分类
加州理工大学新闻

Natural Fluid Injections Triggered Cahuilla Earthquake Swarm

机器学习算法帮助地球科学家创建断层带的三维图像,产生对地震过程的新见解

根据一项新的地震学研究,利用先进的地震监测和机器学习算法,自然发生的地下流体注入引发了加州卡韦拉附近长达四年的地震群。与主震/余震序列不同的是,大地震之后会有许多较小的余震,蜂群通常不会有一个单独的突出事件。

这项研究发表在6月18日的《科学》(Science)杂志上,说明了人们对断层构造如何控制地震模式的理解在不断发展。"地球物理学助理教授、《科学》杂志那篇论文的主要作者扎卡里·罗斯说:“我们过去更多地是从二维角度来看待断层:就像延伸到地球内部的巨大裂缝。”我们现在学到的是,你真的需要从三维角度来理解断层,这样才能清楚地知道为什么会发生地震

众所周知,卡维拉群是在2016年到2019年间发生在南加州圣哈辛托山附近的一系列小地震。为了更好地理解是什么导致晃动,罗斯和他的同事们从加州理工学院,美国地质调查局(USGS)和德克萨斯大学奥斯汀分校工作与深层神经网络算法生成一个高度详细目录在该地区超过22000人的地震震级从0.7到4.4不等。

编录后,发现了一个复杂而狭窄的断裂带,从剖面上看,只有50米宽,有陡峭的曲线。绘制这些曲线,Ross说,对于理解常年有规律的地震活动的原因是至关重要的。

通常,断层被认为是地下流体流动的管道或障碍,这取决于断层与流体流向的方向。虽然罗斯的研究大体上支持这一观点,但他和同事们发现,断层的构造为地下流体在其中流动创造了复杂的条件。

Fluid injection说明触发卡维拉蜂群的自然流体注入过程。图片灯箱Fluid injection说明了触发卡维拉蜂群的自然流体注入过程。下载完整的图像

研究人员注意到,断层带包含起伏的地下通道,这些通道与一个地下储液层相连,而这个储液层最初是与断层隔离的。当密封层破裂时,液体被注入断层带,并通过管道扩散,引发了地震。研究小组发现,这种自然注射过程持续了大约四年。

" Ross说,这些观测结果使我们更接近于为地震群是如何以及为什么开始、增长和结束提供具体的解释。

接下来,该团队计划建立这些新的见解,并在整个南加州描述这类过程的作用。

这项研究名为"3D断层构造控制地震群的动态。"的合著者包括加州理工学院博士后学者乔纳森·d·史密斯,美国地质调查局的伊丽莎白·s·科克伦,德克萨斯奥斯汀大学和洛斯阿拉莫斯国家实验室的丹尼尔·t·特鲁格曼。这项研究是由南加州地震中心资助的。

新闻旨在传播有益信息,英文原版地址:https://www.caltech.edu/about/news/natural-fluid-injections-triggered-cahuilla-earthquake-swarm