최근 일본의 큰 지진은 2011 년 도호쿠 지진

의 여진이 지난 80 일 동안 발생한 3 개의 진도 7 지진이 연쇄 반응의 일부인지는 분명하지 않다. 그럼에도 불구하고 시퀀스는 실패에 가까운 몇 가지 결함을 남겼으므로 더 많은 충격이 가능합니다.

일본 센다이 도호쿠 대학 아이리데스,로스 스타인 템블로 박사,도다 신지 박사

인용:토다,에스. 2021 년,최근의 대규모 일본 지진은 2011 년 도호쿠 지진의 여진입니다., http://doi.org/10.32858/temblor.175

세 가지 주요 지진은 지난 3 개월 동안,해외 센다이와 후쿠시마,일본을 강타했다. 처음 두 개,두 크기-7.1 은 2 월 13 일과 3 월 20 일에 발생했습니다. 최신 규모-6.9 는 5 월 1 일에 발생했습니다. 세 번의 지진은 서로 60 마일(100 킬로미터)이내에 충돌했으며 일본의 주요 섬인 혼슈 북부의 주요 인구 센터를 덜컹 거릴만큼 강했습니다. 이들은 지난 10 년 동안이 지역을 강타한 수천 건의 지진 중 일부에 지나지 않았습니다.

어떤 지진이 또 다른
트리거링 관계를 유발했는지 묘사 한 화살표가있는지도 우리는 최근의 큰 지진에 대한 관측 및 응력 전달 계산에서 추론합니다.

도호쿠 지진

의 대규모의 수명이 긴 영향은 어느 정도 2011 년 규모-9.0 도호쿠 지진 혼슈 북부에 걸쳐 지진 풍경을 변경하고 일본 트렌치는 정말 놀랍습니다. 해안 및 근해 지역 모두 도호쿠 사건 이후 10 년 동안의 지진 발생률이 10 년 전보다 훨씬 높습니다. 이것은 오른쪽 패널의 각 진원지 주변 영역을 아래 왼쪽 패널의 동일한 영역과 비교하여 볼 수 있습니다. 오늘날에도 지진 발생률은 2011 년 이전 수준보다 훨씬 높습니다.

22~43 마일(35~70 킬로미터)의 중간 깊이 범위의 최근 진도 7 세 사건(희미한 분홍색 별)부근의 지진 활동이 도호쿠 충격(분홍색 별,중간 패널)에 의해 극적으로 증가했으며 오늘날에도 여전히 높습니다(오른쪽 패널).

시간(아래)에 따라 누적 지진 수를 플롯하면 여진의 전형적인 즉각적인 점프와’오모리’붕괴가 보입니다. 오모리 붕괴는 1894 년에 발견 된 후사키치 오모리. 최근 진도 7 충격의 동쪽으로 62 마일(100 킬로미터)떨어진 도호쿠 지진 직후,진도 3.0 의 지진 속도와 더 큰 지진이 100 배 이상 증가했습니다. 2021 년 2 월,이 최신 시리즈의 첫 번째가 발생했을 때,도호쿠 지진 이전보다 여전히 5 배 더 높았습니다. 동북 지진 이전 90 년 동안,위의 상자 내에서 크기-6.8 의 속도와 더 큰 충격은 연간 0.58 이었다;동북 충격 이후 10 년 동안,그것은이었다 2.04 년(3.5 배 이상),그리고 2 월 13 일 이후 짧은 기간 동안,그것은 연간 13.5(또 다른 6.5 배 이상)이었다.

2000 년 이후 누적 지진 대 시간 계획
2000 년 이후 누적 된 지진 수는 최근 지진 저 중심을 중심으로 반경 9 마일(15 킬로미터)과 19 마일(30 킬로미터)의 고 실린더에서 도호쿠 충격 당시의 급격한 증가를 나타냅니다. 이것은 대략 각 지진에서 파열 된 지각의 부피입니다.

우리의 판단에,이러한 지진 속도 증가는 가까운 실패에 주변 결함을 가져 크기-9.0 이벤트에서’쿨롱’스트레스 전송에 의해 발생(토다 외., 2011). 쿨롱 응력 변화 이론은 결함을 언 클램핑하거나 전단 응력을 증가시키는 것으로 가정합니다-또는 둘 다—결함 실패를 촉진합니다. 연구는 여진 진보적 주력(예를 들어,해리스,1998;스타,1999)의 많은 기능을 설명 할 수있는이 발견했다.

최근 세 번의 지진이 도미노로 떨어 졌습니까?

그래서,진도-9 가 최근의 진도-7 의 지진을 촉진했다면,그들은 연쇄 반응에서 서로를 촉진 시켰습니까? 여기서 관찰은 더 수수께끼가됩니다. 미래 3 월 20 일과 5 월 1 일 지진 부근의 지진이 2 월 13 일에 어떻게 반응했는지 볼 때 아래 그림과 같이 아무 것도 볼 수 없습니다(파란색과 빨간색 곡선은 2 월 13 일 이벤트 당시 아무런 변화도 보이지 않습니다). 그러나 3 월 20 일 이벤트 이후,미래 5 월 1 일 이벤트 현장에서 3 일간의 지진 활동이 있었지만,빠르게 정상으로 돌아 왔습니다(3 월 20 일 이벤트 당시 검은 곡선).

