Genom att undersöka data från stora jordbävningar, KAUST -forskare har kopplat sin storlek, och i vilken utsträckning de orsakar efterskalv, till nya djup i jordskorpan:det här är djup där man tidigare trodde att jordbävningar inte kunde inträffa.

"Denna forskning är avgörande för att förstå hur stress byggs upp i en veckning, "säger Paul Martin Mai, som ledde forskningen. "Om vi ​​ser en ökning av seismogen (jordbävningsgenererande) djup direkt efter en stor jordbävning i ett givet felsystem, då vet vi att nästa stora jordbävning i det området kan vara starkare än vi skulle ha trott var möjligt om vi antar ett fast seismogent djup."

De flesta jordbävningar sker i det starkaste lagret av jordskorpan, typiskt mellan 13 och 18 kilometers djup. Här, enormt begränsande tryck från ovan fungerar för att öka bergets sköra hållfasthet till maximal effekt så att mer stress byggs upp innan det bryts. Under detta djup, värme från jordens kärna höjer temperaturen till grader där berget beter sig plastiskt:deformeras som en långsamt rörlig vätska, istället för att spricka.

Fram till mitten av 1980-talet, jordbävningar ansågs inte inträffa i denna "aseismiska" nedre zon. Senare, dock, seismologer började registrera efterskalv i denna zon, efter stora jordbävningar i den seismogena zonen ovan. Under denna övergående ökning av seismogent djup, de anade att sten i den aseismiska zonen betedde sig som leksaken Silly Putty, som kommer att flyta under normala förhållanden men brister under onormal stress.

Teamets hypotes var att övergående seismogen fördjupning varierar med jordbävningens magnitud. För att testa det, forskarna tog data från 16 jordbävningscykler i fyra förkastningszoner, med varje cykel som spänner över tusentals skakningar som leder fram till och bort från huvudskalvet. Zonerna, i Alaska, Japan, Kalifornien och Turkiet, valdes för kvaliteten på deras datainsamlingsseismometernätverk. I var och en av de 16 cyklerna, huvudskalvet var tillräckligt stort för att spricka jordskorpan från ytan ända ner till den aseismiska zonen.

"Jag fick idén till denna tidning för 10 år sedan, men då fanns det få datapunkter, "säger forskaren Olaf Zielke." Att hålla tillbaka tills tillräckligt med datamängder blev tillgängliga har varit ett väntande spel. "

Nu, laget har visat sambandet mellan jordbävningens storlek och graden av övergående seismogen fördjupning. Deras upptäckt borde leda till en bättre förståelse av jordbävningsfysik, samt förbättrade seismiska riskbedömningar.