Scenariojordbävningar är användbara för att bedöma jordbävningsrisker längs aktiva förkastningar. Det kan dock vara en utmaning att fastställa källorna till destruktiva scenarier med jordbävningar, särskilt när man hanterar heterogena påfrestningar.
Forskare från University of Science and Technology i Kina genomförde en studie på Tanlu-förkastningen, det största strejk-slip-förkastningen i östra Kina, och visade att självliknande fraktal stress är mer lämpad för att karakterisera källorna till scenariojordbävningar. Deras artikel är publicerad i tidskriften Science China Earth Sciences .
Studien koncentrerades på Xinyi-Sihong-segmentet av Tanlu-förkastningen, ett område som är känt för att potentiellt upprätthålla en M7,5-jordbävning. Hypocentret placerades nära 10 km djup runt Suqian, där en märkbar kontrast mellan höga och låga hastigheter indikerar en potentiell kärnbildningspunkt. Teamet begränsade effektivt brottets längd och bredd enligt skalningslagarna som styr stora jordbävningar.
För att få en bättre förståelse av den fysiska processen för brottspridningens koppling med spänningsheterogenitet, simulerade forskare scenariet jordbävningsbrottsprocess med hjälp av finita differensmetoden. En djupberoende bakgrund normal stress är inkorporerad. De använde den självliknande fraktala spänningsstörningen för att karakterisera spänningsheterogeniteten i förkastningsriktningen.
Jämfört med den horisontella enhetliga spänningsmodellen har forskare visat att källtidsfunktionen för den horisontella enhetliga spänningsmodellen liknar den för Haskell-modellen. Men den självliknande stressmodellen överensstämmer mer med dem som observerats i riktiga jordbävningar.
De dynamiska brottsimuleringarna gav insikter i hur olika spänningsförhållanden påverkar brottbeteendet och markrörelsen. Noterbart är att den självliknande spänningsmodellen, som innehåller en kortare karakteristisk längd, föreslår en grövre initial spänning och en mer heterogen glidfördelning.
Norr om epicentret nära Suqian förutspår modellerna mer intensiva vibrationer på grund av den närliggande låghastighetszonen och höga glidhastigheter på förkastningen. Detta område är beläget inom intensitetszonen med 9 grader, vilket framhäver vikten av riktad jordbävningsberedskap och att bygga motståndsförmåga.
Studien understryker vikten av att koppla självliknande fraktalspänningar i jordbävningssimuleringar. Genom att förbättra vår förståelse av stressens heterogenitetseffekt i utbredning av jordbävningsbrott och markrörelser kan forskare ge bättre riktlinjer för utveckling av infrastruktur och strategier för katastrofberedskap.
Mer information: Feng Hu et al, Influence of self-similar stresses on scenario earthquake construction:A example along the Tanlu Fault, Science China Earth Sciences (2024). DOI:10.1007/s11430-023-1239-8
Journalinformation: Science China Earth Sciences
Tillhandahålls av Science China Press
