在加利福尼亚的莫哈韦沙漠发生两次大地震几十年后,新的地震后位移特征的发现促使KAUST的研究人员更新了这个地震易发区的现有模型。他们的发现支持了一个薄的“焦糖布鲁里”模型,在这个模型中, 杏耀平台总代结缘,强度位于上地壳,杏耀资金而下地壳随着时间的推移显示出比以前认为的更多的延展性。
为了了解地球的岩石圈、地壳和上地幔在地震周期(在地震之前、期间和之后)中随时间的变化,科学家必须确定在岩石圈的岩石层中强度是如何分布的。
“我们所说的强度是指岩石在一段时间内能够承受的力,”博士后刘绍卓(音)说,他与KAUST的Sigurjon Jonsson和来自加州的研究人员一起参与了这个项目。“我们对流变学感兴趣——当力作用于岩石时,它们是如何表现和‘流动’的。”
地震的发生、断层带的演化以及由此产生的地形都是由岩石圈岩石对力的反应方式决定的。
“考虑到大部分岩石圈岩石位于地表以下几公里处,我们不能直接观察它们的反应,”刘说。根据在地表收集的观察数据建立流变模型是最好的选择。
两次莫哈韦地震后,地震引起的地表位移问题得到了广泛的研究。先前的模型倾向于一个强大的地壳(包括上地壳和下地壳)和一个低粘性的上地幔。然而,新确定的地震后位移持续的时间比预期的要长,这表明地壳下部的物理过程比之前认为的更加活跃。
“基于2015年我们对这些置换特征的研究,”刘说,“我们目前的研究试图阐明产生这些特征的主要过程。”
他们的发现表明,在最初的断裂上和断裂下持续滑动了大约两年之后,在接下来的几十年里,地震引起的粘弹性松弛是下地壳和上地幔的主要物理过程。研究小组发现,下地壳的黏度比之前认为的低五倍,杏耀平台只比上地幔的黏度高一点点;也就是说,下地壳似乎比预期的要弱,支持该地区薄皮的“焦糖布鲁里”模型。
Jonsson说:“重新考察已经被充分研究过的岩石圈有可能为岩石圈流变学提供新的见解。”“这些知识将有助于对像加州这样的地震多发、人口密集地区进行区域风险评估。”