Nghiên cứu mới cho thấy các khu vực ở miền trung và miền đông Hoa Kỳ có thể vẫn đang phải hứng chịu các dư chấn từ các trận động đất lớn trong thế kỷ 19. Nghiên cứu đã phân tích dữ liệu địa chấn từ ba trận động đất lịch sử và kết luận rằng một số hoạt động địa chấn hiện đại ở những khu vực này có thể là những dư chấn kéo dài trộn lẫn với hoạt động địa chấn nền.

Dư chấn xảy ra sau một trận động đất lớn, đôi khi kéo dài hàng tuần và đôi khi hàng thập kỷ. Nhưng ở Hoa Kỳ, một số khu vực có thể đang phải hứng chịu hậu quả nặng nề của trận động đất từ ​​nhiều thế kỷ trước. Chuyển động của vỏ Trái đất Vào thế kỷ 19, một số trận động đất mạnh nhất được ghi nhận trong lịch sử Hoa Kỳ đã xảy ra ở bên trong lục địa Bắc Mỹ. Một nghiên cứu mới cho thấy gần hai thế kỷ sau, miền Trung và miền Đông Hoa Kỳ có thể vẫn phải hứng chịu những dư chấn từ những trận động đất này.

Tìm hiểu về dư chấn

Khi một trận động đất xảy ra, các trận động đất nhỏ hơn gọi là dư chấn có thể tiếp tục làm rung chuyển khu vực này trong nhiều ngày đến nhiều năm sau trận động đất ban đầu. Những trận động đất nhỏ hơn này giảm dần theo thời gian và là một phần của quá trình điều chỉnh lại lỗi sau trận động đất đầu tiên. Mặc dù dư chấn có cường độ nhỏ hơn cú sốc chính nhưng chúng vẫn có thể phá hủy cơ sở hạ tầng và cản trở quá trình phục hồi sau trận động đất ban đầu.

"Một số nhà khoa học tin rằng hoạt động địa chấn đương thời ở những khu vực ổn định ở Bắc Mỹ là dư chấn, trong khi những người khác tin rằng đó chủ yếu là động đất nền", Chen Yuxuan, nhà địa chất học tại Đại học Vũ Hán và là tác giả đầu tiên của nghiên cứu cho biết. “Chúng tôi muốn sử dụng các phương pháp thống kê để xem xét vấn đề từ một góc độ khác.”

Năm 1886, một trận động đất mạnh 6,7-7,3 độ richter đã làm rung chuyển Charleston, Nam Carolina. Theo một nghiên cứu mới trên tạp chí JGR Solid Earth của AGU, các trận động đất từ ​​nhiều thế kỷ trước, bao gồm cả trận động đất này, vẫn có thể gây ra dư chấn ở nhiều vùng của Hoa Kỳ. Nguồn: Henri de Saussure Copeland

Nghiên cứu được công bố ngày 7 tháng 11 trên Tạp chí Nghiên cứu Địa vật lý: Trái đất rắn, tạp chí của AGU chuyên nghiên cứu cấu trúc bên trong, sự tiến hóa và biến dạng của Trái đất.

Các trận động đất lịch sử và di sản của chúng

Các khu vực gần tâm chấn của các trận động đất lịch sử này vẫn còn hoạt động địa chấn cho đến ngày nay, vì vậy có thể một số trận động đất hiện đại là dư chấn lâu dài của các trận động đất trong quá khứ. Tuy nhiên, chúng cũng có thể là tiền chấn hoặc động đất nền xảy ra trước các trận động đất lớn hơn—mức độ hoạt động địa chấn bình thường ở một khu vực nhất định.

Theo Cơ quan Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ (USGS), không thể phân biệt giữa tiền chấn và động đất nền trước khi một trận động đất lớn hơn xảy ra, nhưng các nhà khoa học vẫn có thể phân biệt được dư chấn. Do đó, ngay cả khi hoạt động địa chấn hiện tại gây ra ít hoặc không gây thiệt hại thì việc xác định nguyên nhân gây ra các trận động đất hiện đại sẽ rất quan trọng để hiểu rõ các rủi ro thiên tai trong tương lai ở những khu vực này.

Nhóm nghiên cứu tập trung vào ba sự kiện địa chấn lịch sử với cường độ ước tính 6,5-8,0: trận động đất năm 1663 gần đông nam Quebec, Canada; ba trận động đất năm 1811-1812 gần biên giới Missouri-Kentucky; và trận động đất năm 1886 ở Charleston, Nam Carolina. Ba trận động đất này là lớn nhất trong lịch sử Bắc Mỹ gần đây - những trận động đất lớn hơn gây ra nhiều dư chấn hơn.

