Войти
A медленное землетрясение является прерывистым, землетрясение -подобное событие, которое выделяет энергию в течение периода от нескольких часов до месяцев, а не от секунд до минут, характерных для типичного землетрясения. Большинство медленных землетрясений, впервые обнаруженных с помощью долгосрочных измерений деформации, теперь, по-видимому, сопровождаются потоком жидкости и связанным с ним сотрясением, которые можно обнаружить и приблизительно определить с помощью данных сейсмометра, отфильтрованных соответствующим образом (обычно в диапазоне 1–5 Гц). То есть они тихие по сравнению с обычным землетрясением, но не «тихие», как описано в прошлом.
Медленные землетрясения не следует путать с землетрясениями цунами, в которых происходит относительно медленное разрушение. Скорость вызывает цунами, непропорционально вызвавшему землетрясение. При землетрясении, вызванном цунами, разрыв распространяется по разлому медленнее, чем обычно, но выделение энергии происходит в том же масштабе времени, что и другие землетрясения.
Общее поперечное сечение зоны субдукции Землетрясения возникают как следствие постепенного увеличения напряжения в регионе, и когда оно достигает максимального значения, которое породы могут выдержать, возникает разрыв, и возникающее в результате землетрясение движение связано с падением напряжение сдвига системы. Землетрясения генерируют сейсмические волны, когда в системе происходит разрыв, сейсмические волны состоят из различных типов волн, которые могут перемещаться по Земле, как рябь над водой. Причины, приводящие к медленным землетрясениям, были исследованы только теоретически, путем образования продольных трещин сдвига, которые были проанализированы с использованием математических моделей. Учитываются различные распределения начального напряжения, напряжения трения скольжения и удельной энергии разрушения. Если начальное напряжение за вычетом напряжения трения скольжения (относительно начальной трещины) низкое, а удельная энергия разрушения или прочность материала земной коры (относительно величины напряжения) высока, то медленные землетрясения будут происходить регулярно. Другими словами, медленные землетрясения вызываются множеством скачкообразных процессов и процессов ползучести, промежуточных между контролируемым неровностью хрупким и вязким разрушением. Неровности представляют собой крошечные выступы и выступы по сторонам трещин. Они лучше всего задокументированы на промежуточных уровнях земной коры определенных зон субдукции (особенно тех, которые падают неглубоко - юго-запад Японии, Каскадия, Чили), но, по-видимому, встречаются и на других типах разломов ., в частности, сдвиговые границы плит, такие как разлом Сан-Андреас и нормальные разломы «мега-оползни» на флангах вулканов.
Разрез субдукции Каскадия Разломы происходят по всей Земле; разломы могут включать разломы сходящегося, расходящегося и преобразованного и обычно возникают на краях пластины. По состоянию на 2013 год некоторые из мест, которые были недавно изучены на предмет медленных землетрясений, включают: Каскадия, Калифорния, Япония, Новая Зеландия, Мексика и Аляска. Местоположение медленных землетрясений может дать новое представление о поведении нормальных или быстрых землетрясений. Наблюдая за местоположением подземных толчков, связанных с медленными и медленными землетрясениями, сейсмологи могут определить протяженность системы и оценить будущие землетрясения в районе исследования.
Теруюки Като выделяет различные типы медленных землетрясений:
Графики сейсмических событий на основе их средних амплитуд и частот. Низкочастотные землетрясения имеют пики от 1 до 3 Гц. Низкочастотные землетрясения (LFE) - это сейсмические явления, определяемые формами волн с периодами, намного превышающими периоды обычных землетрясений, и часто возникают во время медленных землетрясений. LFE могут иметь вулканическое, полу-вулканическое или тектоническое происхождение, но здесь описаны только тектонические LFE или LFE, возникающие во время медленных землетрясений. Тектонические LFE характеризуются, как правило, низкими магнитудами (M <3) and have frequencies peaked between 1 and 3 Hz. They are the largest constituent of non-volcanic tremor at subduction zones, and in some cases are the only constituent. In contrast to ordinary earthquakes, tectonic LFEs occur largely during long-lived slip events at subduction interfaces (up to several weeks in some cases) called slow slip events (SSEs). The mechanism responsible for their generation at subduction zones is thrust-sense slip along transitional segments of the plate interface. LFEs are highly sensitive seismic events which can likely be triggered by tidal forces as well as propagating waves from distant earthquakes. LFEs have hypocenters located down-dip from the сейсмогенная зона, область очага мегапорковых землетрясений. Во время SSE фокусы LFE мигрируют по простиранию на границе субдукции вместе с первичным фронтом сдвигового сдвига
.Глубина возникновения низкочастотных землетрясений находится в диапазоне примерно 20–45 километров в зависимости от зоны субдукции и на более мелких глубинах в сдвиговых разломах в Калифорнии. В «теплых» зонах субдукции, таких как западное побережье Севера Америка или секции в восточной Японии, эта глубина соответствует переходной зоне или переходной зоне скольжения между заблокированными и устойчивыми интервалами скольжения на границе плит.Переходная зона расположена на глубинах, приблизительно совпадающих с глубинами континентального разрыва Мохоровичича. В зоне субдукции Каскадия распределение LFE формирует поверхность, примерно параллельную межкоровым сейсмическим событиям, но смещенную на 5–10 км вниз по падению, что свидетельствует о том, что LFE представляют собой e генерируется на границе раздела пластин.
