يحمل “الزلزال المزدوج” المدمر في فنزويلا تحذيرًا من صدع سان أندرياس في كاليفورنيا

كان للزلزالين الكبيرين اللذين ضربا فنزويلا بفارق 39 ثانية فقط في 24 يونيو/حزيران، اختلاف طفيف في مركزيهما في شمال وسط فنزويلا. ضرب الأول (M7.2) بالقرب من سان فيليبي، والثاني (M7.5) بالقرب من يوماري، مما أسفر عن مقتل آلاف وإصابة آلاف آخرين. وفقا لمسؤولين حكوميين. ولكن بعيدًا عن الدمار، فتح التسلسل فرصة علمية نادرة: يعتقد الباحثون أن “الزلزال المزدوج” غير المعتاد يمكن أن يقدم نظرة جديدة حول كيفية تفاعل أنظمة الصدوع الكبيرة وكيفية نمو بعض الزلازل الأكثر تدميراً.

كبير الزلازل وعادة ما تتبعها هزات ارتدادية أصغر. لكن الأحداث الشديدة بشكل خاص يمكن أن تغير أيضًا الضغط على الصدوع القريبة أو على طول الصدع نفسه، مما يؤدي إلى حدوث زلزال كبير آخر.

هذه السيناريوهات نادرة ولكنها ليست غير مسبوقة. ال تسلسل 2023 في كهرمان مرعش، تركيا، و زلزال مزدوج عام 1997 في هارناي، باكستان، وهما مثالان معروفان.

يعزز التسلسل الفنزويلي أيضًا الإجماع الناشئ بين علماء الزلازل: أن معالجة الصدوع باعتبارها هياكل معزولة قد يقلل من تقدير القوة التدميرية للزلازل في المناطق التي تلتقي فيها الصدوع التكتونية المتعددة، كما يحدث في فنزويلا وحول نظام صدع سان أندرياس في كاليفورنيا. وهذه مشكلة، لأن العديد من نماذج المخاطر الزلزالية في كاليفورنيا لا تأخذ في الاعتبار تلك التفاعلات متعددة الأخطاء.

مختبر طبيعي لفهم الزلازل الكبرى

يشترك نظام الصدع المتضمن في زلزال فنزويلا – والذي يشمل صدع بوكونو، ومورون، وسان سيباستيان، وإل بيلار – في العديد من الخصائص الرئيسية مع صدع سان أندرياس. وكلاهما عبارة عن نظام صدع انزلاقي يميني – تنزلق فيه الكتل القشرية أفقيًا فوق بعضها البعض – وتقع على طول الحدود بين صفيحتين تكتونيتين: صفيحة أمريكا الجنوبية والبحر الكاريبي في فنزويلا، وصفيحة المحيط الهادئ وأمريكا الشمالية في كاليفورنيا.

وعلى الرغم من أوجه التشابه هذه، يحذر الباحثون من أن النظامين يختلفان في جوانب مهمة.

“الفرق الرئيسي هو أن حدود الصفائح الفنزويلية لها بنية صدع أكثر تعقيدًا.” جوليان غارسيا مايوردومووقال أحد كبار العلماء في قسم المخاطر الجيولوجية وتغير المناخ في المعهد الجيولوجي والتعدين في إسبانيا لـ Live Science.

ينبع الاختلاف إلى حد كبير من كتلة ماراكايبو، التي يؤدي تفاعلها مع الصدوع المحيطة بها إلى خلق حدود صفيحة أكثر تعقيدًا من تلك الموجودة في كاليفورنيا.

وأشار غارسيا مايوردومو إلى أن “الفرق الآخر هو السرعة التي تتحرك بها الصفائح”.

في فنزويلا، تتحرك الصفائح التكتونية أمام بعضها البعض بمعدل 0.8 بوصة (20 ملم) سنويًا، مقارنة بحوالي 1.2 بوصة (30 ملم) على طول صدع سان أندرياس. تسمح حركة الصفائح الأسرع بتراكم الضغط التكتوني بسرعة أكبر، مما يؤثر على عدد مرات حدوث الزلازل الكبيرة على فترات زمنية طويلة، ولكن ليس على موعد حدوث الزلزال التالي.

على طول صدع سان أندرياس، تحدث زلازل بقوة 7 أو أكبر، في المتوسط ​​كل يوم 100 إلى 200 سنة، على الرغم من أن تكرار التكرار يختلف على طول الخطأ. وكان آخر تمزق كبير في جنوب كاليفورنيا هو زلزال فورت تيجون الذي بلغت قوته 7.9 درجة في عام 1857. وفي فنزويلا، تشير معدلات الانزلاق المقدرة إلى فترات تكرار تتراوح من قرن إلى قرنين من الزمان. شهدت المنطقة زلزالين مدمرين في عام 1812، كجزء من تسلسل متعدد التمزقات شمل أحداث بقوة 7.5 و 7.2 و 6.5، و أ دراسة 2018 وخلص إلى أن صدع بوكونو قد تراكم بالفعل ما يكفي من الضغط لتوليد زلزال كبير آخر.

