Дублетное землетрясение
| Часть серии о |
| Землетрясения |
|---|
 |
В сейсмологии , дублетные землетрясения – и, в более общем плане, мультиплетные землетрясения – первоначально идентифицировались как множественные землетрясения с почти идентичными формами волн происходящие из одного и того же места . [1] В настоящее время они характеризуются как отдельные последовательности землетрясений, имеющие два (или более) главных толчка одинаковой силы, иногда происходящие в течение десятков секунд, но иногда разделенные годами. [2] Сходство магнитуды – часто в пределах 0,4 магнитуды – отличает мультиплетные события от афтершоков . [3] которые начинаются примерно на 1,2 магнитуды меньше исходного толчка ( закон Бота ) и уменьшаются по магнитуде и частоте в соответствии с известными законами. [4]
Дублетные/мультиплетные события также имеют почти идентичные формы сейсмических волн, поскольку они происходят из одной и той же зоны разрыва и поля напряжений, тогда как афтершоки, находясь на периферии основного разрыва, обычно отражают более разнообразные обстоятельства происхождения. [5] Мультиплетные события перекрываются в своих фокальных полях (зонах разрыва), поперечник которых может достигать 100 километров для землетрясений магнитудой 7,5. [6] Дублеты отличают от вызванных землетрясений , когда энергия сейсмических волн вызывает отдаленное землетрясение с другой зоной разрыва, хотя было высказано предположение, что такое различие отражает «неточную таксономию» больше, чем любую физическую реальность. [7]
Считается, что мультиплетные землетрясения возникают, когда неровности , такие как большие куски коры, застрявшие в разломе, или неровности или изгибы разлома, временно препятствуют главному разрыву. В отличие от обычного землетрясения, при котором считается, что землетрясение высвобождает достаточное количество вызывающего его тектонического напряжения , так что потребуются десятилетия или столетия, чтобы накопить достаточно напряжения, чтобы вызвать следующее землетрясение (согласно теории упругого отскока ), первоначальное мультиплетное землетрясение высвобождает только часть сдерживаемого напряжения, когда разрыв достигает неровности. Это увеличивает нагрузку на неровности, которые могут выйти из строя в течение секунд, минут, месяцев или даже лет. [8] Во время землетрясения в Харнае в 1997 году за первоначальным толчком магнитудой последовал толчок магнитудой 6,8. 7,0 всего через 19 секунд [9] Эффект от таких мощных толчков, столь близких по времени, заключался в удвоении продолжительности сотрясений земли (приведение большего количества построек к точке обрушения) и удвоении площади, затронутой самым сильным толчком. [10] Когда следующий и, возможно, более сильный шок наступит через несколько часов или дней, этого может быть достаточно для разрушения структур, ослабленных предыдущим шоком, что будет иметь серьезные последствия для усилий по спасению и восстановлению. [11]
Хотя были многочисленные землетрясения с двумя или даже тремя первичными толчками настолько одинаковой силы, что выбор одного из них в качестве главного толчка может быть несколько произвольным, только в 1970-х и 1980-х годах исследования сейсмограмм показали, что некоторые из них были не просто необычно сильными. сильные форшоки и афтершоки. [12] Другие исследования показали, что около 20% очень сильных землетрясений (магнитудой более 7,5) являются дублетами. [13] и что в некоторых случаях от 37 до 75 процентов землетрясений являются мультиплетными. [14] Теоретическое исследование показало, что примерно одно землетрясение из 15 (~ 7%) является дублетом (используя узкий критерий «дуплета»). [15] но также обнаружил, что на Соломоновых Островах шесть из 57 землетрясений с магнитудой ≥ 6,0 были дублетами, а 4 из 15 землетрясений с магнитудой ≥ 7,0, что показывает, что примерно 10% и 25% этих землетрясений были дублетами. [16]
Дублетные землетрясения представляют собой проблему для характеристической модели землетрясений, используемой для оценки сейсмической опасности . [17] Эта модель предполагает, что разломы сегментированы, что ограничивает степень разрушения и, следовательно, максимальный размер землетрясения длиной сегмента. [18] Новые прогнозы сейсмической опасности, такие как UCERF3 , учитывают большую вероятность многосегментных разрывов, что меняет относительную частоту землетрясений разной силы. [19]
См. также
[ редактировать ]- Категория:Двойные землетрясения . Только частичный список.
Примечания
[ редактировать ]- ^ Пупине, Эллсворт и Фреше 1984 , стр. 5719.
- ^ Beroza, Cole & Ellsworth 1995 , стр. 3977, 3978. Каган и Джексон (1999 , стр. 1147) более точно определяют дублеты как «пары сильных землетрясений, центроиды которых ближе, чем размер их разрыва, и чье время между событиями короче, чем время время повторения, выведенное из движения пластины.
- ^ Фельцер, Аберкромби и Экстрем 2004 , стр. 91.
- ^ См . закон Омори и закон Гутенберга-Рихтера .
- ^ Пупине, Эллсворт и Фреше 1984 , стр. 5719.
- ^ Каган и Джексон 1999 , с. 1147.
- ^ Хаф и Джонс 1997 , с. 505.
- ^ Доннер и др. 2015 , с. 5.
- ^ Ниссен и др. 2016 , с. 330
- ^ Ниссен и др. 2016 , с. 334.
- ^ Лин и др. 2008 , стр. 593–594.