Подводящая геометрия пластины и кинематически определенные межплитные зоны. Зона блокировки является наиболее мелкой из тех, где две пластины заблокированы вместе, переходная зона скольжения является нижней частью заблокированной зоны и является местом SSE, а зона стабильного скольжения - это место, где две пластины непрерывно скользят на границе раздела. 158>Низкочастотные землетрясения являются активной областью исследований и могут быть важными сейсмическими индикаторами землетрясений более высокой магнитуды. Так как события медленного скольжения и соответствующие им сигналы LFE не были зарегистрированы, ни одно из них не сопровождалось землетрясением мегапорока, однако SSE действуют, увеличивая напряжение в сейсмогенной зоне, заставляя заблокированный интервал между погружающей и перекрывающей пластинами приспособиться к движение вниз-падение. Некоторые расчеты показывают, что вероятность сильного землетрясения во время медленного проскальзывания в 30–100 раз превышает фоновые вероятности. Понимание сейсмической опасности, которую могут предвещать LFE, является одной из основных причин их исследования. Кроме того, LFE полезны для получения томографических изображений зон субдукции, поскольку их распределения точно отображают контакт глубинных плит около разрыва Мохоровичич.Низкочастотные землетрясения были впервые классифицированы в 1999 году, когда Японская метеорологическая служба Агентство (JMA) начало различать сейсмические характеристики LFE в своем каталоге сейсмичности. Обнаружение и понимание LFE в зонах субдукции частично связано с тем, что сейсмические сигнатуры этих событий были обнаружены вдали от вулканов. До их открытия тремор этого типа в основном ассоциировался с вулканизмом, когда тремор вызывается частичным сцеплением текущих магматических флюидов. Японские исследователи впервые обнаружили «низкочастотный непрерывный тремор» около вершины погружающейся плиты Филиппинского моря в 2002 году. Первоначально интерпретировав эти сейсмические данные как тремор, вызванный обезвоживанием, исследователи в 2007 году обнаружили, что данные содержат много LFE. волновые формы или рои LFE. До 2007 года тремор и LFE считались отдельными событиями, которые часто происходили вместе, но в настоящее время известно, что LFE являются крупнейшей составляющей, формирующей тектонический тремор. LFE и SSE часто наблюдаются в зонах субдукции в западной части Северной Америки, Японии, Мексике, Коста-Рике, Новой Зеландии, а также в мелководных сдвигах в Калифорнии.
Низкочастотные землетрясения не обладают таким же сейсмическим характером, как обычные землетрясения, именно потому, что они не имеют отчетливых, импульсных объемных волн. Приходящие P-волны от LFE имеют настолько малые амплитуды, что их часто трудно обнаружить, поэтому, когда JMA впервые выделил уникальный класс землетрясений, это было в первую очередь обнаружением приходов S-волн, которые были возникающими. По этой причине обнаружение LFE с использованием классических методов практически невозможно. Несмотря на отсутствие важных сейсмических идентификаторов, LFE могут быть обнаружены при низких порогах отношения сигнал / шум (SNR) с использованием передовых методов сейсмической корреляции. Наиболее распространенный метод идентификации LFE включает корреляцию сейсмической записи с шаблоном, построенным на основе подтвержденных сигналов LFE. Поскольку низкочастотные эффекты являются такими тонкими событиями и имеют амплитуды, которые часто заглушаются фоновым шумом, шаблоны создаются путем наложения аналогичных сигналов низкочастотных эффектов для уменьшения отношения сигнал / шум. Шум снижается до такой степени, что в сейсмических записях можно искать относительно чистую форму волны, и когда коэффициенты корреляции считаются достаточно высокими, обнаруживается LFE. Определение ориентации скольжения, ответственной за LFE и землетрясения в целом, осуществляется методом. LFE P-волны, когда они успешно обнаружены, имеют первые движения, указывающие на напряжение сжатия, что указывает на то, что за их генерацию отвечает скольжение с опорой. Однако извлечение высококачественных данных P-волн из сигналов LFE может быть довольно трудным и, кроме того, важно для точного определения глубины гипоцентра. Обнаружение высококачественных приходов P-волн стало новым достижением благодаря развертыванию высокочувствительных сетей сейсмического мониторинга. Глубина залегания LFE обычно определяется вступлением P-волн, но также определяется путем сопоставления эпицентров LFE с геометрией погружающихся плит. Этот метод не различает, был ли инициирован наблюдаемый LFE на границе плиты или внутри самой нисходящей плиты, поэтому требуется дополнительный геофизический анализ, чтобы определить, где именно находится фокус. Оба метода показывают, что LFE действительно срабатывают при контакте плиты.
