Characterization of the Moreras Fault Zone and related faults (Águilas Arc, Eastern Betic Cordillera)

Diep onder de zonovergoten kust van Zuidoost-Spanje wordt de aardkorst langzaam samengedrukt. Deze regio ligt op de plek waar twee massieve tektonische platen, de Nubische en de Euraziatische plaat, tegen elkaar aan duwen. Wanneer deze gigantische blokken gesteente botsen, kreukelt, plooit en breekt het land tussen hen, wat een landschap van bergen en valleien creëert. In dit specifieke gebied, bekend als de Oostelijke Betic Cordillera, heeft de druk een gebogen deformatiezone gecreëerd die geologen een tektonische boog noemen. Decennialang hebben wetenschappers de belangrijkste scheuren, of breuken, in deze zone in kaart gebracht, in een poging te begrijpen hoe het land beweegt en waar de volgende aardbeving vandaan zou kunnen komen. Weten welke breuken actief zijn en hoe lang ze zijn, is cruciaal voor het beoordelen van het risico op toekomstige aardbevingen, aangezien langere breuken over het algemeen grotere, meer verwoestende bevingen kunnen veroorzaken.

In het zuidelijke deel van deze tektonische boog ligt een regio genaamd de Águilas-boog, die de thuisbasis is van een belangrijk geologisch kenmerk dat bekend staat als de Moreras-breuk. Eerdere kaarten en studies suggereerden dat deze breuk deel uitmaakte van een veel groter, continu systeem dat zich meer dan honderd kilometer uitstrekt, verbonden met de zeebodem en potentieel fungeert als één enkele, enorme motor voor aardbevingen. Echter, een nieuwe studie onder leiding van onderzoekers van de Universiteit van Alicante en de Universiteit van Jaén heeft een frisse, nauwkeurige blik op dit gebied geworpen. Door het terrein te bewandelen, de gesteenten in hoge detail in kaart te brengen en te analyseren hoe de grond gedurende miljoenen jaren is verschoven, hebben zij het verhaal van deze breuk herschreven. Hun werk onthult dat de Moreras-breuk niet de gigantische, continue structuur is die men voorheen dacht, maar eerder een kortere, afzonderlijke zone die in recente geologische tijden grotendeels is verstild.

De onderzoekers concentreerden hun inspanningen op de Moreras-breukzone, een complex gebied van gebroken gesteente dat ruweg oost-west door het landschap loopt. Met behulp van gedetailleerde kaarten en hoogresolutie luchtfoto's volgden zij het exacte pad van de breuk en maten zij de lengte en breedte met een precisie die in eerdere, bredere surveys niet mogelijk was. Zij ontdekten dat de breukzone ongeveer 23 kilometer lang is en tot 2,8 kilometer breed. Het is niet één enkele scheur in de grond, maar een complexe zone bestaande uit twee hoofdparallelle strengen en vele kleinere, secundaire scheuren die om elkaar heen draaien en buigen. Terwijl de onderzoekers de gesteenten onderzochten, zochten zij naar "slickenlines", gepolijste groeven op de gesteenteoppervlakken die fungeren als vingerafdrukken en laten zien in welke richting de grond bewoog toen de breuk gleed. Deze markeringen, samen met de manier waarop verschillende gesteentelagen uit elkaar zijn geschoven, vertelden een duidelijk verhaal: de breuk heeft zijdelings bewogen, waarbij de grond aan de ene kant langs de andere gleed in een rechts-laterale beweging. Over miljoenen jaren heeft deze beweging het land ongeveer 10 kilometer verplaatst.

Een van de meest significante ontdekkingen van deze studie betreft de verbinding van de breuk met de zee. Jarenlang geloofden geologen dat de Moreras-breuk zich oostwaarts onder water voortzette, verbonden met een reeks breuken langs de Mazarrón-escarpment en het Cape Tiñoso-breuksysteem, om zo één massieve, 100 kilometer lange structuur te vormen. Het nieuwe veldwerk toont echter aan dat deze verbinding niet bestaat. De onderzoekers vonden dat de Moreras-breuk abrupt stopt wanneer deze een andere set breuken raakt die in een noordoost-zuidwestelijke richting lopen, bekend als het Peñas Blancas-breuksysteem. Deze naburige breuken fungeren als een muur, die de Moreras-breuk afsnijdt en het oostelijke uiteinde ervan wegverschuift. Bovendien lopen de breuken die onder water bij Cape Tiñoso worden gevonden in een andere richting en gedragen zij zich anders dan de Moreras-breuk, wat bewijst dat het geheel aparte structuren zijn. Dit betekent dat de Moreras-breuk een geïsoleerd systeem is, ongeveer 23 kilometer lang, in plaats van een onderdeel van een veel grotere, continue aardbevingmachine.

De studie onderzocht ook hoe actief deze breuken vandaag de dag zijn. Hoewel de Moreras-breuk tijdens het Mioceen, miljoenen jaren geleden, een belangrijke speler was, is het bewijs voor recente beweging verrassend schaars. De onderzoekers zochten naar tekenen van deformatie in de jongste lagen gesteente, specif으로 de grind- en zandafzettingen die zijn achtergelaten door oude rivieren en overstromingen van de afgelopen enkele honderdduizend jaar. Zij vonden slechts subtiele, geringe verstoringen in een paar kleine gebieden, voornamelijk in het oostelijke deel van de breuk. In contrast hiermee vertonen de breuken verder naar het noorden in de regio veel sterkere aanwijzingen van recente activiteit en produceren zij frequentere, zij het kleine, aardbevingen. Dit suggereert dat het centrum van de tektonische activiteit in dit deel van Spanje in de loop der tijd langzaam naar het noorden is gemigreerd. De Moreras-breuk, ooit een primaire drijfveer van landschapsverandering, lijkt aanzienlijk te zijn vertraagd, waarbij de beweging in de afgelopen miljoenen jaren grotendeels is gestaakt.

Deze bevindingen hebben belangrijke implicaties voor ons begrip van het seismische risico in de regio. Als de Moreras-breuk deel uit zou maken van een 100 kilometer lang continu systeem, zou deze theoretisch een zeer grote aardbeving kunnen genereren. Door de breuk te herdefiniëren als een kortere, 23 kilometer lange structuur die niet langer het primaire focuspunt van tektonische spanning is, wordt de potentiële omvang van een toekomstige aardbeving op deze specifieke breuk verminderd. De studie zegt niet dat de breuk volledig dood is; zij kan nog steeds licht bewegen, bijvoorbeeld als een inverse breuk waarbij de ene zijde over de andere heen duwt, maar de massale zijdelingse verschuiving die het landschap in het verleden vormgaf, is grotendeels gestopt. De onderzoekers concluderen dat de deformatie veroorzaakt door de botsing van de tektonische platen is verschoven van deze zuidelijke boog naar de Oostelijke Betic Shear Zone in het noorden. Dit nieuwe begrip, gebouwd op zorgvuldige observatie van de gesteenten zelf, biedt een duidelijker en nauwkeuriger beeld van de geologische krachten die onder de Spaanse kust aan het werk zijn.