Duke shqyrtuar nga afër përbërjen gjeometrike të shkëmbinjve ku lindin tërmetet, studiuesit e Universitetit Brown po shtojnë një ndryshim të ri në një besim të gjatë rreth asaj që shkakton tërmetet në radhë të parë.
Punimi, i përshkruar në revistën Nature, zbulon se mënyra se si janë të renditura rrjetet e çarjeve luan një rol kritik në përcaktimin se ku do të ndodhë një tërmet dhe forcën e tij.
Zbulimet sfidojnë nocionin më tradicional se është kryesisht lloji i fërkimit që ndodh në këto çarje që përcakton nëse tërmetet do të ndodhin apo jo, dhe ato mund të përmirësojnë kuptimet aktuale të mënyrës se si funksionojnë tërmetet.
“Punimi ynë paraqet këtë pamje shumë të ndryshme rreth arsyes pse ndodhin tërmetet,” tha gjeofizikani i Brown-it Victor Tsai, një nga autorët kryesorë të punimit. “Dhe kjo ka implikime shumë të rëndësishme për të pritur ku të ndodhin tërmetet dhe ku të mos ndodhin, si dhe për të parashikuar se ku do të jenë tërmetet më të dëmshme.”
Linjat e çarjeve janë kufijtë e dukshëm në sipërfaqen e planetit ku pllakat e ngurta që përbëjnë litosferën e Tokës fërkohen me njëra-tjetrën. Tsai thotë se për dekada, gjeofizikanët kanë shpjeguar tërmetet si ndodhin kur stresi në çarje grumbullohet deri në pikën ku çarjet rrëshqasin ose thyhen shpejt, duke lëshuar presionin e grumbulluar në një veprim të njohur si sjellje stick-slip.
Studiuesit teorizuan se rrëshqitja e shpejtë dhe lëvizjet e forta të tokës që pasojnë janë rezultat i fërkimit të paqëndrueshëm që mund të ndodhë në çarje. Në kontrast, mendohet se kur fërkimi është i qëndrueshëm, pllakat rrëshqasin ngadalë kundër njëra-tjetrës pa një tërmet. Ky lëvizje e qëndrueshme dhe e qetë njihet gjithashtu si creep.
“Njerëzit kanë qenë duke u përpjekur të masin këto veti fërkimi, si nëse zona e çarjeve ka fërkim të paqëndrueshëm apo të qëndrueshëm dhe pastaj, bazuar në matjet laboratorike të kësaj, përpiqen të parashikojnë nëse do të keni një tërmet atje apo jo,” tha Tsai.
“Zbulimet tona sugjerojnë se mund të jetë më e rëndësishme të shikohet gjeometria e çarjeve në këto rrjete çarjesh, sepse mund të jetë struktura komplekse e gjeometrisë rreth atyre kufijve që krijon këtë sjellje të paqëndrueshme kundër të qëndrueshme.”
Gjeometria që duhet konsideruar përfshin kompleksitete në strukturat e shkëmbinjve themelorë si kthesat, boshllëqet dhe kalimet. Studimi bazohet në modelimin matematikor dhe studimin e zonave të çarjeve në Kaliforni duke përdorur të dhëna nga Baza e të Dhënave për Çarjet Kuaternare të Shërbimit Gjeologjik të SHBA-së dhe nga Shërbimi Gjeologjik i Kalifornisë.
Ekipi i kërkimit, i cili përfshin gjithashtu studentin e diplomuar të Brown-it Jaeseok Lee dhe gjeofizikanin e Brown-it Greg Hirth, ofrojnë një shembull më të detajuar për të ilustruar se si ndodhin tërmetet. Ata thonë të imagjinojnë çarjet që fërkohen kundër njëra-tjetrës si të kenë dhëmbë serrate si skaji i një sharre.
