En ny studie ledd av McGill University har funnit att tektoniska plattor under jordens yta kan uppvisa olika grader av grovhet och kan hjälpa till att förklara varför vissa jordbävningar är starkare än andra.

Jordbävningar inträffar när stenarna under jordens yta bryter längs geologiska förkastningslinjer och glider förbi varandra. Egenskaperna hos dessa förkastningar – såsom grovheten på deras yta – kan påverka storleken på seismiska händelser, deras studie har dock varit utmanande eftersom de är begravda djupt under jordens yta.

För att få en bättre förståelse av egenskaperna hos dessa fel, forskare från McGill University, University of California Santa Cruz och Ruhr University Bochum i Tyskland använde högupplösta seismiska reflektionsdata för att kartlägga och mäta grovheten på 350 km ² av ett plåtgränsförkastning utanför Costa Ricas Stillahavskust.

"Vi visste redan att grovheten i ett fel var en viktig faktor, men vi visste inte hur grova förkastningar i underytan verkligen är, inte heller hur varierande grovheten är för ett enskilt fel, " säger James Kirkpatrick, en professor vid McGills institution för jord- och planetvetenskap.

Grovare ytor av förkastningar kan förklara jordbävningens storlek

I en nyligen publicerad studie i Naturgeovetenskap , Kirkpatrick och hans kollegor kunde visa att vissa delar av det studerade förkastningen har en grövre yta än andra.

Historiskt sett, jordbävningarna som har inträffat i denna del av världen har varit måttligt stora (M7) och Kirkpatrick, som också är studiens första författare, tror att de grova fläckarna de hittade kan vara orsaken.

"Dessa grova fläckar är starkare och mer motståndskraftiga mot jordbävningshalka, " säger han. "Det historiska rekordet för jordbävningar är relativt kort, så vi kan inte med säkerhet säga att större inte har inträffat. Framtida seismiska händelser i området, som kommer att spelas in med modern utrustning, borde hjälpa oss att avgöra om de visar samma begränsade storlek."

Kirkpatrick och hans kollegor hoppas också kunna tillämpa sina metoder på andra subduktionszoner där liknande geofysiska data finns tillgängliga för att börja utvärdera om deras slutsatser är generellt tillämpliga.

"Denna koppling mellan förkastningens ojämnhet och jordbävningens magnitud kan en dag hjälpa oss att förstå storleken och stilen på jordbävningar som mest sannolikt kommer att inträffa ett givet fel."