Jordbävningar längs en komplex serie av förkastningar i den övre plattan av Nya Zeelands norra Hikurangi Subduction Margin var ansvariga för kusthöjningen i regionen, enligt en ny utvärdering av lokala marina terrasser.

Resultaten, redovisas i Bulletin från Seismological Society of America , kan forma nya utvärderingar av seismiska faror i Nya Zeeland. De föreslår att jordbävningar som spricker flera fel kan bidra mer än subduktion jordbävningar till att skada lyft i området.

Genom att använda radiokol och andra metoder för att datera de marina terrasserna på två platser på Nordön, Puatai Beach och Pakarae River mynning, Nicola Litchfield från GNS Science och hennes kollegor drar slutsatsen att de lyfthändelser som skapade terrasserna inträffade vid olika tidpunkter mellan de två platserna. Detta tyder på att höjningen inte var resultatet av subduktionsjordbävningar eller enkelförkastade övre plattjordbävningar.

Mönstret av höjning som ses i de marina terrasserna fick forskarna att kartlägga nya offshoreförkastningar i regionen, som de tror kan vara en källa till dessa jordbävningar på den övre plattan, sa Litchfield.

Hikurangi Subduction Margin ligger längs den östra kanten av North Island, där Stillahavs- och Australiens tektoniska plattor kolliderar och Stillahavsplattan glider under ön. Nya jordbävningar i Nya Zeeland som involverade flera förkastningsbrott och kustnära deformationer, till exempel storleken 7,8 Kaikoura jordbävning 2016, har fått seismologer att utvärdera mekanismerna bakom dessa komplicerade sekvenser, Litchfield sa - särskilt längs de avlägsna områdena i norra marginalen där det har gjorts färre studier totalt sett.

Marina terrasser skapas när strandlinjer höjs över havet genom höjning vid kusten, och de registrerar tiden och mängden lyft. Baserat på geologiska bevis från andra platser i Nya Zeeland, "vi är övertygade om att varje terrass representerar en individuell jordbävning, sa Litchfield.

Tidigare studier av radiokoldatering antydde att de yngsta marina terrasserna vid Puatai Beach och Pakarae Rivers mynning skapades samtidigt. Men Litchfield och kollegor bestämde sig för att återbesöka dessa datum med en mer omfattande undersökning av terrasserna. På varje plats, forskarna gjorde omfattande grävning "för att se vad stratigrafin var, och att noggrant prova, och sedan använda mer än radiokoldateringstekniker för att få högupplösta åldrar, sa Litchfield.

Forskarna kunde använda ett lager av vulkanisk aska, tillsammans med radiokoldatering av strandskal, för att bestämma ålder för varje terrass på varje plats. Vid Puatai Beach, terrasserna motsvarar tre jordbävningar som inträffade mellan 1710 och 1770 år sedan, 910 och 1100 år sedan, och för 250 och 420 år sedan. Vid Pakarae River mynning, terrasserna motsvarar jordbävningar som ägde rum för mellan 530 och 660 år sedan och för mellan 1290 och 1490 år sedan.

De olika terrassens åldrar på varje plats kombinerat med modellering av höjningen från jordbävningar på nyligen kartlagda offshoreförkastningar gjorde det möjligt för forskarna att utesluta en subduktionsjordbävning eller enkelförkastningsjordbävning på den övre plattan som orsaken till höjningen.

Forskare kommer att behöva lära sig mer om omfattningen och orienteringen av de nyligen kartlagda offshoreförkastningarna, och modellera hur de kan spricka ihop, för att fullständigt utvärdera hur de påverkar den totala seismiska risken, sa Litchfield. "Har helt enkelt fler fel offshore, några av dem ganska nära, betyder att det finns mer risk för jordbävningar och tsunami, "noterade hon." Vi vet ännu inte hur det kan balanseras av det faktum att det finns mindre subduktionsfara för jordbävningar i modellen, fastän."