Apakah gempa bumi terdalam Bumi benar -benar terjadi? Sengketa Sengketa Penelitian Baru Pemecahan Rekor Gempa susulan
Pemeriksaan ulang gempa Bonin Islands 2015 membantah klaim sebelumnya tentang gempa susulan yang memecahkan rekor di mantel bawah, sebagai gantinya mengidentifikasi 14 gempa susulan yang terkait dengan irisan olivin metastabil di mantel atas. Temuan ini memajukan pemahaman tentang mekanisme gempa bumi yang dalam dan dinamika interior Bumi.
Sebuah studi yang diterbitkan di Catatan seismik Tantangan Laporan Sebelumnya Tentang Urutan Gempa Bumi Bonin Kepulauan Bonin Mei 2015. Gempa utama, yang pecah jauh di dekat pangkal mantel atas, tidak diikuti oleh gempa susulan yang membentang ke mantel bawah untuk mendalam yang memecahkan rekor, seperti yang disarankan oleh klaim sebelumnya.
Hao Zhang dari University of Southern California dan rekan-rekannya menganalisis ulang urutan gempa susulan dan tidak menemukan bukti gempa susulan 751 kilometer, yang sebelumnya digambarkan sebagai gempa bumi terdalam yang pernah direkam.
Sebaliknya, penelitian mereka menemukan distribusi gempa susulan yang kompatibel dengan potongan 12 kilometer dari mineral mantel yang disebut olivin yang dapat menjelaskan bagaimana gempa bumi yang dalam dapat terjadi.
Gempa Bonin Kepulauan, yang pecah 1000 kilometer lepas pantai Jepang di bagian terpencil Samudra Pasifik, adalah salah satu gempa bumi terdalam dan terbesar yang pernah dicatat. Gempa bumi terjadi di dalam zona subduksi Izu-bonin 680 kilometer di bawah permukaan bumi.
Misteri gempa bumi yang dalam
Mekanisme di balik gempa bumi yang dalam – yang terjadi 500 kilometer atau lebih dalam – adalah sesuatu yang menjadi misteri bagi ahli seismologi. Tekanan dan suhu yang sangat tinggi pada kedalaman ini membuat batu lebih mungkin untuk menekuk atau merusak secara plastis, daripada pecah dengan cara yang rapuh yang menyebabkan gempa pecah pada kedalaman yang lebih dangkal.
Gempa bumi ini juga biasanya menghasilkan beberapa gempa susulan, Zhang mencatat, yang dapat memberikan data yang berguna untuk memahami bagaimana peristiwa mendalam ini dihasilkan di zona subduksi.
Deformasi plastik “membatasi pembentukan jaringan fraktur yang luas yang biasanya akan menghasilkan gempa susulan,” katanya. “Selain itu, tekanan pembatasan yang tinggi mempromosikan redistribusi stres yang efisien mengikuti mainshock, lebih lanjut mengurangi kemungkinan peristiwa seismik berikutnya.”
Satu studi sebelumnya tentang gempa Bonin Islands melaporkan urutan foreshock untuk acara tersebut, sementara studi kedua mendeteksi gempa susulan yang berpotensi memecahkan rekor di mantel bawah.
“Kedua temuan dapat secara signifikan memajukan pemahaman kita tentang gempa bumi yang dalam, jika akurat,” kata Zhang. “Namun, kedua katalog ini tidak konsisten, dan keduanya memiliki keterbatasan metodologis. Oleh karena itu, penting untuk memeriksa kembali urutan gempa susulan menggunakan teknik yang ditingkatkan. ”
Wawasan baru dari data hi-net
Untuk mendapatkan pandangan yang lebih baik pada gempa bumi yang dalam dan terpencil, Zhang dan rekannya beralih ke data yang dikumpulkan oleh array seismik yang padat di Jepang yang disebut Hi-Net, menggunakan kombinasi teknik untuk secara tepat menemukan sinyal seismik yang datang dari acara tersebut.
Analisis baru mereka mendeteksi no foreshocks tetapi mengidentifikasi 14 gempa susulan di mantel atas dalam radius 150 kilometer dari hiposenter gempa bumi. Satu set gempa susulan sejajar dengan bidang ruptur gempa bumi satu minggu setelah Mainshock, dengan set kedua menyebar di area yang lebih luas selama minggu kedua.
“Meskipun tetap menantang untuk secara pasti menolak keberadaan seismisitas yang dimulai pada mantel yang lebih rendah dan mekanisme yang terkait, hasil kami menolak klaim seismisitas mantel bawah yang paling menarik hingga saat ini,” tulis para peneliti dalam makalah mereka.
Pola gempa susulan kompatibel dengan adanya irisan olivin metastabil atau pemangkasan, para peneliti menyarankan. Dalam pelat subduksi, olivin dapat menunda transisi ke keadaan mineral lain di bawah suhu dan tekanan tinggi. “Transformasi yang tertunda ini dapat menghasilkan stres dan melepaskan energi, berpotensi memicu gempa bumi yang dalam,” kata Zhang.
Dengan pemadaman sebagai situs nukleasi gempa yang potensial, beberapa peneliti telah mengusulkan mekanisme kesalahan transformasional ini sebagai salah satu cara utama gempa bumi yang dalam, tambahnya.
“Selain itu, MOWS menawarkan wawasan tentang struktur termal dan perilaku subduksi lempengan, dengan lempengan yang lebih dingin lebih cenderung melestarikan olivin metastabil di kedalaman yang lebih besar,” tambah Zhang. “Dengan mempelajari MOWS, kita dapat memperbaiki model generasi gempa bumi yang dalam dan meningkatkan pemahaman kita tentang proses dinamis di interior Bumi.”
Referensi: “Gempa susulan pada permukaan pecahnya planar gempa bumi MW 7.9 Bonin Kepulauan” oleh Hao Zhang, John E. Vidale dan Wei Wang, 22 Januari 2025, Catatan seismik.
Doi: 10.1785/0320240035