- ^ Ойке 1971 ; Пупине, Эллсуорт и Фреше, 1984 .
- ^ Каган и Джексон 1999 , с. 1152.
- ^ Массин, Фаррелл и Смит, 2013 , с. 168.
- ^ Фельцер, Аберкромби и Экстрем 2004 , стр. 91.
- ^ Аналогичная статистика была найдена для Новых Гебридских и Курильских островов .
- ^ Каган и Джексон 1999 , с. 1147; Ниссен и др. 2016 , с. 330.
- ^ Ниссен и др. 2016 , с. 334.
- ^ Информационный бюллетень UCERF3 2015 .
Источники
[ редактировать ]- Бероза, Грегори К.; Коул, Алекс Т.; Эллсуорт, Уильям Л. (10 марта 1995 г.), «Стабильность затухания кодовой волны во время последовательности землетрясений в Лома-Приета, Калифорния» (PDF) , Journal of Geophysical Research: Solid Earth , 100 (B3): 3977–3987, Bibcode : 1995JGR...100.3977B , doi : 10.1029/94jb02574 .
- Доннер, Стефани; Годс, Абдолреза; Крюгер, Франк; Рёсслер, Дирк; Ландгра, Анджела; Баллато, Паоло (апрель 2015 г.), «Дублет землетрясений Ахар-Варцеган (M w 6,4 и 6,2) от 11 августа 2012 г.: региональные тензоры сейсмического момента и сейсмотектоническая интерпретация», Бюллетень Сейсмологического общества Америки , 105 (2a): 791–807, Bibcode : 2015BuSSA.105..791D , doi : 10.1785/0120140042 .
- Фельцер, Карен Р.; Аберкромби, Рэйчел Э .; Экстрем, Йоран (февраль 2004 г.), «Общее происхождение афтершоков, форшоков и мультиплетов», Бюллетень Сейсмологического общества Америки , 94 (1): 88–98, Бибкод : 2004BuSSA..94...88F , CiteSeerX 10.1.1.538.4009 , номер домена : 10.1785/0120030069 .
- Хаф, Сьюзен Э.; Джонс, Люсиль М. (11 ноября 1997 г.), «Афтершоки: землетрясения или запоздалые мысли?», Eos, Transactions American Geophysical Union , 78 (45): 505–520, Бибкод : 1997EOSTr..78..505H , doi : 10.1029/97eo00306 .
- Каган, Ян Ю.; Джексон, Дэвид Д. (октябрь 1999 г.), «Всемирные дублеты крупных неглубоких землетрясений» (PDF) , Бюллетень Сейсмологического общества Америки , 89 (5): 1147–1155, Бибкод : 1999BuSSA..89.1147K , doi : 10.1785 /BSSA0890051147 .
- Лин, Ченг-Хорнг; Да, Йи-Сюн; Андо, Масатака; Чен, Куанг-Юнг; Чанг, Тао-Мин; Пу, Синь-Че (декабрь 2008 г.), «Двойные последовательности землетрясений: свидетельства статического срабатывания в сильных конвергентных зонах Тайваня» (PDF) , Науки о Земле, атмосфере и океане , 19 (6): 589–594, Бибкод : 2008TAOS ...19..589L , номер doi : 10.3319/TAO.2008.19.6.589(PT) , ISSN 2311-7680 .
- Массин, Фредерик; Фаррелл, Джейме; Смит, Роберт Б. (1 мая 2013 г.), «Повторяющиеся землетрясения в вулканическом поле Йеллоустона: последствия для динамики разрывов, деформации грунта и миграции в роях землетрясений» (PDF) , Журнал вулканологии и геотермальных исследований , 257 : 159–173, Бибкод : 2013JVGR..257..159M , doi : 10.1016/j.jvolgeores.2013.03.022 , ISSN 0377-0273 .
- Ниссен, Э.; Эллиотт-младший; Слоан, РА; Крейг, Ти Джей; Фаннинг, Дж.Дж.; Хутко А.; Парсонс, Британская Колумбия; Райт, Т.Дж. (апрель 2016 г.), «Ограничения прогнозирования разрушения, возникающие из-за мгновенно вызванного дублета землетрясений» (PDF) , Nature Geoscience , 9 (4): 330–336, Бибкод : 2016NatGe...9..330N , doi : 10.1038 /ngeo2653 , S2CID 28839081 .
- Оике, Кадзуо (ноябрь 1971 г.), «О природе возникновения средних и глубоких землетрясений: 3. Механизмы очага мультиплетов» (PDF) , Журнал Научно-исследовательского института по предотвращению катастроф , 21 (Часть 2, № 189): 153–178 .
- Пупине, Г.; Эллсворт, WL; Фреше, Дж. (10 июля 1984 г.), «Мониторинг изменений скорости в земной коре с использованием дублетов землетрясений: применение к разлому Калаверас, Калифорния» , Журнал геофизических исследований: Solid Earth , 89 (B7): 5719–5731, Bibcode : 1984JGR....89.5719P , doi : 10.1029/jb089ib07p05719 , S2CID 129669235 .
- Филд, Эдвард Х.; и др. (WGCEP) (март 2015 г.), «UCERF3: Новый прогноз землетрясений для сложной системы разломов Калифорнии» (PDF) , Геологическая служба США, 2015–3009 гг. , Информационный бюллетень, doi : 10.3133/fs20153009 , ISSN 2327-6932 .