2021 년 이후의 누적 지진 수 대 시간 플롯.
우리의 기대와는 달리,미래의 3 월 20 일과 5 월 1 일 충격의 현장에서의 지진 속도는 2 월 13 일 충격이 닥쳤을 때 움직이지 않았다. 그러나 3 월 20 일 지진이 닥쳤을 때,미래 5 월 1 일 충격의 현장에서 짧은 지진 폭발이 있었고,42 일 후에 파열 될 것입니다.

향후 5 월 1 일 사이트에서 3 월 20 일 이벤트에 대한 지진 활동의 반응은 계산 된 스트레스 증가(약 0.25 막대)와 일치합니다. 참고로,우리는 우리의 자전거 타이어에 압력의 약 7 막대를 넣어,그래서 0.25 바는 작은 동안,연구는 지진이 약 0.10 바 이상의 스트레스에 반응하는 것으로 나타났다. 그럼에도 불구하고 2 월 13 일 지진에 따른 지진 변화의 부재는 지진이 5 월 1 일 사건 근처의 결함에 대한 쿨롱 스트레스를 증가 시켰다고 계산하기 때문에 우리를 놀라게합니다(약 0.30 바)와 3 월 20 일 이벤트 근처의 결함에 대한 스트레스를 약간 증가 시켰습니다(약 0.05 바). 그래서 우리는 5 월 1 일 사이트에서 그리고 아마도 두 사이트 모두에서 지진 활동이 증가 할 것으로 예상했을 것입니다.

우리는 아래 그림과 같이 비치볼로 계산 된 스트레스 변화를 시각화 할 수 있습니다(토다와 스타 인,2020). 기술적으로”초점 메커니즘”이라고 불리는”비치 볼”은 활성 결함에 대한 방향 및 슬립 감각을 시각적으로 나타냅니다. 아래 그림에서 빨간색 비치볼은 지진의 결과로 계산에서 특정 오류가 실패에 가까워 졌음을 의미하며 파란색 비치볼은 실패가 억제되었음을 의미합니다. 그림의 각 패널은 주어진 이벤트에서 이러한 스트레스 전달을 보여줍니다.

컬러 비치볼이 있는 3 개의 지도
이 불행히도 복잡한 그림은 모든 크기,방향 및 깊이에서 오는 실제 결함의 혼란을 강조합니다. 우리의 계산(토다와 스타 인,2020)은 이러한 복잡성을 포착하려고합니다. 그래서 우리는 1997 년부터 규모 4.0 보다 큰 지진의 배경 초점 메커니즘(비치 볼)을 사용하여 단순화되거나 이상화 된 결함 표면(하드 벡 외., 1998). 레드 비치볼은 실패에 더 가깝고 블루 비치볼은 실패에서 더 멀리 떨어져 있습니다. 각 패널은 하나의(검은 색)지진이 주변 환경에 미치는 영향을 보여줍니다.

연쇄 반응의 요소

우리는 세 가지 크기-7 사건 모두가 2011 년 마그니 티드-9 의 여진이라고 자신있게 주장 할 수 있습니다.0 도호쿠 지진. 그 여진 시퀀스는 지금까지 끝나지에서,그리고 더 큰 이벤트가 발생할 수 있습니다,아마 속도로 우리는 지난 80 일 동안 본 적이 있지만,이는 전례가없는.

2 월 13 일 충격은 3 월 20 일 충격의 현장을 약간 촉진 시켰지만 감지 할 수없는 지진 증가는 없었다. 따라서 두 번째 충격의 공간과 시간에 대한 첫 번째 충격의 근접성은 우연의 일치 일 수도 있고,해안의 작은 지진의 탐지 가능성이 제한되어 있기 때문에 그 반응을 놓쳤을 수도 있습니다. 그러나 두 번째 사건에 대한 세 번째 사건에 대한 명확한 지진 반응이 있으며,계산 된 큰 스트레스 증가와 일치합니다. 그래서,두 번째에 의해 세 번째 지진의 트리거링은 분명 보인다.

마지막 그림의 하단 패널은 특히 5 월 1 일 이벤트의 북동쪽에 많은 빨간 비치볼이 남아 있음을 보여줍니다. 그래서,비록 세 번째 사건이 이전 사건보다 작았고,이 수열의 지진율이 매우 높더라도,우리는 이 특별한 수열의 끝을 보지 못했을 것입니다.

감사. 이 연구에 사용 된 데이터에 대해 일본 기상청과 국립 지구 과학 및 재해 회복력 연구소에 감사드립니다.1998 년 하데벡,쟌느 나사렛,에길 하욱손(1998),정적 응력 변화 유발 모델:두 개의 남부 캘리포니아 여진 시퀀스의 제약,제이 지구피스. 103,도이:10.1029/98 00573.1998 년 해리스,루스 에이(1998),특별 섹션 소개:스트레스 트리거,스트레스 그림자 및 지진 위험에 대한 시사점,제이. 레,103,24347-24358,도이:10.1029/98 01576.(1999),지진 발생시 스트레스 전달의 역할,자연,402,605-609,doi.org/10.1038/45144 1205>

도다,신지,로스 스타 인,지안 린(2011),2011 년 도호쿠 지진=9.0 에 따른 중부 일본 전역에 널리 퍼진 지진 발생과 쿨롱 응력 전달에 의한 해석,지구 물리학. 레트. 38,도이:10.1029/2011.

토다,신지,로스 스타 인(2020),2019 리지 크레스트 서열과 쿨롱 기반 지진 예보의 장기 및 단기 스트레스 상호 작용,황소. 디스 스몰. 사회. 나는 가지고있다.,110,1765-1780,2: 10.1785/0120200169

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