Современные землетрясения в США могут быть афтершоками от землетрясений 1800-х годов, считают ученые
Частые афтершоки, вызванные тройкой землетрясений, произошедших вблизи границы штатов Миссури и Кентукки в 1811-1812 годах, и отдельным землетрясением в Чарльстоне, Южная Каролина, в 1886 году, вероятно, продолжаются и сегодня, говорится в исследовании, опубликованном недавно в журнале "Геофизические исследования: Solid Earth.
Один из регионов, на котором сосредоточились исследователи, называемый Ново-Мадридской сейсмической зоной, охватывает современный Мемфис и прилегающие районы долины реки Миссисипи, а другой включает Чарльстон и прилегающую прибрежную равнину. Сейсмическая активность в этих относительно стабильных регионах Северной Америки изучена недостаточно хорошо, и ее природа вызывает споры среди ученых, пишут авторы исследования.
"Вы используете время, расстояние и магнитуду пар событий и пытаетесь найти связь между двумя событиями - вот в чем идея", - сказал ведущий автор исследования Юксуан Чен, геофизик из Уханьского университета в Китае, в пресс-релизе. "Если расстояние между парой землетрясений ближе, чем ожидается по фоновым событиям, то одно землетрясение, скорее всего, является афтершоком другого".
Фоновые события, также известные как фоновая сейсмичность, в основном означают текущий уровень сейсмической активности, который считается нормальным для определенного региона.
Исследователи обнаружили, что примерно 30 % всех землетрясений, произошедших с 1980 по 2016 год вблизи границы между Миссури и Кентукки, магнитудой 2,5 и более, скорее всего, были афтершоками трех крупных землетрясений, произошедших в этом районе в 1811 и 1812 годах, магнитуда которых составляла от 7,3 до 7,5. В районе Чарльстона, согласно полученным данным, около 16 % современных землетрясений были, вероятно, афтершоками после землетрясения магнитудой 7,0, произошедшего в 1886 году.
По словам исследователей, определение того, являются ли современные землетрясения афтершоками предыдущих сильных землетрясений или это новые, не связанные между собой землетрясения, важно для понимания будущего риска бедствий в этих регионах - даже если новая сейсмическая активность не причиняет практически никакого ущерба.
Землетрясения и афтершоки
Современная сейсмическая активность, которую изучали исследователи, скорее всего, представляет собой смесь афтершоков от крупных землетрясений 1800-х годов и фоновой сейсмичности, говорит Чен.
"В некоторых отношениях землетрясения выглядят как афтершоки, если посмотреть на пространственное распределение, но землетрясения могут быть плотно сгруппированы по нескольким причинам", - сказала Сьюзан Хоу, геофизик из Геологической службы США, которая не принимала участия в исследовании. Одна из них заключается в том, что это афтершоки, но также может происходить процесс сползания, который не является частью афтершокового процесса". Что именно означают полученные результаты, остается открытым вопросом".
Еще один момент, который следует учитывать при попытке определить, является ли землетрясение афтершоком, - это то, насколько сейсмически активным (или неактивным) обычно является регион, говорит Хаф.
"В районе, где часто происходят небольшие землетрясения, не так много времени требуется для того, чтобы частота афтершоков опустилась ниже нормальной сейсмической активности", - сказал Хаф. "Последовательность афтершоков в относительно спокойных районах может казаться более продолжительной просто потому, что там меньше фоновой сейсмической активности".
Дебаты о долгоживущих афтершоках
В 2014 году Хаф в соавторстве провел аналогичное исследование с использованием обширного компьютерного моделирования, чтобы понять активность в Ново-Мадридской сейсмической зоне, и пришел к другому выводу.
"Являются ли небольшие землетрясения в Ново-Мадридской сейсмической зоне афтершоками 1811-1812 годов или нет?" сказал Хаф в электронном письме. "Мы изучили этот вопрос, и он не похож на долгоживущую последовательность афтершоков".
