The 1994 Mw 7.8 Sanriku-Haruka-Oki Earthquake and Complex Recurrence on a Weakly Segmented Megathrust
टेलीसेस्मिक, स्ट्रॉन्ग-मोशन और GNSS डेटा को एकीकृत करते हुए, यह अध्ययन प्रकट करता है कि 1994 Mw 7.8 संरिकु-हारुका-ओकी भूकंप में पूर्व-मौजूद संरचनात्मक विषमताओं से प्रभावित एक लो-स्लिप ज़ोन द्वारा अलग किए गए दो विशिष्ट NW-SE संरेखित स्लिप पैच शामिल थे, जो यह सुझाव देता है कि इस तरह का कमजोर विखंडन (weak segmentation) इस क्षेत्र में बड़े मेगाथ्रस्ट भूकंपों के जटिल पुनरावृत्ति पैटर्न को नियंत्रित करता है।
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प्रशांत प्लेट के जापानी द्वीप समूह के नीचे धंसने वाले महासागर के तल के बहुत नीचे, एक विशाल टकराव क्षेत्र जिसे मेगाथ्रस्ट (megathrust) कहा जाता है, अपार ऊर्जा संचित करता है। जब यह ऊर्जा मुक्त होती है, तो यह ऐसे भूकंपों का कारण बनती है जो तटरेखाओं को नया आकार दे सकते हैं और सुनामी को जन्म दे सकते हैं। हालांकि ये भ्रंश रेखाएं (fault lines) सैकड़ों मील तक फैली हुई हैं, लेकिन वे हमेशा एक साथ नहीं टूटतीं। इसके बजाय, विदर (rupture) अक्सर रुकता और शुरू होता है, जो चट्टानों के प्रकार, तापमान और पृथ्वी की पपड़ी के भीतर छिपे भ्रंशों के आधार पर अलग-अलग व्यवहार करने वाले छोटे खंडों या हिस्सों में टूट जाता है। यह समझना कि ये खंड वास्तव में कैसे टूटते हैं, और क्यों कुछ भूकंप सीमाओं के पार कूद जाते हैं जबकि अन्य रुक जाते हैं, भविष्य की आपदाओं के आकार और स्थान की भविष्यवाणी करने के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण है। उत्तरी जापान के सैनरिकु तट के पास के जलक्षेत्र में, भूकंपों का इतिहास विशेष रूप से जटिल रहा है, जहाँ दशकों के सरल, दोहराव वाले चक्र के बजाय ओवरलैपिंग पैटर्न में बड़ी घटनाएं घटित होती रही हैं।
वर्षों से, वैज्ञानिक इस क्षेत्र में आए एक प्रमुख भूकंप के विवरण पर बहस कर रहे हैं, जो 28 दिसंबर, 1994 को आया था। सैनरिकु-हारुका-ओकी (Sanriku-Haruka-Oki) के रूप में ज्ञात इस भूकंप की तीव्रता 7.8 दर्ज की गई थी। प्रचलित दृष्टिकोण यह था कि यह घटना 1968 के टोकाची-ओकी भूकंप के दौरान टूटे एक बहुत बड़े क्षेत्र का एक आंशिक पुन: विदर (re-rupture) था, और 1994 का फिसलन (slip) लगभग उत्तर से दक्षिण की ओर चलने वाली एक एकल, निरंतर पट्टी में हुआ था। हालांकि, तोहोकू विश्वविद्यालय, क्योटो विश्वविद्यालय और टोक्यो विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं के एक नए अध्ययन ने इस लंबे समय से चली आ रही धारणा को चुनौती दी है। तीन अलग-अलग प्रकार के डेटा को जोड़कर—पृथ्वी के कोर के माध्यम से यात्रा करने वाली दूरस्थ भूकंपीय तरंगें, नजदीकी स्टेशनों से प्राप्त तीव्र भू-गति रिकॉर्ड, और सतह पर जमीन के खिसकने के सटीक माप—टीम ने 1994 की घटना को कहीं अधिक स्पष्टता के साथ पुनर्गठित किया है। उनका कार्य प्रकट करता है कि भूकंप एक चिकनी चादर की तरह नहीं फिसला, बल्कि दो विशिष्ट, शक्तिशाली विस्फोटों में टूटा जो एक विशिष्ट दिशा में आगे बढ़े।
