Ett av de över 24 felen som bröts i jordbävningen i Kaikōura 2016 med magnituden 7,8 har visat sig vara ännu mer ovanligt än forskarna först trodde och det kan föranleda en omprövning av hur seismisk fara beräknas.

Papatea-felet, omartad före skalvet och löper längs en liknande stig till den nedre Clarence River i Marlborough, producerade ett 19 km långt ytbrott och shuntade ett stort område av bergigt land upp med 8 meter på några sekunder.

En studie publicerad i veckan i tidningen Vetenskapens framsteg indikerar att felet bröts trots att det inte hade samlat på sig stress som normalt är förknippat med felbrott.

Medförfattare och jordbävningsgeolog vid GNS Science Rob Langridge säger att det verkar som om felet plötsligt blev klämt för plats på grund av bristningen av angränsande fel som gjorde att det gick sönder på "ett mycket eftertryckligt sätt".

"Brottet av Papatea-felet sticker ut för att vara ett av de mest dramatiska delarna av vad som var en ovanlig brottsekvens från början, " sa Dr Langridge.

"Det producerade de största vertikala rörelserna av alla förkastningar som brast under jordbävningen och det har förbryllat forskare eftersom dess brott inte kunde anpassas till standardmodeller av förkastningsbrott."

Dock, tidningen som publicerades denna vecka använde datoranalys av LIDAR-bilder för att komma fram till en lösning på dess ovanliga beteende. Den skrevs av den kanadensiska MSc-studenten Anna Diederichs med kollegan och geofysikern Ed Nissen, båda vid University of Victoria i British Columbia. Tre forskare från GNS Science, inklusive Langridge, var medförfattare.

"Vi upptäckte ett antal ovanliga egenskaper hos detta fel. Mest ovanligt, standardmodellen för elastisk rebound för jordbävningsförkastning passade inte den observerade markdeformationen, " sa Dr. Nissen.

"Vi har kommit fram till att Papatea-felet inte släppte elastiskt lagrad tektonisk belastning som fel normalt gör under en bristning."

Dr. Nissen sa att fynden tyder på att vissa fel kan falla utanför typiskt felbeteende och konventionell modellering kanske inte fångar risken de utgör.

Han sa att jordbävningsprognoser är baserade på den elastiska töjningscykelmodellen där fel gradvis ackumuleras påfrestningar tills de misslyckas, och sedan upprepas cykeln.

"Dock, Papatea-felet verkar inte följa denna modell, och sådana fel kan fortfarande behöva redovisas i jordbävningsprognosmodeller."

Går framåt, han sa att detta forskningsresultat kan övervägas när man bedömer risken från fel som kan ha en låg eller oklar signal för töjningsackumulering.

Forskningen baserades på datoranalys av LIDAR-bilder före och efter jordbävningen av förkastningsområdet. Lyckligtvis, Miljö Canterbury samlade in LIDAR från Clarence Valley-området flera år före jordbävningen i Kaikōura, främst för översvämningsskydd. Dessa bilder jämfördes med LIDAR-bilder som samlades in i spåren av jordbävningen 2016.