Зона субдукции Каскадии. 
Данные GPS, регистрирующие эпизодические подвижки в Каскадии со станции Альберт-Хед, Виктория Зона субдукции Каскадия простирается от северной Калифорнии примерно до середины острова Ванкувер и является местом, где плиты Хуана де Фука, Эксплорер и Горда перекрываются Северной Америкой. В зоне субдукции Cascadia LFE преимущественно наблюдаются на границе раздела плит сейсмогенной зоны. В южной части зоны субдукции от 40 ° северной широты до 41,8 ° северной широты низкочастотные землетрясения происходят на глубинах 28–47 километров, тогда как дальше к северу, у острова Ванкувер, диапазон сокращается примерно до 25–37 километров. Этот глубинный разрез зоны субдукции классифицируется некоторыми авторами как «переходная зона скольжения» или «переходная» зона из-за ее эпизодического поведения скольжения и ограничивается вверх-вниз и вниз-вниз «замкнутой зоной» и «устойчивой зоной». зона скольжения »соответственно. Переходный участок скольжения Каскадии отмечен высокими отношениями Vp / Vs (скорость продольной волны, деленная на скорость поперечной волны) и обозначен как зона низкой скорости (LVZ). Кроме того, LVZ имеет высокие коэффициенты Пуассона, как определено наблюдениями телесейсмических волн. Эти сейсмические свойства, определяющие LVZ, были интерпретированы как область избыточного давления опускающейся плиты с высокими давлениями поровой жидкости. Присутствие воды на границе субдукции и ее связь с генерацией LFE до конца не изучены, но контакт с горными породами, вероятно, важен.
Где мегатрочные землетрясения (M>8) неоднократно наблюдались в мелководные участки (зона субдукции <25 km depth) of the Каскадия, недавно было обнаружено, что низкочастотные землетрясения происходят на больших глубинах, при падении сейсмогенной зоны. Первый индикатор низкочастотных землетрясений в Каскадии был обнаружен в 1999 году, когда сейсмический Событие произошло на границе субдукции, когда преобладающая Североамериканская плита за несколько недель скользнула на 2 сантиметра к юго-западу, как было зарегистрировано сайтами Глобальной системы позиционирования (GPS) в Британской Колумбии. на площади 50 на 300 километров, и это заняло примерно 35 дней. По оценкам исследователей, энергия, выделяемая в таком событии, будет эквивалентна землетрясению магнитудой 6–7, однако значительного сейсмического сигнала не обнаружено. ected. Асейсмический характер события привел наблюдателей к выводу, что проскальзывание было вызвано пластической деформацией на глубине. После дальнейшего анализа записи GPS было обнаружено, что эти события обратного скольжения повторяются с интервалами от 13 до 16 месяцев и длятся от 2 до 4 недель на любой одной станции GPS. Вскоре после этого геофизики смогли извлечь сейсмические сигнатуры из этих событий медленного скольжения и обнаружили, что они сродни тремору, и классифицировали это явление как эпизодический тремор и скольжение (ETS). После появления усовершенствованных методов обработки и открытия того, что LFE являются частью сотрясения, низкочастотные землетрясения стали широко расцениваться как обычное явление на границе раздела плит сейсмогенной зоны в Каскадии.
Низкочастотные толчки в зоне субдукции Cascadia сильно связаны с приливной нагрузкой. Ряд исследований в Каскадии обнаружили, что пиковые низкочастотные сигналы землетрясений чередуются от того, что они находятся в фазе с максимальной скоростью приливного сдвигового напряжения, на то, что они находятся в фазе с пиковым приливным сдвиговым напряжением, что предполагает, что LFE модулируются изменениями уровня моря. Таким образом, сдвиговое скольжение, ответственное за LFE, весьма чувствительно к изменениям давления в диапазоне нескольких килопаскалей.
