Új modell született a földrengések keletkezéséről

A rangos Nature folyóiratban látott napvilágot az az új tudományos elmélet és modell, amely szerint inkább a törésvonalak geometriája állhat a rengések hátterében, mint az eddig elfogadott, kőzettestek súrlódásához kötött ok. A hagyományos elképzelés szerint az egymáshoz nyomódó kőzettestek mozgása közben keletkező feszültség váltja ki a rengést, az új elmélet azonban sokkal fontosabb tényezőnek tartja azt, hogy hogyan helyezkednek el egymáshoz képest a kőzettömbök, a törésvonalak. A kutatást a Brown Egyetem ismertette.

„A tanulmányunk egészen eltérő képet fest arról, hogy miért pattannak ki földrengések” – mondta Victor Tsai geofizikus, a kutatás egyik vezetője. „Ennek pedig igen fontos következményei vannak arra nézve, hogy merre számíthatunk földrengésre és merre nem, illetve azt is segíthet előrejelezni, hogy hol fordulhatnak elő a legpusztítóbb rengések.”

A törésvonalak azok a határvonalak, amelyek mentén a szilárd földkéreg egyes tömbjei, kőzetlemezei találkoznak egymással, illetve egymásnak nyomódnak. A geofizikusok hosszú ideje azzal magyarázták a rengések kipattanását, hogy e találkozásoknál az egymásnak nyomódó kőzettestek mozgása miatt feszültség halmozódik fel, majd ez egyszer csak „túlcsordul” és ekkor hirtelen zökken egyet a kőzettest, és a korábban felhalmozott feszültség felszabadul. Eddig úgy vélték a szakemberek, hogy ekkor az intenzív talajmozgások annak köszönhetőek, hogy a törések mentén instabillá válik a súrlódás.

Próbálták már mérni ezt az instabilitást, azonban most a kutatók arra jutottak, hogy pontosabb képet lehet kapni a törések geometriájának ismeretéből. Ez ugyan egyszerűen hangzik, azonban igen alapos képet kell alkotni arról, hogy egy komplex törésvonal-rendszer egyes részei térben miként helyezkednek el. A kutatók matematikai modellezéssel és kaliforniai törészónák vizsgálatával jutottak erre a következtetésre.

Talán könnyebb elképzelni a kutatók elméletét példa segítségével. Ahol az egymáshoz érő kőzettestek találkozási felülete komplexebb, éles fűrészfogakra hasonlít, ott a mozgásuk során ezek összeakadnak, majd továbbzökkenve rengések jönnek létre.

Ahol viszont ezek a találkozási felületek inkább lágy hullámoknak tekinthetők, ott finoman elcsúsznak egymás mellett, rengés nélkül a kőzettestek. A kutatók szerint ez a geometria-elmélet azt is magyarázza, hogy miért vannak nagy különbségek abban, hogy két, azonos erősségű földrengéssel milyen talajrázkódás járhat. Az is kikövetkeztethető belőle, hogy így egyes törészónáknál erős, másutt gyengébb rengés jöhet létre, megint másutt pedig rengések nélkül is létezhet a törésvonal.

Ahhoz, hogy a kaliforniai adatokon alapuló modell helyességét igazolják, más területek törésrendszereit is meg kell vizsgálni, azonban az elképzelés ígéretesnek tűnik.