Earthquake cycle
ভূমিকম্প চক্র এই ঘটনাকে বোঝায় যে ক্রমাগত চাপ জমা এবং পর্যায়ক্রমিক চাপ মুক্তির ফলে একই ত্রুটির উপর বারবার ভূমিকম্প ঘটে। সাবডাকশন জোন এবং মহাদেশীয় ফল্ট সহ বিভিন্ন ফল্টে ভূমিকম্পের চক্র ঘটতে পারে। ভূমিকম্পের আকারের উপর নির্ভর করে, একটি ভূমিকম্প চক্র কয়েক দশক, শতাব্দী বা তার বেশি সময় ধরে চলতে পারে। সান আন্দ্রেয়াস ফল্টের পার্কফিল্ড অংশটি একটি সুপরিচিত উদাহরণ যেখানে একইভাবে অবস্থিত এম6 ভূমিকম্প প্রতি 30-40 বছরে যন্ত্রগতভাবে রেকর্ড করা হয়েছে। 1906 সালের সান ফ্রান্সিসকো ভূমিকম্প থেকে পৃষ্ঠের ফাটল রেকর্ডের উপর ভিত্তি করে 1910 সালে হ্যারি এফ. রিড স্থিতিস্থাপক-রিবাউন্ড তত্ত্বের প্রস্তাব দেওয়ার পরে, এবং সঞ্চিত ভূতাত্ত্বিক তথ্য প্লেটের গতি থেকে ক্রমাগত চাপ লোডিং প্রদর্শন করে, বিংশ শতাব্দীর শেষের দিকে "চক্রাকার" ভূমিকম্পের পুনরাবৃত্তির একটি তত্ত্ব তৈরি হতে শুরু করে। স্ট্রেস অ্যাকিউমুলেশন এবং ইলাস্টিক রিবাউন্ড ভূমিকম্প-চক্র তত্ত্ব স্ট্রেস-অ্যাকিউমুলেশন হাইপোথিসিস এবং ইলাস্টিক-রিবাউন্ড তত্ত্বকে একত্রিত করে। একটি সম্পূর্ণ ভূমিকম্প চক্রকে অন্তর্বর্তী, পূর্ববর্তী, কোসেইসমিক এবং ভূমিকম্প পরবর্তী সময়কালে বিভক্ত করা যেতে পারে। অন্তর্বর্তী সময়কালে, প্লেটের গতির কারণে একটি লক ফল্টের উপর চাপ জমা হয়। ভূমিকম্পের পূর্ববর্তী সময়ে, এই চাপ ফাটল সীমার কাছাকাছি চলে আসছে এবং কিছু ভূমিকম্পের পূর্বসূরী ঘটতে পারে। যখন এই চাপ অবশেষে ফাটল সীমা অতিক্রম করে, তখন ফল্টটি সরতে শুরু করবে এবং উভয় পক্ষই তাদের পূর্ববর্তী অবস্থানে ফিরে আসবে, ভূমিকম্পের মাধ্যমে তাদের সঞ্চিত চাপ মুক্ত করবে। ভূমিকম্প পরবর্তী সময়ে, পুনরায় বিতরণকৃত চাপের কারণে ফল্টের অন্যান্য অংশের শিথিলতা আফটারস্লিপের কারণ হতে পারে। যেহেতু পৃথিবীর প্লেট চলাচল ক্রমাগত ত্রুটির উপর জোর দেয়, তাই এই চক্রটি সম্ভবত পুনরাবৃত্তি করবে। স্প্রিং-স্লাইডার মডেল সাধারণ স্প্রিং-স্লাইডার কাপলিং মডেল ভূমিকম্প চক্রের পুনরাবৃত্তি ব্যাখ্যা করতে সহায়তা করে। ভিত্তি হল যে একটি রুক্ষ পৃষ্ঠের সংস্পর্শে একটি স্থির ব্লক একটি স্থির গতিতে টানা একটি স্প্রিং দ্বারা টানা হয়। এই প্রক্রিয়াটি বসন্তে ক্রমাগত চাপ জমা করে। একবার টান বল স্থির ঘর্ষণ সীমা f (0) অতিক্রম করলে, ব্লকটি স্থল পৃষ্ঠ বরাবর পিছলে যাবে। ধরে নেওয়া যায় যে গতিময় ঘর্ষণ স্থির ঘর্ষণের চেয়ে ছোট, ব্লকের প্রাথমিক গতিবিধি অস্থির, যা একটি ফল্ট ফেটে যাওয়ার সমতুল্য। একবার ব্লকটি একটি নতুন জায়গায় বিশ্রাম নিতে এলে, চাপ আবার জমা হতে শুরু করে। স্প্রিং-স্লাইডার মডেলের কাপল্ড সিস্টেমগুলি