En ny analys av tusentals mycket små jordbävningar som har inträffat i San Bernardino-bassängen nära San Andreas- och San Jacinto-förkastningarna tyder på att den ovanliga deformationen hos vissa – de rör sig på ett annat sätt än förväntat – kan bero på "djup krypning" 10 km under jordens yta, säger geovetare vid University of Massachusetts Amherst.

Den nya förståelsen bör stödja mer förfinade bedömningar av felbelastning och risk för jordbävningsbrott i regionen, lägger de till. Skriver i den aktuella online Geofysiska forskningsbrev , doktoranden Jennifer Beyer och hennes rådgivare, geovetenskapsprofessorn Michele Cooke säger att det gåtfulla beteendet ses i ungefär en tredjedel av de hundratals små skalv som registrerats under lugnet mellan stora skadliga skalv, och deras möjliga betydelse hade inte insetts förrän nu.

Cooke säger, "Dessa små jordbävningar är en riktigt rik datauppsättning att arbeta med, och framåt om vi ägnar mer uppmärksamhet än vi gjort tidigare till detaljerna de berättar för oss, vi kan lära oss mer om aktivt felbeteende som hjälper oss att bättre förstå belastningen som leder till stora skadliga jordbävningar."

Under de senaste 36 åren, författarna påpekar, seismiska stationer har registrerat deformationsstilen för tusentals små jordbävningar i Kaliforniens San Bernardino-bassäng. De konstaterar, "Fynden av denna studie visar att små jordbävningar som inträffar intill och mellan förkastningar kan ha en helt annan typ av deformation än de stora jordbävningar som uppstår längs aktiva förkastningar. Detta betyder att forskare inte bör använda informationen som registrerats av dessa små jordbävningar i San Bernardino-bassängen för att förutsäga belastningen av de närliggande San Andreas- och San Jacinto-förkastningarna."

Cooke förklarar att den vanliga typen av fel i regionen kallas ett strejkfel, där rörelsen är en av block som glider förbi varandra. Den mindre vanliga sorten, med "onormal glidkänsla, "är ett utsträckande fel, där rörelsen mellan blocken är som en våg som drar sig bort från stranden, ett block faller i vinkel från det andra, "förlänger" felet. "Dessa förekommer bara i detta enda lilla område, och ingen visste varför, " påpekar hon. "Vi gjorde modelleringen som hjälper till att förklara de gåtfulla uppgifterna."

Detta är ett område där Cooke, en expert på 3D-felmodellering, har forskat på egen hand och där hon är bekant med det bredare forskningsfältet, så hon bestämde sig för att försöka modellera vad som händer. Hon började med en hypotes baserad på hennes tidigare 3D-modellering i området som hade replikerat långvarig deformation under tusentals år.

"Jag märkte att den här bassängen var i förlängning i de modellerna till skillnad från de omgivande områdena med strejk-slip, ", säger hon. "Utvidgningen var begränsad till inom bassängen precis som mönstret av de anomala förlängningsjordbävningarna. Det gav mig en ledtråd om att de där felen kanske inte var låsta som de borde vara mellan stora jordbävningar, men att på djup under 10 km, de var krypande."

"Det typiska sättet vi letar efter krypning är att använda GPS-stationer inställda på varje sida av felet. Med tiden, du kan notera att det finns rörelse; felen kryper sakta isär. Problemet här är att San Andreas- och San Jacinto-felen ligger så nära varandra att GPS:en inte kan lösa om det är krypning eller inte. Det var därför ingen hade sett detta tidigare. Det traditionella sättet att upptäcka det kunde inte göra det."

Cooke tillägger, "I denna tidning har vi visat att det finns ett sätt att ha dessa konstiga små jordbävningar hela tiden bredvid San Jacinto-förkastningen under 10 km, det är där djup krypning kan hända. Vi visar att det är rimligt och kan förklara närliggande gåtfulla jordbävningar. Modellen kanske inte är helt korrekt, men det är förenligt med observationer."

Som noterat, detta arbete har konsekvenser för bedömning av felbelastning, Beyer och Cooke påpekar. Tills nu, Seismologer har antagit att fel i regionen är låsta – ingen krypning äger rum – och de använder data från alla små jordbävningar för att sluta sig till belastningen på de primära felen. Dock, Cooke och Beyer skriver, "Forskare bör inte använda informationen som registrerats av dessa små jordbävningar i San Bernardino-bassängen för att förutsäga belastningen av de närliggande San Andreas- och San Jacinto-förkastningarna."

Cooke tillägger, "Vår jordbävningskatalog växer för varje år, vi kan se mindre och mindre varje år, så vi tänkte varför inte dra nytta av de nätverk vi har byggt och vi kan titta på dem mer i detalj. Vi vill inte vänta på att felen ska flytta sig i en skadlig jordbävning, vi vill dra fördel av alla de mindre jordbävningar som händer hela tiden för att förstå hur San Andreas och San Jacinto är laddade. Om vi ​​kan förstå hur de laddas kanske vi bättre kan förstå när dessa fel kommer att brista."