Kur ka më pak dhëmbë ose dhëmbë që nuk janë aq të mprehta, shkëmbinjtë rrëshqasin më lehtë kundër njëri-tjetrit, duke lejuar creep. Por kur strukturat e shkëmbinjve në këto çarje janë më komplekse dhe të thyer, këto struktura kapen pas njëra-tjetrës dhe ngecin. Kur kjo ndodh, ato grumbullojnë presion dhe eventualisht ndërsa tërheqin dhe shtyjnë gjithnjë e më fort, thyhen, duke u larguar me forcë nga njëra-tjetra dhe duke shkaktuar tërmete.
Studimi i ri ndërtohet mbi punën e mëparshme duke shqyrtuar pse disa tërmete gjenerojnë më shumë lëvizje të tokës krahasuar me tërmetet e tjera në pjesë të ndryshme të botës, ndonjëherë edhe ato me madhësi të ngjashme.
Studimi tregoi se blloqet që përplasen brenda një zone çarjesh ndërsa ndodh një tërmet kontribuojnë ndjeshëm në gjenerimin e dridhjeve me frekuencë të lartë dhe ndezën idenë se ndoshta kompleksiteti gjeometrik nën sipërfaqe po luante gjithashtu një rol në atë se ku dhe pse ndodhin tërmetet.
Duke analizuar të dhëna nga çarjet në Kaliforni – të cilat përfshijnë çarjen e njohur San Andreas – studiuesit gjetën se zonat e çarjeve që kanë gjeometri komplekse poshtë, që do të thotë që strukturat atje nuk janë të renditura mirë, rezultuan të kenë lëvizje më të forta të tokës sesa zonat e çarjeve më pak komplekse gjeometrikisht. Kjo gjithashtu do të thotë që disa nga këto zona do të kenë tërmete më të forta, të tjera do të kenë tërmete më të dobëta dhe disa nuk do të kenë fare tërmete.
Studiuesit e përcaktuan këtë bazuar në mesataren e mospërputhjes së çarjeve që ata analizuan. Ky raport mospërputhjeje mat se sa afër janë çarjet në një rajon të caktuar dhe nëse të gjitha shkojnë në të njëjtin drejtim kundrejt drejtimit në shumë drejtime të ndryshme.
Analiza zbuloi se zonat e çarjeve ku çarjet janë më të mospërputhura shkaktojnë episode stick-slip në formën e tërmeteve. Zonat e çarjeve ku gjeometria e çarjeve ishte më e renditur lehtësojnë rrëshqitjen e qetë të çarjeve pa tërmete.
“Kuprimi se si çarjet sillen si një sistem është thelbësor për të kuptuar pse dhe si ndodhin tërmetet,” tha Lee, studenti i diplomuar që udhëhoqi punën.
“Hulumtimi ynë tregon se kompleksiteti i gjeometrisë së rrjetit të çarjeve është faktori kyç dhe vendos lidhje domethënëse midis grupeve të vëzhgimeve të pavarura dhe i integron ato në një kornizë të re.”
Studiuesit thonë se duhet bërë më shumë punë për të vërtetuar plotësisht modelin, por kjo punë fillestare sugjeron se ideja është premtuese, veçanërisht sepse renditja ose mospërputhja e çarjeve është më e lehtë për t’u matur sesa vetitë e fërkimit të çarjeve. Nëse është e vlefshme, puna mund të integrohet një ditë në modelet e parashikimit të tërmeteve.
Kjo mbetet larg për tani ndërsa studiuesit fillojnë të hartojnë mënyra për të ndërtuar mbi studimin.
“Gjëja më e qartë që vjen më pas është përpjekja për të shkuar përtej Kalifornisë dhe për të parë se si mban ky model,” tha Tsai. “Kjo është potencialisht një mënyrë e re për të kuptuar se si ndodhin tërmetet.”
Më shumë informacion: Victor Tsai, Fault-network geometry influences earthquake frictional behaviour, Nature (2024). DOI: 10.1038/s41586-024-07518-6. www.nature.com/articles/s41586-024-07518-6
Zhurnali ku u botua: Nature