গুটেনবার্গ-রিখটার আইনটি সফলভাবে পুনরুত্পাদন করেছে। যদিও ভূমিকম্পের পুনরাবৃত্তির সাধারণ মডেলগুলি সম্পূর্ণরূপে অনুমানযোগ্য, অনেক বাস্তব-বিশ্বের কারণগুলি চক্রের দৈর্ঘ্যকে উল্লেখযোগ্যভাবে পরিবর্তন করতে পারে, যার মধ্যে রয়েছে অসম চাপ জমা, সময়-পরিবর্তিত ভূত্বক শক্তি এবং তরল স্থানান্তর। বিভিন্ন পরিস্থিতিতে, দ্রুত ফাটল, ভূমিকম্পের ধীর স্লিপ বা ভূমিকম্পের ঝাঁকুনির মাধ্যমে চাপ মুক্ত হতে পারে। ভূমিকম্পের চক্রগুলি বোঝার জন্য এই বিভিন্ন ধরনের স্লিপের অনিয়মিততা বোঝা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। পর্যবেক্ষণ এখনও পর্যন্ত, সম্পূর্ণ ভূমিকম্প চক্র সবেমাত্র রেকর্ড করা হয়েছে এবং ভূমিকম্প চক্রের বিভিন্ন পর্যায় বিশ্লেষণের জন্য ভূতাত্ত্বিক ও ভূতত্ত্বের তথ্য মূল উৎস হয়ে উঠেছে। ভূতাত্ত্বিক পরিমাপ ভূতাত্ত্বিক পরিমাপগুলি ভূমিকম্পের চক্রগুলিতে অন্তর্বর্তী পর্যায়ের চাপ সংগ্রহ এবং ভূমিকম্প পরবর্তী পর্যায়ের চাপ পুনর্বণ্টন যাচাই করার জন্য গুরুত্বপূর্ণ সরঞ্জাম। উদাহরণস্বরূপ, গত কয়েক দশকে সংগৃহীত জিপিএস তথ্য সান আন্দ্রেয়াস ফল্ট সিস্টেমের জন্য অবিচ্ছিন্ন স্ট্রেন জমা এবং স্ট্রেস সঞ্চয়ের কারণে নানকাই সাবডাকশন জোনের ওভাররাইডিং প্লেটের ক্রমাগত পৃষ্ঠ উত্থান দেখিয়েছে। ইন্টারফেরোমেট্রিক রাডার (ইনসার) প্রযুক্তির সাহায্যে দক্ষিণ সান আন্দ্রেয়াস ফল্ট সিস্টেমে স্লিপ রেটের বিশ্লেষণ থেকেও জানা যায় যে এই ফল্টটি তার আন্তঃক্রান্তি পর্যায়ের শেষের দিকে এগিয়ে চলেছে। জিপিএস এবং ইনসার পরিমাপের মাধ্যমে ভূগর্ভস্থ অঞ্চল এবং মহাদেশীয় ত্রুটি উভয় ক্ষেত্রেই অন্তর্বর্তী সময়কালে উল্লেখযোগ্য পরিমাণে ভূমিকম্পের ধীর স্লিপ এবং ক্রিপ আবিষ্কৃত হয়েছে। ভূতাত্ত্বিক প্রমাণ ভূতাত্ত্বিক জরিপ হল প্রাচীন ভূমিকম্পের পুনরাবৃত্তি উন্মোচন করার জন্য ব্যবহৃত আরেকটি পদ্ধতি। ক্যারিজো সমভূমির ওয়ালেস খাঁড়িতে সান আন্দ্রেয়াস ফল্ট জুড়ে স্ট্রিম চ্যানেলগুলির একাধিক অফসেট হল ফল্ট ফেটে যাওয়ার পুনরাবৃত্তির ক্লাসিক প্রমাণ। একবার একটি ভূমিকম্প ঘটলে, ফল্ট জুড়ে প্রবাহটি বিচ্ছিন্ন হয়ে যায়, যার ফলে অফসেট চ্যানেলটি পরিত্যক্ত হয়ে যায় এবং একটি নতুন চ্যানেল তৈরি হয়। পরিত্যক্ত খালের একটি সেট আবিষ্কৃত হয়েছে এবং এটি একাধিক প্রাচীন ভূমিকম্প চক্রের অবশিষ্টাংশ বলে মনে করা হয়। প্রাচীন ভূমিকম্পের সন্ধানের আরেকটি মূল সূত্র হল পলির নথি। উদাহরণস্বরূপ নানকাই সাবডাকশন জোনের কাছে উপকূলীয়-উত্থানের রেকর্ড, যা বহু শতাব্দী ধরে পুনরাবৃত্ত মেগাথ্রাস্ট ভূমিকম্পের কারণে ঘটেছিল; গত 7000 বছরে 10 টি সম্ভাব্য সাবডাকশন ভূমিকম্পের কারণে হিকুরাঙ্গি