Im Juli 2019 kam es bei Ridgecrest (Kalifornien) zwischen Los Angeles und Las Vegas zu einer Reihe Erdbeben, darunter zwei starke Erschütterungen der Magnituden 6,4 und 7,1 im Abstand von einem Tag. Für die Einheimischen war es eine Störung ihres Urlaubs zum Unabhängigkeitstag am 4. Juli. Für Seismologen war es eine seltene Gelegenheit, um zu untersuchen, wie Erdbeben die Erdkruste beschädigen.
Die Erdbebenzone, die zu einem Verwerfungssystem namens Easter California Shear Zone gehört, ist dünn besiedelt und trocken. Der Blick auf die Oberfläche wird kaum durch Vegetation oder Gebäude verdeckt. Aber sie wurde durch Satellitenbilder und Fernerkundungsmethoden gut abgedeckt und ist zugänglich für Geologen, die vor Ort sein können, lange bevor die Belege für Krustenbeschädigungen verschwinden.
Die Doktorandin Alba Rodríguez Padilla von der University of California in Davis gehörte zu den Wissenschaftlern, die das Gebiet untersuchten, ebenso wie Professor Mike Oskin (Department of Earth and Planetary Sciences), Christopher Milliner (California Institute of Technology) und Andreas Plesch (Harvard University). Sie kartierten die Oberflächenbrüche anhand LIDAR-Daten und Luftbildern, die im Rahmen früherer Studien gesammelt wurden. Dann verglichen sie die Karten der Brüche mit anderen Datensätzen, um die Verbreitung der erdbebenbedingten Gesteinsschäden zu sehen. Ihre Ergebnisse wurden am 24. Februar 2022 im Journal Nature Geoscience veröffentlicht.
„Hier hilft nicht nur die Trockenheit; Verbesserungen bei den Abbildungsmethoden und der Auflösung zusammen mit mit der Sammlung umfangreicher räumlicher Daten machen die Abdeckung des Ridgecrest so gut“, sagte Rodríguez Padilla.
Inelastische Deformierung
Das die Verwerfung umgebende Gestein litt unter inelastischer Deformierung, was bedeutet, dass es deformiert und gebrochen wurde und nicht in seine ursprüngliche Konfiguration zurückkehrte. Die Deformierung war im Abstand von weniger als 100 Metern zur Verwerfung am größten, aber zeigte auch weitverbreitete, geringe Schäden bis in Entfernungen von bis zu 20 Kilometern.
Diese Deformierung lässt das Gestein um die Verwerfung weniger starr zurück als vorher, was die Kruste weicher macht. Diese Aufweichung zerstreut Energie von zukünftigen Beben, erhöht die Durchlässigkeit und bündelt die Deformierung. Die Studie gibt Rodríguez Padilla zufolge ein besseres Verständnis dessen, wie sich erdbebenbedingte Schäden anhäufen und zukünftige Ereignisse beeinflussen könnten.
Die Studie wurde vom Southern California Earthquake Center finanziert, das von der National Science Foundation (NSF) und dem U.S. Geological Survey unterstützt wird. Rodríguez Padilla wurde teilweise durch ein NASA-Stipendiat unterstützt.
(THK)
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