«В настоящее время у нас нет возможности удаленно отслеживать, когда разломы земли вот-вот сойдутся», — сказал Крис Марон, профессор геофизики. «Это может изменить правила игры для мониторинга и прогнозирования землетрясений, потому что, если это верно и вы можете делать правильные прогнозы, это может быть большим».Мароне и Брайан Капрот-Герехт, недавние доктора философии. Выпускник, изучил механизмы, лежащие в основе медленных землетрясений, и обнаружил, что за 60 секунд до начала медленного скачкообразного движения в их лабораторных образцах появился сигнал-предвестник.Обычные землетрясения с прерывистым скольжением обычно движутся со скоростью от трех до 33 футов в секунду, но медленные землетрясения, хотя они все еще держатся и скользят для движения, движутся со скоростью около 0,004 дюйма в секунду, требуя месяцев или более, чтобы разрушиться.
Однако медленные землетрясения часто происходят вблизи традиционных зон землетрясений и могут вызвать потенциально разрушительные землетрясения.«Понимание физики медленных землетрясений и выявление возможных предшествующих изменений свойств зон разломов становятся все более важными целями», — сообщают исследователи в сегодняшнем (15 августа) выпуске журнала Science Express.
Используя змеевик, обычный минерал, часто встречающийся в районах с медленными землетрясениями, Мароне и Капрот-Герехт провели лабораторные эксперименты, применяя напряжение сдвига к образцам горных пород, чтобы образцы демонстрировали медленное скачкообразное движение. Исследователи повторили эксперименты 50 или более раз и обнаружили, что, по крайней мере, в лаборатории, зоны медленных разломов претерпевают переход из состояния, которое поддерживает медленную скорость ниже примерно 0,0004 дюйма в секунду, в состояние, при котором движение по существу останавливается выше этой скорости.«Мы понимаем, что это сложно и что скорость зависит от трения», — сказал Мароне. «Мы не знаем наверняка, что происходит, но из наших лабораторных экспериментов мы знаем, что это явление происходит».Исследователи полагают, что причиной такого необычного движения является то, что сила трения в контакте уменьшается с увеличением скорости, но только для небольшого диапазона скоростей.
Как только скорость увеличивается в достаточной степени, зона фрикционного контакта становится насыщенной. Он не может стать меньше и взять на себя другие физические свойства, такие как тепловые эффекты. Этот механизм ограничивает скорость медленных землетрясений. Мароне и Капрот-Герехт также рассмотрели первичные упругие волны и вторичные поперечные волны, созданные в их экспериментах.
«Здесь мы видим движущиеся упругие волны, и мы знаем, что происходит с P- и S-волнами и акустической скоростью», — сказал Мароне. «Это важно, потому что это то, что вы можете увидеть в поле, то, что записывают сейсмографы».Мароне отмечает, что в настоящее время нет достаточного количества измерительных устройств, примыкающих к известным линиям разломов, чтобы делать какие-либо прогнозы на основе сигнатуры предвестника движения упругих волн.
Однако вполне возможно, что при наличии надлежащего оборудования возможно более точное представление о том, что происходит до того, как разлом переместится в движение скользящей палочки, и, возможно, это может привести к некоторому типу прогноза.