ومع ذلك، هذه هي المتوسطات الإحصائية. إن تكرار الزلازل الكبيرة أمر غير منتظم إلى حد كبير ويعتمد على العديد من العوامل، والتي مازلنا لا نفهم الكثير منها بشكل كامل. لذا فإن حدثًا كبيرًا يمكن أن يحدث خلال 100 عام، أو حتى غدًا.

النظر إلى ما هو أبعد من الأخطاء الفردية

إن عدم اليقين هذا هو على وجه التحديد أحد الأسباب التي تجعل الزلزال الزلزالي الفنزويلي يثير الكثير من الاهتمام بين علماء الزلازل.

وقال: “إنه نوع من الأحداث الطبيعية التي يمكن أن تشحذ وتختبر مفاهيم تفاعل التمزق التي لا يمكن للنماذج القديمة مثل نموذجنا أن تستنتجها إلا بشكل غير مباشر”. ليليان بوركهارد، عالم جيولوجي وجيوفيزيائي في جامعة برن والمؤلف الأول لكتاب أ دراسة حديثة مما يشير إلى أن التقاطع بين صدع سان أندرياس وسان جاسينتو في جنوب كاليفورنيا يشهد اختبارًا بعضًا من أعلى مستويات الضغط التكتوني في الألف عام الماضية، قال لايف ساينس.

قال بوركهارد لموقع Live Science: “اعتمد عملنا في Cajon Pass على قرون من عمليات إعادة البناء القديمة لاستنتاج كيفية تطور الإجهاد وما إذا كانت التشققات يمكن أن تتقاطع بين أنظمة الصدوع”. وأضافت أن هذا لا يعطي الجيولوجيين بيانات في الوقت الفعلي، تم التقاطها بواسطة أدوات الزلازل، توضح كيفية تفاعل الصدوع المختلفة أثناء الزلازل.

يقدم الثنائي الفنزويلي هذه الفرصة بالضبط. وقال بوركهارد إن الدرس الرئيسي الذي تتعلمه كاليفورنيا هو أن التفاعلات بين الصدوع المتجاورة يمكن أن تلعب دورًا مهمًا في تطور الزلازل الكبيرة.

وقالت: “سواء كان ممر كاجون حيث يلتقي نظاما سان أندرياس وسان جاسينتو أو بوكونو-سان سيباستيان في فنزويلا، فهذه هي بالتحديد المواقع التي تنهار فيها نماذج المخاطر ذات الخطأ الواحد لأن السلوك الحقيقي يعتمد على كيفية تقاسم الضغط ونقله بين الهياكل المجاورة”.

ومع ذلك، فإن النظامين مختلفان تمامًا. يمثل التسلسل الفنزويلي نوعًا مختلفًا من التمزق المتتالي عن ذلك الموصوف في بحث بوركهارد. في ممر كاجون، يستكشف مفهوم “بوابة الزلزال” ما إذا كان التمزق الفردي يمكن أن ينتقل من نظام صدع إلى آخر أثناء الزلزال نفسه، على مدى عشرات الثواني من انتشار التمزق على طول أثر الصدع المستمر. وقال بوركهارد إن الثنائي الفنزويلي، على النقيض من ذلك، “يبدو وكأنه تمزقين متميزين فيما يمكن أن يكونا هيكلين منفصلين، يحدثان في تتابع وثيق”.

يرى بوركهارد أن زلزال فنزويلا يعزز الحاجة إلى نماذج المخاطر الزلزالية لتجاوز معالجة الصدوع باعتبارها هياكل معزولة، وبدلاً من ذلك تمثيلها كشبكات مترابطة. ويشكل هذا التحدي أهمية خاصة في ولاية كاليفورنيا، حيث قد يتفاعل ما يقرب من 300 صدع نشط بطرق لا تستطيع نماذج المخاطر التقليدية التقاطها.

وقد أدرجت نيوزيلندا هذا الدرس بالفعل. بعد أن أدى زلزال كايكورا عام 2016 إلى تمزق ما لا يقل عن 12 صدعًا في حدث واحد، قامت نيوزيلندا بمراجعة نموذجها الوطني لمخاطر الزلازل ليشمل التمزقات المعقدة المتعددة الأعطال.

ويرى غارسيا مايوردومو أنه ينبغي لكل من فنزويلا والولايات المتحدة دمج سيناريوهات التمزق المعقدة هذه في تقييمات المخاطر الزلزالية وقوانين البناء. يمكن أن تنتج الزلازل التي تنطوي على أخطاء متعددة اهتزازات طويلة الأمد تزيد من التعب الهيكلي، وفي النهاية، خطر الانهيار.

وقال جارسيا مايوردومو: “إنها مثل مباراة ملاكمة”. “في كثير من الأحيان، الفائز ليس هو الملاكم الذي يسدد أصعب لكمة، بل هو الذي يستمر في الضرب لفترة أطول.”

ومع ذلك، حذر الباحثون من استخلاص استنتاجات شاملة من زلزال واحد.

“كل زلزال يعطينا سيناريو محتملاً” جوديث هوباردقال عالم الزلازل والجيولوجيا الهيكلية في جامعة كورنيل لموقع Live Science. “إن نطاق سلوكيات الزلازل واسع.”