурас» . Наука о землетрясениях . 33 (4): 194–200. Бибкод : 2020EaSci..33..194C . дои : 10.29382/eqs-2020-0194-03 . S2CID   241109747 . [ постоянная мертвая ссылка ]
  27. ^ Бао, Хан; Ампуэро, Жан-Поль; Мэн, Линсен; Филдинг, Эрик Дж.; Лян, Канрен; Миллинер, Кристофер В.Д.; Фэн, Тянь; Хуан, Хуэй (4 февраля 2019 г.). «Ранний и стойкий сверхсдвиг в результате землетрясения в Палу в 2018 году магнитудой 7,5» (PDF) . Природа Геонауки . 12 (3): 200–205. Бибкод : 2019NatGe..12..200B . дои : 10.1038/s41561-018-0297-z . S2CID   133771692 .
  28. ^ Тадапансавут, Тира; Окуваки, Ре; Яги, Юджи; Ямасита, Синдзи (16 января 2021 г.). «Процесс разрушения Карибского землетрясения 2020 года вдоль разлома Ориенте-Трансформ, включающий сверхсдвиговый разрыв и геометрическую сложность разлома» (PDF) . Письма о геофизических исследованиях . 48 (1). Бибкод : 2021GeoRL..4890899T . дои : 10.1029/2020GL090899 . S2CID   230613656 .
  29. ^ Сюй Чжан; Ванпэн Фэн; Хайлин Ду; Сергей Самсонов; Лэй И (2022). «Сверхсдвиговый разрыв во время землетрясения 2021 года мощностью 7,4 МВт в Мадуо, Китай» . Письма о геофизических исследованиях . 49 (6). Бибкод : 2022GeoRL..4997984Z . дои : 10.1029/2022GL097984 . S2CID   247485288 .
  30. ^ Розакис, А.; Абдельмагид, М.; Эльбанна, А. (17 февраля 2023 г.). «Свидетельства раннего перехода сверхсдвига во время землетрясения в Кахраманмараше, Турция, 6 февраля 2023 г., магнитудой 7,8, по данным ближнепольных записей» . Электронная печать Eartharxiv . arXiv : 2302.07214 . Бибкод : 2023EaArX...X5W95GR . дои : 10.31223/X5W95G .
  31. ^ Мельгар, Диего; Таймаз, Тунчай; Ганас, Афанасий; Кроуэлл, Брендан; Оджалан, Тайлан; Герой, Метин; Цирони, Варвара; Йолсал-Чевикбилен, Седа; Валканиотис, Сотирис; Ирмак, Тахир Серкан; Экен, Тунец; Эрман, Джейхун; Озкан, Беркан; Доган, Али Хасан; Алтунташ, Джемали (2023). «Суб- и сверхсдвиговые разрывы во время дублета землетрясений магнитудой 7,8 и 7,6 баллов в 2023 году на юго-востоке Турции» . Сейсмика . 2 (3). doi : 10.26443/seismica.v2i3.387 . S2CID   257520761 .
  32. ^ Сонг, С. Бероза, Г.К. и Сигалл, П. 2005. Доказательства суперсдвига во время землетрясения в Сан-Франциско 1906 года . Eos.Trans.AGU, 86(52), Fall Meet.Suppl., Аннотация S12A-05
  33. ^ Чжунвэнь Чжан; Питер М. Ширер; Хироо Канамори (2015). «Сверхсдвиговый разрыв во время Охотского глубокого землетрясения с магнитудой 6,7 24 мая 2013 г.: дополнительные данные региональных сейсмических станций» . Письма о геофизических исследованиях . 42 (19): 7941–7948. Бибкод : 2015GeoRL..42.7941Z . дои : 10.1002/2015GL065446 . S2CID   26550100 .
  34. ^ «М 7,2 – 16 км к юго-западу от Углегорска, Россия» . землетрясение.usgs.gov . Проверено 20 августа 2021 г.
  35. ^ «Исследователи обнаружили свидетельства сверхбыстрого глубокого землетрясения» . Физика.орг. 10 июля 2014 г. Проверено 10 июля 2014 г.

Дальнейшее чтение

[ редактировать ]
[ редактировать ]
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 1c44e1cc4437aa69cf20a097115fbfb3__1704542040
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/1c/b3/1c44e1cc4437aa69cf20a097115fbfb3.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Supershear earthquake - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)