Что «рои» землетрясений в центральной части Юты могут рассказать о сейсмичности Запада?

Большинство землетрясений, грохочущих под Большим Бассейном Запада, происходят в виде всплесков, сгруппированных во времени и месте. Ученые называют эти сейсмические группы «роями», которые представляют собой отдельную категорию от многочисленных афтершоков, следующих за сильными толчками, такими как Землетрясение силой 5,7 балла 2020 года по разлому Уосатч.

Вместо того, чтобы распространяться равномерно во времени, многие из этих небольших, часто незаметных землетрясений поражают регион за короткий период времени, скажем, несколько дней или недель.

Центральная Юта была сценой для десятков рои землетрясений которые были зарегистрированы за последние 40 лет постоянно расширяющейся сетью сейсмических групп, управляемых Университетом штата Юта.

Теперь сейсмологи Юты анализируют сейсмические данные за десятилетия в надежде понять значение этих роев в геологически сложном регионе, известном как геотермальная горячая точка, и для недавнего — с геологической точки зрения — вулканизма.

«В центральной части штата Юта сейсмические рои встречаются гораздо чаще, чем любой другой тип последовательностей. Мы изучили все типы последовательностей, но 80% последовательностей — это рои. Это замечательно», — сказал Геза Петерсен, научный сотрудник с докторской степенью. «Мы также увидели, что они очень неоднородны. Таким образом, одно место в центральной части штата Юта может иметь совершенно иное поведение, чем другие места всего в 30, 40, 50 километрах».

Выводы были опубликованы 13 июля в журнале Геохимия, Геофизика, Геосистемы.

Геотермальная горячая точка

Расположенный за пределами Милфорда, FORGE находится в исследовательской зоне, охватывающей округа Бивер, Айрон, Севьер и Пайют. Район исследований включает три геотермальные электростанции и включает города Серклвилль, Бивер и Ричфилд.

Исследователи подозревают, что землетрясения вызываются горячей водой, питаемой геотермальной активностью, которая течет через трещины в земной коре.

За последние 40 лет сейсмографические станции Университета Юты обнаружили землетрясение последовательности землетрясений магнитудой 1,5 и более. Но при дальнейшем изучении данных Петерсон и Панкоу смогли идентифицировать сотни дополнительных меньших землетрясений магнитудой всего 0,5, зарегистрированных в 50 различных последовательностях.

Они пришли к выводу, что 40 квалифицированы как рои. Из этих меньших землетрясений можно многое узнать, но, по словам Панкоу, заместителя директора сейсмографической станции, их трудно изучать.

«Мы все беспокоимся о фронте Уосатч, но еще нужно знать, что у нас есть землетрясения по всей Юте», — сказал Панкоу. «Мы записали определенный уровень, но в некоторых из этих мест, вероятно, постоянно происходят землетрясения, которых мы просто не видим. Это то, что действительно важно понять».

Тысячи землетрясений.

Всего в ходе исследования было проанализировано 2300 землетрясений, большинство из которых имели магнитуду от 1 до 3. Самым крупным было землетрясение магнитудой 5,1, которое произошло к востоку от Ричфилда в 1989 году. Это землетрясение не было частью роя, а скорее было главным толчком, за которым последовали многочисленные афтершоки. По словам Петерсена, полный каталог изучаемой области содержит 20 000 событий в период с 1981 по 2023 год.

«Однако мы не можем точно сказать, сколько из них являются частью последовательности, потому что мы ограничиваем исследование последовательностями, в которых произошло не менее 20 землетрясений в течение 10 дней. Мы не рассматриваем более мелкие последовательности, потому что нам нужен какой-то минимум, чтобы посмотреть на статистические параметры и сравнить характерные закономерности последовательностей», — сказала она.

«Однако в 1980-х и 1990-х годах сейсмическая сеть Юты не была такой плотной, как сегодня. Станций было значительно меньше. Поэтому мы можем изучать только более крупные последовательности с большей магнитудой того времени. Скорее всего, было намного больше роев или сейсмических последовательностей».

Исследование значительно расширило другое недавнее исследование, которое было сосредоточено исключительно на множестве сотен небольших землетрясений вокруг Милфорда весной 2021 года. В этом районе не было большой активности землетрясений в течение всего 40-летнего окна данных сейсмографа. Между тем, по словам Петерсена, землетрясения происходили каждые несколько месяцев в близлежащих Минеральных горах к западу в течение того же периода времени.

«Так что это очень неоднородная система», — сказала она. «У вас есть несколько землетрясений в одном и том же месте, и вы можете начать изучать структуры, которые активируются в этом месте. Если у вас есть только одно землетрясение, вы не сможете узнать так много».

Рой Минерал-Маунтинс был впервые обнаружен несколько лет назад, когда для геотермального исследовательского проекта FORGE были установлены новые сейсмометры.

«До этого у нас не было резолюции, но теперь мы видим, что события происходят постоянно, и это происходит быстро», — сказал Петерсен. «В течение пары часов у вас внезапно появляется 30, 40, 50 событий, а затем снова происходит пауза. Это повторяется неоднократно, у вас много активности.

Статья называется «Малые сейсмические рои в Центральной Юте (США): взаимодействие региональной тектоники, местных структур и гидротермальных систем».