פער סייסמי

פער סייסמי (או מרווח סייסמי) הוא מקטע בתחומו של העתק פעיל אשר לא אירעה בו רעידת אדמה לאורך פרק זמן ארוך יחסית, בהשוואה למקטעים אחרים בהעתק. ישנה תאוריה כי לאורך זמן, התזוזה לאורך ההעתק צריכה להיות דומה בכל המקטעים. לפיכך, סביר יותר שתתרחש רעידת אדמה במקטע שקיים בו "פער סייסמי", שכן חל בו תהליך ארוך של צבירת מאמצים שטרם השתחררו בצורה של רעידת אדמה. על כן, זו צפויה להגיע בהקדם יחסי. אין תמימות דעים בקרב גאולוגים לגבי נכונותה של תאוריה זו. הניסיון מלמד, שהיכן שהיו בעבר רעידות אדמה, יהיו כאלה גם בעתיד. זאת מכיוון שמנגנון התנועה היחסית בין הלוחות הטקטוניים קיים, ויש על כך עדויות סייסמיות או סטרטיגרפיות. על כן, יש להתייחס לכל תקופה של שקט סייסמי, המתאפיינת בהיעדר רעידות אדמה לאורך מקטע של מערכת העתק גאולוגי גדול, כאל תקופה בה מצטברים מאמצים בקרום כדור הארץ לאורך מקטע זה. ככל שתקופת השקט ארוכה יותר, כך מצטברת יותר אנרגיה, וממילא הסיכון להתרחשות רעידת אדמה גדולה גדל. טיידמאן (Tiedemann) פרסם בשנת 1992 מחקר שחישב את כל כמות האנרגיה שהשתחררה מרעידות אדמה שהתרחשו בכדור הארץ משנת 1900 והיו גדולות מ־8 בסולם ריכטר. הוא העלה את הנתונים על עקומת התפלגות יחסית מצטברת כך שנקודת האפס היא מעט לפני שנת 1900 (על ציר הזמן X) ו-100% האנרגיה שהשתחררה (על ציר Y - הכמות היחסית המצטברת) מגיעה סמוך לשנת 1980, שנת סיום תקופת המחקר. על פי זווית הצטברות האנרגיה, ניתן היה לחלק את 80 השנים הראשונות של המאה ה-20 לתקופות "סוערות" של רעידות אדמה גדולות ורבות בכדור הארץ ולתקופות של שקט יחסי. בתקופה הקצרה שמשנת 1897 ועד שנת 1911 (14 שנים שכללו את רעידת האדמה הגדולה בסן-פרנסיסקו בשנת 1906) השתחררו 45% מכמות האנרגיה הכוללת שהשתחררה ב-80 השנים שנסקרו. זוהי כמות של פי 20 כמעט מהכמות שהשתחררה ב־20 השנים האחרונות של המחקר (בין 1960 לערך ל-1980). תקופת הביניים שבין שתי התקופות המוזכרות הייתה בהחלט תקופת ביניים גם מבחינת הכמות היחסית של האנרגיה שהשתחררה בה - פי 5.5 פחות מהתקופה של תחילת המאה. על פי אותה מתודולוגיה שמוצגת לעיל, מביא טיידמאן את המקרה של רעידת האדמה במקסיקו סיטי (1985). בעשרות השנים שקדמו לרעידת האדמה הזו התרחשו רעידות אדמה הרסניות רבות. מדובר באזור ההפחתה שלחוף המערבי של מקסיקו, בו נוחת הלוח הטקטוני בעל הקרום הימי של קוקוס (Cocos) אל מתחת ללוח הקאריבי היבשתי. איור 3 מתאר את הצטברות האנרגיה בקרום כדור הארץ באזור ההפחתה של קוקוס מתחילת המאה ה-20 ועד התרחשות רעה"א ההרסנית בשנת 1985, כולל. הקו המקווקו האלכסוני מסמן את ההצטברות היחסית הדמיונית של האנרגיה, אילו היא הייתה משתחררת באופן רצוף וקבוע על ציר הזמן. כל אימת שקו זה נמצא מעל לגרף שמתאר את הכמות המצטברת של האנרגיה עד כה, משמעות השטח שביניהם הוא פער סייסמי במונחים של אנרגיה. כלומר, גרף הצטברות האנרגיה מציג מצב בו כמות האנרגיה