Условия субдукции в Японии. Открытие LFE происходит в Японии в Нанкайском прогибе и отчасти связано с национальным сотрудничеством в области сейсмологических исследований после Кобе землетрясение 1995 года. Низкочастотные землетрясения в Японии впервые наблюдались в условиях субдукции, где плита Филиппинского моря погружается в Нанкайский прогиб около Сикоку. Наблюдаемый исследователями низкочастотный непрерывный тремор первоначально был интерпретирован как результат реакций дегидратации в субдукционной пластине. Источник этих подземных толчков происходил на средней глубине около 30 километров, и они были распределены по простиранию границы раздела субдукции на протяжении 600 километров. Как и в случае с Cascadia, эти низкочастотные треморы происходили с явлениями медленного скольжения с интервалом повторения приблизительно 6 месяцев. Более позднее открытие LFE, образующих тремор, подтвердило широко распространенное существование LFE в зонах субдукции Японии, а LFE широко наблюдаются и, как полагают, возникают в результате SSE.
Распределение LFE в Японии сосредоточено вокруг субдукции плиты Филиппинского моря, а не Тихоокеанской плиты дальше на север. Вероятно, это связано с различием в геометрии субдукции между двумя плитами. Плита Филиппинского моря в желобе Нанкай погружается под меньшими общими углами, чем Тихоокеанская плита в Японском желобе, что делает Японский желоб менее подходящим для SSE и LFE. У LFE в Японии есть гипоцентры, расположенные вблизи самой глубокой протяженности переходной зоны, ниже сейсмогенной зоны. По оценкам, глубина залегания сейсмогенной зоны вблизи Токая, Япония, составляет 8–22 км, как определено термическими методами. Более того, LFE происходят в диапазоне температур 450–500 ° C в Токай, что указывает на то, что температура может играть важную роль в генерации LFE в Японии.
Очень низкочастотные землетрясения (ОНЧ) можно рассматривать как подкатегорию низкочастотных землетрясений, которые различаются по продолжительности и периоду. ОНЧ имеют величину приблизительно 3–3,5, длительность около 20 секунд и дополнительно обогащены низкочастотной энергией (0,03–0,02 Гц). VLF преимущественно возникают с LFE, но обратное неверно. Существуют две основные зоны субдукции, в которых были обнаружены VLF: 1) в прибрежной аккреционной призме и 2) в зоне падения сейсмогенной зоны на границе плиты. Поскольку эти две среды имеют существенно разные глубины, они были названы мелкими ОНЧ и глубокими ОНЧ соответственно. Как и LFE, землетрясения с очень низкой частотой мигрируют вдоль простирания во время событий ETS. VLF были обнаружены как в зоне субдукции Cascadia на западе Северной Америки, так и в Японии в желобе Нанкай и желобе Рюкю.
VLFs образуются с помощью механизмов взброса, аналогично LFE.
События медленного сдвига (SSE) - это долгоживущие события сдвигового сдвига на границах субдукции и физические процессы, ответственные за генерацию медленных землетрясений. Это эпизоды медленного смещения ощущения тяги, которые могут длиться до нескольких недель и поэтому называются «медленными». Во многих случаях интервал повторяемости событий медленного скольжения чрезвычайно периодичен и сопровождается тектоническим тремором, что побудило сейсмологов назвать эпизодическим тремором и сдвигом (ETS). В Каскадии период повторяемости SSE составляет примерно 14,5 месяцев, но колеблется по краю зоны субдукции. В районе Сикоку на юго-западе Японии этот интервал короче и составляет примерно 6 месяцев, что определяется изменениями наклона земной коры. Некоторые SSE имеют продолжительность более нескольких лет, как, например, Tokai SSE, который длился с середины 2000 по 2003 год.
Географические точки смещения события медленного скольжения распространяются вдоль простирания границ раздела субдукции со скоростью 5–10 км в секунду. день во время медленных землетрясений в Каскадии, и это распространение отвечает за аналогичную миграцию LFE и тремор.
Землетрясение, диаграмма FW-HW Медленные землетрясения могут быть эпизодическими (относительно движения плит) и, следовательно, в некоторой степени предсказуемыми, явление, называемое «эпизодическим тремором и скольжением» или "ETS" в литературе. События ETS могут длиться неделями, в отличие от «обычных землетрясений», происходящих за секунды. Несколько медленных землетрясений по всему миру, по-видимому, вызвали серьезные разрушительные сейсмические землетрясения в более мелкой коре (например, 2001 Nisqually, 1995 Antofagasta ). И наоборот, сильные землетрясения вызывают «постсейсмическую ползучесть» в более глубокой коре и мантии.
Каждые пять лет под столицей Новой Зеландии, Веллингтоном, случаются годичные землетрясения такого типа. Впервые оно было измерено в 2003 году и вновь появилось в 2008 и 2013 годах. Каждый раз оно длится около года, выделяя столько энергии, сколько землетрясение магнитудой 7 баллов.