शोधकर्ताओं ने पाया कि विदर (rupture) अपेक्षित स्थान से शुरू हुआ लेकिन इसने अपने पहले पच्चीस सेकंड बहुत कम हलचल के साथ बिताए। फिर, भ्रंश ने अचानक समुद्र तल के शुरुआती बिंदु से लगभग 50 किलोमीटर पश्चिम में एक पैच पर भारी मात्रा में ऊर्जा मुक्त की। यह पहला प्रमुख फिसलन लगभग तेरह सेकंड तक चला। इसके तुरंत बाद, उत्तर-पश्चिम की ओर लगभग 20 किलोमीटर आगे एक दूसरा, समान रूप से शक्तिशाली ऊर्जा का विस्फोट हुआ। इस दो-चरणीय प्रक्रिया ने दुनिया भर में दर्ज किए गए भूकंपीय तरंगों में एक विशिष्ट पैटर्न बनाया। दक्षिण-पूर्व के स्टेशनों ने दो स्पष्ट, अलग-अलग झटकों को महसूस किया, जबकि उत्तर-पश्चिम के स्टेशनों ने एक अधिक मिश्रित संकेत सुना, यह अंतर पुष्टि करता है कि विदर उत्तर-पश्चिम की ओर लगातार आगे बढ़ा। कुल मुक्त ऊर्जा एक तीव्रता 7.83 के भूकंप के बराबर थी, जिसमें सबसे तीव्र क्षेत्रों में जमीन 3.3 मीटर तक खिसक गई थी।
कमजोर हलचल वाले क्षेत्र द्वारा विभाजित दो अलग-अलग फिसलन पैच का यह नया मॉडल यह समझाने में मदद करता है कि भूकंप ने वैसा व्यवहार क्यों किया जैसा उसने किया। फिसलने के दो मुख्य क्षेत्र एक भूगर्भीय विशेषता द्वारा विभाजित हैं जिसे मेंटल-वेज कॉर्नर (mantle-wedge corner) कहा जाता है, जो एक ऐसा बिंदु है जहाँ भ्रंश के नीचे की चट्टान की संरचना पृथ्वी की पपड़ी (crust) से मेंटल (mantle) में बदल जाती है। जबकि इस सीमा को अक्सर भूकंप रोकने वाला माना जाता है, 1994 का विदर इसे पार करने में सफल रहा, जो उथले पैच से गहरे पैच की ओर कूद गया। शोधकर्ताओं ने यह भी नोट किया कि 1994 के विदर के किनारे पृथ्वी की पपड़ी में अदृश्य सीमाओं के साथ पूरी तरह से मेल खाते हैं, जिन्हें गुरुत्वाकर्षण के विविधताओं द्वारा पहचाना गया है। ये सीमाएं प्राकृतिक दीवारों की तरह कार्य करती हैं जो यह निर्देशित करती हैं कि बड़े भूकंप कहाँ बढ़ सकते हैं और उन्हें कहाँ रुकना चाहिए।
इस क्षेत्र के व्यापक इतिहास को देखते हुए, अध्ययन बताता है कि सैनरिकु के पास भूकंपों का जटिल पैटर्न यादृच्छिक (random) नहीं है। 1994 की घटना एक बड़े क्षेत्र के केंद्रीय खंड में स्थित थी जिसने उत्तर-पश्चिम-से-दक्षिण-पूर्व दिशा में संरेखित तीन प्रमुख भूकंपीय क्षेत्रों को उत्पन्न किया है। यह संरेखण तट के समानांतर चलने वाले ओवरराइडिंग प्लेट में प्राचीन, छिपे हुए भ्रंशों को दर्शाता है। साक्ष्य बताते हैं कि ये पूर्व-मौजूद संरचनाएं नियंत्रित करती हैं कि मेगाथ्रस्ट कैसे टूटता है। जबकि 1994 के भूकंप ने नए मॉडल में पहचाने गए दोनों मुख्य पैच को एक साथ तोड़ दिया, ऐतिहासिक रिकॉर्ड बताते हैं कि 1920 और 1930 के दशक के छोटे भूकंपों ने संभवतः एक बार में केवल एक ही पैच को तोड़ा होगा। इसका अर्थ है कि एक ही क्षेत्र अलग-अलग प्रकार की आपदाएं उत्पन्न कर सकता है, यह इस बात पर निर्भर करता है कि दोनों पैच एक साथ टूटते हैं या अलग-अलग। निष्कर्ष संकेत देते हैं कि पृथ्वी की पपड़ी की भौतिक वास्तुकला, जिसमें छिपे हुए भ्रंश और चट्टानों की संरचना में परिवर्तन शामिल हैं, इस क्षेत्र में अगले महान भूकंप के आकार और स्वरूप को निर्धारित करने में निर्णायक भूमिका निभाती है।
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