كشفت دراسة جديدة نُشرت في مجلة Science Advances عن الطريقة التي تصلح بها الصدوع نفسها بعد حدث الانزلاق البطيء، الذي يحدث عندما يتم تحرير الضغط المتراكم على مدى عدة أيام أو أسابيع أو شهور. وحتى مع تسرب هذا الضغط ببطء، يمكن للصدوع استعادة قوتها جزئيًا في غضون ساعات والاستعداد لإعادة التمزق. إن معرفة تفاصيل كيفية عمل هذه العملية يمكن أن تساعد الباحثين على فهم كيف تغذي الصدوع المتجددة الزلازل الكبرى.
ضغط الحركة التكتونية
تميل الزلازل إلى التطور في مناطق الاندساس، حيث تنزلق صفيحة تكتونية كثيفة تحت صفيحة أخرى أقل كثافة. ومع احتكاك هذه الصفائح معًا، قد تنحبس أحيانًا بسبب الاحتكاك. ثم يتراكم الضغط حتى تتمكن الصفائح أخيرًا من الانزلاق من حالة الجمود، مما يؤدي إلى زلازل هائلة نتيجة لذلك.
يمكن أن يحدث هذا في عدد من مناطق الاندساس حول العالم، مثل منطقة اندساس كاسكاديا قبالة الساحل الهادئ لأمريكا الشمالية. هنا، تنزلق صفيحة خوان دي فوكا تحت الصفيحة الأمريكية الشمالية.
يمكن أن تؤدي حركة هذه الصفائح حتى إلى إثارة “زلازل الدفع العملاقة”، وهي قوية بما يكفي لتتجاوز درجة 9.0 على مقياس ريختر. ومع ذلك، تحدث زلازل الدفع العملاقة بشكل غير متكرر؛ فقد نشأت 13 زلزالًا فقط من منطقة اندساس كاسكاديا على مدار الـ 6000 عام الماضية، وكل واحد منها يحدث على فترات تفصل بينها مئات السنين، وفقًا لـ Earthquakes Canada.
إعادة شحن طاقة الزلازل
تحدث أحداث الانزلاق البطيء (SSEs) تحت “منطقة الانتقال” حيث تنحبس الصفائح التكتونية، وتتميز بحركة تكتونية أكثر تدرجًا تحدث على مدى فترة طويلة من الزمن، وفقًا لـ Earth Scope.
في حين أن حركة الانزلاق البطيء تخفف بعض الضغط على أجزاء معينة من الصدع، فإنها في الوقت نفسه تزيد الضغط في الأجزاء المنحبسة. لذلك، في حين أن أحداث الانزلاق البطيء تحت منطقة اندساس كاسكاديا، على سبيل المثال، ليست قوية بما يكفي ليشعر بها أي شخص يعيش على ساحل المحيط الهادئ، إلا أنها لا تزال تزيد من خطر حدوث زلزال قوي لأنها تضيف ضغطًا على الصفائح المنحبسة قليلاً قليلاً.
على عكس الزلزال النموذجي، لا تستنفد أحداث الانزلاق البطيء كل طاقتها دفعة واحدة قبل بدء عملية إعادة بناء الضغط من الخطوة الأولى. بعد تحرير الطاقة من حدث الانزلاق البطيء، يمكن للصدوع إعادة تحميل الضغط في فترة زمنية قصيرة، كما لاحظ الباحثون وراء الدراسة الجديدة من البيانات الزلزالية في منطقة اندساس كاسكاديا.
“اكتشفنا أن الصدوع العميقة يمكن أن تشفي نفسها في غضون ساعات”، قالت مؤلفة الدراسة أماندا توماس، أستاذة علوم الأرض والكواكب في جامعة كاليفورنيا ديفيس، في بيان صحفي. “هذا يدفعنا إلى إعادة تقييم السلوك الريولوجي للصدع، وما إذا كنا قد أهملنا شيئًا مهمًا للغاية”.
إعادة الالتحام
لفهم كيفية شفاء الصدوع لنفسها، قام الباحثون بمحاكاة أحداث الانزلاق البطيء في تجارب حيث قاموا بتعبئة الكوارتز المسحوق في أسطوانة فضية، وقاموا بلحامها، ووضعوها تحت ضغط 1 جيجاباسكال (10,000 ضعف الضغط الجوي) عند درجة حرارة 500 درجة مئوية.
في الأساس، كان الباحثون يحاكون ما يحدث في أعقاب حدث الانزلاق البطيء من خلال “طهي” عينة الكوارتز. بعد قياس مدى سرعة انتقال الموجات الصوتية عبر العينة، فتحوا الأسطوانات وفحصوا بنية العينة عبر المجهر الإلكتروني. ووجدوا أنه عند الضغط، التحمت حبيبات المعادن معًا.
هذا يوضح أنه بعد حدث الانزلاق البطيء، تقوم الصخور في الصدوع بإلصاق نفسها معًا مرة أخرى. يقول الباحثون إن مفهوم التماسك هو شيء قد يتطلب مزيدًا من الاهتمام في نماذج الزلازل؛ فقد يساهم محتملاً في الضغط على الصدوع الأكثر ضحالة والصدوع الأخرى التي تسبب الزلازل الكبرى.
