Jordbävningar föreställs ofta som att de kommer från en enda punkt där de seismiska vågorna är starkast, hypocentret under jorden eller epicentret vid jordens yta, med seismisk energi som strålar utåt i ett cirkulärt mönster. Men denna förenklade modell tar inte hänsyn till den komplexa geometrin hos de faktiska förkastningssystemen där jordbävningar inträffar. Den verkliga situationen kan vara mycket mer komplex – och mer intressant. I några anmärkningsvärda fall, ett fenomen som kallas "supershear"-ruptur kan inträffa, där jordbävningsbrottet fortplantar sig längs förkastningen med en hastighet som är snabbare än de seismiska vågorna själva kan färdas - en process som är analog med en ljudboom.

I en ny studie publicerad i Earth and Planetary Science Letters , forskare vid University of Tsukuba undersökte ett fall av supershear ruptur, jordbävningen i Palu 2018 (moment magnitud:7,6) i Sulawesi, Indonesien, och dess förhållande till felsystemets komplexa geometri.

Studiens medförfattare professor Yuji Yagi förklarar, "Vi använde globalt observerade teleseismiska vågdata och utförde finit-felinversion för att samtidigt lösa den spatiotemporala utvecklingen av glidning och den komplexa felgeometrin."

Resultaten av denna analys visade att spridningen av superskjuvbrott av Palu-Koro-förkastningen söderut från jordbävningens epicentrum upprätthölls av ett mönster av upprepade fördröjningar och framsteg av glidning längs förkastningen, förknippas med felsystemets komplexa geometri. Områden med särskilt hög glidhastighet, kallas "halkplåster, " identifierades nära epicentret samt 60, 100, och 135 km söder om epicentret. Dessutom, tre distinkta episoder av bristning efter den påbörjade processen urskiljdes, med förseningar i frammatningen av de glidande fläckarna mellan dem.

Att spåra jordbävningens ytbrott visade två stora krökar i jordbävningsförkastningen, 10–25 km söder om epicentrum och 100–110 km söder om epicentrum. Superskjuvbrott kvarstod längs detta geometriskt komplexa fel.

Huvudförfattaren professor Ryo Okuwaki säger, "Vår studie visar att den geometriska komplexiteten hos ett förkastning avsevärt kan påverka sprickutbredningshastigheten. Vår modell av jordbävningen i Palu 2018 visar ett sicksackmönster av glidretardation och acceleration i samband med krökar i förkastningen, som vi har kallat inchworm-like slip evolution. Vi föreslår att den geometriska komplexiteten hos ett felsystem kan främja ihållande överskjuvningsbrott, förstärkt av upprepad tummaskliknande glidevolution."

Dessa fynd kan ha betydande konsekvenser för bedömning av framtida jordbävningseffekter och relaterade katastrofer. Till exempel, författarna antyder att den glidande fläcken de upptäckte under Palu Bay kan ha bidragit till genereringen av Palu-tsunamin 2018, vilket bidrog till jordbävningens förödelse.