Phần bên trong lục địa ổn định của Bắc Mỹ nằm cách xa ranh giới mảng và có ít hoạt động kiến ​​tạo hơn so với các khu vực gần ranh giới mảng, chẳng hạn như bờ biển phía tây của Bắc Mỹ. Do đó, động đất không xảy ra thường xuyên ở ba khu vực nghiên cứu này, điều này làm tăng thêm nghi ngờ về nguồn gốc hoạt động địa chấn hiện đại của chúng.

Phương pháp nghiên cứu

Để tìm hiểu xem một số trận động đất ngày nay có phải là dư chấn kéo dài hay không, trước tiên nhóm nghiên cứu cần xác định những trận động đất hiện đại nào đáng được nghiên cứu. Các dư chấn tập trung xung quanh tâm chấn của trận động đất ban đầu, vì vậy chúng bao gồm các trận động đất trong bán kính 250 km (155 dặm) tính từ tâm chấn lịch sử. Họ tập trung vào các trận động đất có cường độ lớn hơn hoặc bằng 2,5, vì các trận động đất nhỏ hơn 2,5 rất khó ghi lại một cách đáng tin cậy.

Nhóm nghiên cứu đã sử dụng một phương pháp thống kê được gọi là "phương pháp láng giềng gần nhất" trên dữ liệu địa chấn của Cơ quan Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ để xác định xem các trận động đất gần đây là dư chấn hay hoạt động địa chấn nền không liên quan. Theo Cơ quan Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ, các cơn dư chấn xảy ra gần tâm chấn của trận động đất ban đầu trước khi hoạt động địa chấn nền quay trở lại. Do đó, các nhà khoa học có thể sử dụng địa chấn nền của một khu vực và vị trí xảy ra động đất để liên kết các trận động đất với các trận động đất chính.

"Sử dụng thời gian, khoảng cách và cường độ của cặp sự kiện để cố gắng tìm ra mối liên hệ giữa hai sự kiện - đó là ý tưởng. Nếu một cặp trận động đất ở gần nhau hơn dự đoán từ các sự kiện nền, thì một trong những trận động đất đó có thể là dư chấn từ một trận động đất khác."

Nhà địa vật lý USGS Susan Hough, người không tham gia trong nghiên cứu cho biết khoảng cách giữa các tâm chấn chỉ là một phần của câu đố.

Hoff nói: "Theo một số cách, chẳng hạn như nếu bạn nhìn vào sự phân bổ không gian, những trận động đất này trông giống như dư chấn, nhưng có thể có một số lý do khiến các trận động đất tập trung gần nhau. Một lý do là chúng là dư chấn và một lý do khác là bạn có thể có một quá trình leo thang không phải là quá trình dư chấn. Kết quả của chúng chính xác là gì? Ý nghĩa của nó vẫn còn đang tranh luận." "

Kết quả và ý nghĩa nghiên cứu

Từ góc độ phân bố không gian, nghiên cứu cho thấy chuỗi dư chấn năm 1663 gần đông nam Quebec, Canada đã kết thúc và các trận động đất hiện đại trong khu vực không liên quan đến các trận động đất cũ. Tuy nhiên, hai sự kiện lịch sử khác có thể vẫn còn gây dư chấn nhiều thế kỷ sau đó.

Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng khoảng 30% tổng số trận động đất xảy ra từ năm 1980 đến năm 2016 gần biên giới Missouri-Kentucky có khả năng là dư chấn của một trận động đất lớn xảy ra trong khu vực từ năm 1811 đến năm 1812. Và tại Charleston, Nam Carolina, nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng khoảng 16% các trận động đất hiện đại có thể là dư chấn của trận động đất lớn năm 1886. trận động đất. Vì vậy, các trận động đất hiện đại ở những khu vực này có khả năng là do dư chấn và động đất nền gây ra.

Đánh giá rủi ro động đất

Để đánh giá nguy cơ động đất hiện đại của một khu vực, các nhà khoa học theo dõi các trận động đất tăng dần và động đất nền bên cạnh các dư chấn. Động đất nền được cho là nguyên nhân chính gây ra động đất ở cả ba khu vực nghiên cứu, có thể là dấu hiệu của sự tích tụ sức căng liên tục. Chuỗi dư chấn suy yếu theo thời gian, nhưng sức căng tích tụ có thể dẫn đến những trận động đất lớn hơn trong tương lai. Tuy nhiên, một số đứt gãy có thể leo thang mà không tích tụ sức căng.

Hoff nói: "Để đánh giá rủi ro cho tương lai, chúng ta thực sự cần hiểu những gì đã xảy ra 150 hoặc 200 năm trước. Vì vậy, điều quan trọng là sử dụng các phương pháp hiện đại để giải quyết vấn đề này."