שהשתחררה עד כה, היא קטנה יותר מכמות האנרגיה שהייתה אמורה להשתחרר, אם הייתה משתחררת באופן רצוף וקבוע. ואכן, "הקפיצה" בכמות האנרגיה המצטברת לאחר תקופת שקט שהחלה בשנת 1980 לערך והסתיימה ב־1985, שווה לכמות המשתחררת ברעידת אדמה בגודל 8 בסולם ריכטר. לפני רעידת האדמה לומה פריאטה שהתרחשה בצפון קליפורניה בשנת 1989, זוהה באזור זה פער סייסמי שבו התרחשה פעילות סייסמית מעטה ביחס למקטעים אחרים בהעתק סן-אנדראס. בשנת 1989 התרחש במקטע זה רעש אדמה חזק בגודל 7.1 בסולם ריכטר. בשנת 2004 זיהו חוקרים מקטע באורך 500 ק"מ במרכז שקע קוריל-קמצ'טקה שלא אירעה בו רעידת אדמה חזקה מאז 1780. בשנת 2006 התרחשה במקטע זה רעידת אדמה בעוצמה של 8.3 בסולם ריכטר, וכחודשיים מאוחר יותר התרחשה באזור רעידה נוספת בגודל של 8.2. כמה הנחות יסוד לגבי פערים סייסמיים התבררו מאוחר יותר כשגויות לכאורה. בדיקה מדוקדקת העלתה כי ייתכן שלא יהיה מידע בפערים סייסמיים על זמן ההתרחשות או גודל האירוע הגדול הבא באזור. לאחריה, בדיקות סטטיסטיות של תחזיות באזור האוקיינוס השקט הראו שמודל הפער הסייסמי לא חזה רעידות אדמה גדולות. מחקר אחר הגיע למסקנה שתקופת שקט ארוכה לא מגדילה את פוטנציאל רעידת האדמה. חיזוי רעידות אדמה שלמה שובאל, צפונות כדור הארץ, האוניברסיטה הפתוחה, 2006, מסת"ב 965-06-0872-9עמוד 169, McCann, W.R., Nishenko, S.P., Sykes, I.R. & Krause, J. 1979. Seismic gaps and plate tectonics: seismic potential for major boundaries. Pure and applied geophysics, 117, 1082-1147 Kagan, Y.K. & Jackson, D.D. 1991. Seismic Gap Hypothesis: Ten Years After. Journal of Geophysical Research, 96(B13), 21,419-21,431 ד"ר אבי שפירא: בכל מקום שהייתה רעידת אדמה, תהיה עוד אחת בעתיד, באתר וואלה ! News, ‏נובמבר 2017, ובעוד מקורות רבים מתחום הגיאולוגיה. עדויות סייסמיות הן רישומים מההווה על פעילות סייסמית לאורך גבול בין לוחות טקטוניים או בקטעים מסוימים שלו; עדויות סטרטיגרפיות צעירות הן תצפיות של אי רציפות של שכבות סלע, או אי התאמה בין סלעים הממוקמים על אותו מישור. למשל: השבר הסורי אפריקאי, או שבר סן-אנדריאס בקליפורניה, או השבר המזרח אנאטולי בטורקיה ועוד - כולם "ספקים" של רעידות אדמה הרסניות. Bolt, B.A., Earthquakes, F&C, 1999, p.144-145 Tiedemann, H., 1992. Earthquakes and Voulcanic Eruptions. S.R.C., p. 100 באיור מס' 2 מוצגת דוגמה להמחשה מהי עקומה יחסית מצטברת. Lomnitz, C., Nava, A., 1983. The predictive value of seismic gaps. Bulletin of the Seismological Society of America, 73, pp. 1815–1824 ,Yufang, R., David, J., D., Yan, Y. Kagan, 2003. Seismic Gaps and Earthquakes. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 108 p. 2471 Yan Y. Kagan,David D. Jackson, 1991, Seismic Gap Hypothesis: Ten years after, AGU: Advancing Earth and Space Science