「速い」リソスフェアプレートは山岳地震の強さを増加させました

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ビデオ: 地学&地学基礎2章5話「地震の起こる仕組み」 2022, 12月
「速い」リソスフェアプレートは山岳地震の強さを増加させました
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Anonim
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褶曲山系の地震の力は、リソスフェアプレートの衝突速度に直接関係していることがわかった。地質学者は、地殻変動のある山岳地帯で発生する地質学的プロセスをシミュレートすることによってこの結論に達しました。 Earth and Planetary Science Lettersに掲載されたこの研究の結果は、ヒマラヤの地震活動が、たとえばアルプスよりも高い理由を説明しています。将来的には、得られたデータにより、山岳地震の位置と強さをより正確に予測することが可能になります。

若い褶曲山系では、それらの形成につながったリソスフェアプレートの動きはまだ進行中であり、頻繁な地震の原因となっています。地震の力は構造過程によって決定されますが、プレート速度と地震の力との関係に関する明確なデータは最近まで提案されていませんでした。これは、そのようなシステムのコンピュータモデルを作成するのがかなり難しいという事実によるものです。モデリングで発生する主な問題は、異なる時間スケールで発生する2つのプロセスの存在です。構造過程のモデル化における1つの時間ステップは、約1000年に相当します。これは、地震の影響を研究することが不可能な期間です。地震の時間スケールでモデル化することは、衝突時のプレートの変形のプロセスを完全に考慮することを可能にしません。

この問題を解決するために、チューリッヒのスイス高等工科専門学校のLuca Dal Zilioが率いる地質学者のチームは、プレートの熱的、地震学的、機械的特性を考慮した2段階モデル​​を使用してリソスフェアプレートの衝突をモデル化しました。衝突。当初、著者らは、非常に大きな時間ステップ(約1000年)でプレートの衝突をシミュレートし、その後、地殻の機械的応力に関するデータを維持しながら、徐々に5年に短縮しました。これにより、地殻内の断層の伝播を短い時間スケールでシミュレートし、衝突帯付近の地震活動を構造過程のパラメータと関連付けることが可能になりました。モデリングのリソスフェアスラブは、上部地殻、花崗岩中間層、下部地殻からなる3層構造でした。シミュレーションは、さまざまな衝突速度(年間10〜50ミリメートル)で実行され、起こりうる地震のパラメーターに関連付けられました。

地震の大きさは、衝突時のプレートの速度に直線的に依存することがわかった。したがって、プレート速度が年間10ミリメートルの場合、発生する可能性のある地震の最大マグニチュードは7であり、50ミリメートルの速度では、8を超えました。これらの違いは、プレートの高速移動では、温度の上昇とその機械的特性の変化が発生します。このため、それらの変形はさまざまな方法で発生し、地震の震源地の深さに違いがあります。プレートのゆっくりとした衝突は地震を引き起こし、その震源地は約12-15キロメートルの深さにあり、これはリソスフェアプレートの上部地殻の相互作用に対応します。プレートの速度が十分に速い場合、最初の震源地に加えて、別のより深い震源地が現れます。それは約40キロメートルの深さに位置し、リソスフェアプレートの下部地殻の衝突における相互作用に対応します。

科学者たちは、シミュレーション結果を、リソスフェアプレートの移動速度が異なる4つの若い褶曲山系(アルプス、アペニン、ザグロス、ヒマラヤ)でマグニチュード4.5を超える地震のデータと比較しました。それらの中のリソスフェアプレートの移動速度は年間2.5から38ミリメートルであり、モデリングの枠組みで研究された範囲にほぼ対応しています。

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リソスフェアプレートのさまざまなせん断速度のコンピューターモデリングデータ(左)と4つの山岳システムの地震計測定(右)による深さに応じた地震の震源地の確率

地震計データは、コンピューターモデリングの結果と質的によく一致していることが判明しました。したがって、研究の著者は、近い将来、提案されたモデルが、地震活動が増加した山岳地帯の地震の場所と力をはるかに正確に予測するのに役立つことを望んでいます。

プレートテクトニクスの動きによって発生する山岳地震は、地理の変化、特にわずかな水平方向のシフトや個々の山頂の高さの変化につながる可能性があります。たとえば、2015年にネパールで発生した大地震により、カトマンズは数メートル南に移動しました。

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