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Si ritiene generalmente che un terremoto sia causato da una rottura lungo una faglia che si trasmette verso l'esterno dal suo punto di origine in modo uniforme, modello prevedibile. Certo, data la complessità degli ambienti in cui tipicamente si verificano queste rotture, la realtà è spesso molto più complicata.
In un nuovo studio pubblicato su Rapporti scientifici , un team di ricerca guidato dall'Università di Tsukuba ha sviluppato un nuovo metodo per modellare i dettagli dei complessi processi di rottura dei terremoti che interessano i sistemi di faglie multiple. Hanno quindi applicato questo metodo al terremoto di magnitudo 7.9 che ha colpito il Golfo dell'Alaska vicino all'isola di Kodiak il 23 gennaio, 2018.
Come spiega il coautore dello studio, il professor Yuji Yagi, "Il nostro metodo utilizza un framework di inversione flessibile a faglia finita con vincoli di levigatezza migliorati. Questo approccio ci consente di analizzare le onde P sismiche e stimare i meccanismi focali e l'evoluzione della rottura di terremoti geometricamente complessi che coinvolgono la rottura di più segmenti di faglia".
Sulla base della distribuzione delle scosse di assestamento entro una settimana dalla scossa principale del terremoto del Golfo dell'Alaska, questo metodo è stato applicato per rappresentare lo scorrimento lungo un piano orizzontale a una profondità di 33,6 km.
La principale fase di rottura del terremoto, che durò 27 secondi, segmenti di faglia interessati orientati sia nord-sud che est-ovest.
Riepilogo dell'area di studio e del risultato. I pannelli superiori riassumono la mappa regionale dell'area di studio, che mostra il confine della piastra (linea tratteggiata), zone di frattura del fondale marino (linee continue), l'epicentro (stella) del terremoto del Golfo dell'Alaska del 2018 e le scosse di assestamento (punti). Il pannello in basso a sinistra mostra la mappa ingrandita del nostro risultato. Le linee blu sono la nostra stima dei difetti, insieme ai movimenti di faglia indicati come frecce. Il pannello in basso a destra mostra la distribuzione spaziotemporale della migrazione dello slip, proiettato lungo la direzione nord-sud. I rettangoli tratteggiati evidenziano gli eventi di rottura riconosciuti da questo studio. Credito:Università di Tsukuba
"I nostri risultati confermano i rapporti precedenti secondo cui questo terremoto ha rotto un sistema di faglie coniugate in una sequenza multi-shock, ", afferma il primo autore dello studio Shinji Yamashita. "Il nostro modello suggerisce inoltre che questa rottura tendeva a verificarsi lungo le zone deboli del fondo marino:zone di frattura che si estendono da est a ovest, così come faglie di flessione delle placche che corrono parallele ai lineamenti magnetici orientati nord-sud."
Queste caratteristiche hanno causato discontinuità nella geometria della faglia che hanno portato a un comportamento di rottura irregolare. "I nostri risultati mostrano che il ristagno di rottura irregolare a 20 chilometri a nord dell'epicentro del terremoto potrebbe essere stato promosso da un passaggio di faglia attraverso la zona di frattura del fondo marino, " spiega il co-autore Assistant Professor Ryo Okuwaki, "Indicano anche un nesso causale tra l'evoluzione della rottura e le caratteristiche batimetrici preesistenti nel Golfo dell'Alaska".
Questo metodo rappresenta un promettente passo avanti nella modellazione dei processi di rottura dei terremoti in sistemi di faglie complessi basati solo su onde sismiche, che possono migliorare la modellazione della propagazione delle onde sismiche e la mappatura di complesse reti di faglie in aree tettonicamente attive.
