Genom att kombinera modeller av magnitud 9 till 9,2 jordbävningar på Cascadia Subduction Zone med geologiska bevis på tidigare kustförändringar, forskare har en bättre uppfattning om vilken typ av megathrust-seismisk aktivitet som låg bakom jordbävningen i Cascadia 1700.

Analysen av Erin Wirth och Arthur Frankel från U.S. Geological Survey indikerar att ett brott som sträcker sig till precis utanför kusten för större delen av Pacific Northwest kan orsaka mönstret av kustnära sättningar som ses i geologiska bevis från jordbävningen 1700, med en uppskattad magnitud mellan 8,7 och 9,2.

Ett jordbävningsbrott som också innehåller mindre fläckar av högt stressfall, starka rörelsegenererande "delhändelser" matchar variationerna längs förkastningen i kustsänkningar från södra Oregon till British Columbia från jordbävningen 1700, forskarna drar slutsatsen i sin studie publicerad i Bulletin från Seismological Society of America .

Den seismiska faran förknippad med Cascadia megathrust-jordbävningar beror på hur långt landåt brottet sträcker sig, tillsammans med skillnader i glidning längs felet. Av denna anledning, den nya studien kan hjälpa till att förbättra uppskattningarna av seismiska faror för regionen, inklusive uppskattningar av markskakintensitet i Portland, Oregon, Seattle, Washington och Vancouver, British Columbia.

Till exempel, 2014 års National Seismic Hazard Maps tilldelade olika "vikter" till jordbävningsscenarier som brister i olika utsträckning av den nedsänkta plattan i regionens subduktionszon, som ett sätt att uttrycka deras potentiella bidrag till den totala risken för jordbävning med megathrust. En jordbävning där brottet sträcker sig djupt och delvis inåt land vägs till 30 %, ett grunt brott som är helt offshore vägs till 20 %, och ett brott på mitten av djupet som sträcker sig ungefär till kustlinjen vägs till 50 %.

"Vi tittade på olika scenarier för bristningar av magnitud 9 för Cascadia, för att se hur kustlandnivån förändras under dessa scenarier, sa Wirth, "och du kan inte matcha de paleoseismiska uppskattningarna för hur landnivån förändrades längs Stilla havets nordvästra kust under jordbävningen i Cascadia 1700" med brottscenarier på de grundaste och djupaste punkterna.

"Detta kan innebära att dessa scenarier förtjänar mindre vikt vid bedömningen av den övergripande seismiska faran för Cascadia, " noterade Wirth.

Forskarna använde data från andra megathrust-jordbävningar runt om i världen, såsom 2010 magnitud 8,8 Maule, Chile och 2011 magnitud 9,0 i Tohoku, Japan jordbävningar att informera sina modeller. En av funktionerna som finns i dessa och andra megathrust-händelser runt om i världen är distinkta fläckar av starka rörelsegenererande "subhändelser" som äger rum i de djupare delarna av megathrust-förkastningen.

Wirth och Frankel visar att variationer i kustnära sättningar orsakade av jordbävningen 1700 kan bero på var dessa delhändelser finns. Men att förbättra noggrannheten i paleoseismiska uppskattningar för hur landnivån förändrades under tidigare Cascadia-jordbävningar är avgörande för att fastställa detta, sa Wirth.

Det är oklart vad som orsakar dessa delhändelser, annat än att dessa förkastningsområden måste generera hög spänning som kan utlösas i form av kraftiga markskakningar. Detta kan tyda på att delhändelserna har en fysisk orsak som strukturen eller sammansättningen av stenarna längs förkastningen som gör dem mekaniskt starka, eller förändringar i friktion eller vätskeportryck relaterade till deras djup.

I Tohoku och Maule jordbävningar, Wirth noterade, "frekvensen av markskakning som är mest skadlig för byggnader och infrastruktur verkade utstrålas från dessa diskreta fläckar på felet."

Mer forskning för att förstå vad och var dessa delhändelser är, och om de förändras över tiden, skulle kunna förbättra uppskattningarna av seismiska faror i Cascadia, Hon sa. "Om vi ​​kunde begränsa platsen för dessa delhändelser i förväg, då kan du förutse var din starkaste markskakning kan vara."

År 2002, USGS uppskattade att det fanns en 10 % till 14 % chans att ytterligare en Cascadia-jordbävning med magnituden 9,0 skulle inträffa under de kommande 50 åren.