Она и ее соавтор Морган Пейдж, геофизик из Научного центра землетрясений Геологической службы США, пришли к выводу, что недавние толчки - это новые, не связанные между собой землетрясения, вызванные нарастанием деформации вдоль Ново-Мадридской зоны.
Поскольку в начале 1800-х годов в этом районе не было сейсмографов, официальных данных об этих землетрясениях не существует. Имеющиеся данные о магнитуде и силе толчков были получены из газетных сообщений и личных дневников. Используя эти сообщения, Геологическая служба США получила довольно точные данные о том, где находились очаги землетрясений и насколько широко ощущались их последствия.
Если последовательность 1811-1812 годов действительно продолжала вызывать афтершоки, то в этом районе должно было происходить определенное количество мелких и умеренных землетрясений в течение XIX и XX веков, пояснил Хаф.
"В новом исследовании этот вопрос рассматривается под другим углом, учитывая, насколько плотно сгруппированы землетрясения, и делая вывод, что некоторые из событий являются продолжающимися афтершоками", - сказал Хаф. "Остается вопрос: если новомадридские землетрясения - это афтершоки, то почему они не следуют правилам, которым, как известно, следуют афтершоки?"
По словам Джона Эбеля, профессора геофизики Бостонского колледжа, не участвовавшего в последнем исследовании, большая сложность в подтверждении или опровержении результатов этих исследований или долгоживущих афтершоков в целом заключается в том, что среди сейсмологов нет общепринятого определения того, что такое афтершок землетрясения.
"У каждого сейсмолога, изучающего подобные явления, нет другого выбора, кроме как делать предположения о том, как определять форшоки, главные и афтершоки", - сказал Эбель, который также является старшим научным сотрудником Вестонской обсерватории Бостонского колледжа, в своем электронном письме. "Таким образом, разные сейсмологи будут определять форшоки, мейншоки и афтершоки несколько по-разному, и это делает сравнение исследований разных исследователей неопределенным и противоречивым".
В исследовании Хафа, проведенном в 2014 году, ученые считали последовательность афтершоков законченной, когда частота землетрясений падала ниже уровня, предшествовавшего главному толчку. По ее словам, афтершоки могут продолжаться до сих пор, но как только нормальный уровень сейсмической активности для данной местности возвращается, их уже нельзя идентифицировать как афтершоки.
Определение афтершока
По словам Эбеля, в районах с частой сейсмической активностью, таких как Калифорния, афтершоки после сильных землетрясений длятся менее десяти лет. Он добавил, что это особенно характерно для землетрясений магнитудой 6,5 и выше, произошедших за последние 50 лет или около того.
"Более того, на разломе Сан-Андреас в Южной Калифорнии, где последнее сильное землетрясение произошло в 1857 году, или на разломе Сан-Андреас в Северной Калифорнии, где последнее сильное землетрясение было в 1906 году, нет землетрясений, которые любой сейсмолог назвал бы афтершоками", - сказал Эбель в интервью CNN. "Разлом Сан-Андреас и другие разломы в Калифорнии, похоже, ведут себя иначе в отношении афтершоков, чем разломы в центральной и восточной частях Северной Америки".
Однако в местах, удаленных от границ плит, например в центральной или восточной части Северной Америки, частота фоновых землетрясений очень низка. Другие исследования также предполагают, что афтершоки в районах, расположенных вдали от границ плит, могут продолжаться многие столетия. По словам Эбеля, новое исследование просто применяет другой статистический метод, чтобы прийти к аналогичному выводу.
"Поскольку все подобные исследования опираются на статистический анализ, которому свойственна некоторая изменчивость, эти исследования не могут с полной уверенностью ответить на вопросы, которые они рассматривают, - сказал Эбель.
По его словам, было бы легче определить это, если бы мы располагали тысячелетними данными о землетрясениях как в Калифорнии, так и в восточной части Северной Америки.
"По этой причине мы, сейсмологи, иногда расходимся во мнениях о том, какие землетрясения являются форшоками, а какие афтершоками, - сказал Эбель, - и я думаю, что эти разногласия по своей сути неразрешимы".
Читайте также:
Источник: edition.cnn.com