সাবডাকশন মার্জিনের কাছে উপকূলীয় উত্থান এবং সুনামি রেকর্ড; এবং গত 8000 বছরে স্ট্রাইক-স্লিপ আলপাইন ফল্টে 24 টি ধারাবাহিক ভূমিকম্পের দ্বারা জমা হওয়া পলল রেকর্ড করা হয়েছে। বিগত 50,000 বছরের মধ্যে মঙ্গোলিয়ায় তিনটি পুনরাবৃত্ত মহাদেশীয় ভূমিকম্পও পলি-স্তর অফসেট এবং বৃদ্ধির রেকর্ড থেকে আবিষ্কৃত হয়েছে। স্প্রিং-স্লাইডার মডেলের তুলনায় গতিশীল ফল্ট মডেলিং আরও জটিল, গঠনমূলক কাঠামোর উপর ভিত্তি করে ফল্ট ফেটে যাওয়ার গতিশীল মডেলিং (যেমন হার-এবং-অবস্থা ঘর্ষণ আইন এবং স্থিতিস্থাপক সমীকরণ) ভূমিকম্প-চক্র বিশ্লেষণে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। গতিশীল ফল্ট মডেলিং আমাদের ফাটল-চক্রের আচরণে বিভিন্ন ফল্ট পরামিতিগুলির ভূমিকা পরীক্ষা করতে এবং অনেক ভূমিকম্পের পর্যবেক্ষণ পুনরুত্পাদন করতে দেয়। হার-ও-অবস্থা ঘর্ষণ আইন গতিশীল ফল্ট মডেলগুলিতে হার-ও-অবস্থা ঘর্ষণ আইন ব্যাপকভাবে প্রয়োগ করা হয় এবং ফল্টের সম্ভাব্য স্লিপ বৈশিষ্ট্যগুলিকে সমালোচনামূলকভাবে প্রভাবিত করে। হার-ও-অবস্থা ঘর্ষণ আইন ধরে নেয় যে ঘর্ষণ সহগটি স্লাইডিং বেগ (হার) এবং সিস্টেমের অবস্থা (অবস্থা) উভয়েরই একটি ফাংশন। হার ও অবস্থার ঘর্ষণ আইনে, ঘর্ষণ সহগ বৃদ্ধি পায় যখন স্লিপ বেগ হঠাৎ বৃদ্ধি পায় এবং তারপর ধীরে ধীরে হ্রাস পেয়ে একটি নতুন স্থির মানে পৌঁছায়। হার এবং অবস্থার ঘর্ষণ সম্পর্ক তাপীয় সক্রিয়করণ, যোগাযোগের প্রকৃত ক্ষেত্র (পারমাণবিক স্কেলে) এবং আণবিক বন্ধন প্রভাব সহ বিভিন্ন কারণের দ্বারা প্রভাবিত হয়। সাম্প্রতিক উন্নয়ন ডায়নামিক ফল্ট মডেলিং ভূমিকম্প চক্র চালানোর প্রক্রিয়াগুলি ব্যাখ্যা করতে সহায়তা করে। হার-এবং-অবস্থা ঘর্ষণ আইনের উপর ভিত্তি করে, ফল্ট জোনের জ্যামিতিক এবং স্থিতিস্থাপক পরামিতি সম্পর্কিত ধীর-স্লিপ ইভেন্ট থেকে দ্রুত ফাটল ভূমিকম্পে স্থানান্তর আবিষ্কৃত হয়েছে। একটি গণনামূলকভাবে দ্রুত অর্ধ-গতিশীল মডেল যা চাপ স্থানান্তরকে সহজতর করে নতুন মডেলগুলিকে প্লাস্টিকের প্রভাব বিবেচনা করার অনুমতি দেয়। যাইহোক, একই সিস্টেমের সম্পূর্ণ গতিশীল মডেলের সাথে আধা-গতিশীল মডেলের তুলনা দেখায় যে মডেলিং পদ্ধতির প্রস্তাবিত ভূমিকম্প-চক্র স্লিপ বৈশিষ্ট্যগুলিতে উল্লেখযোগ্য প্রভাব রয়েছে। যদিও অনেক বিজ্ঞানী এখনও ভূমিকম্পের পূর্বাভাসকে চ্যালেঞ্জিং বা অসম্ভব হিসাবে দেখেন, ভূমিকম্প-চক্র তত্ত্ব এবং মডেলিং দীর্ঘকাল ধরে বিপদের পূর্বাভাসের মান তৈরি করার জন্য পরামর্শ দেওয়া হয়েছে। উদাহরণস্বরূপ, অদূর ভবিষ্যতে সান ফ্রান্সিসকো উপসাগরীয় অঞ্চলে বড় ভূমিকম্পের সম্ভাবনার পূর্বাভাস দেওয়ার জন্য পরীক্ষামূলক মডেল প্রয়োগ করা হয়েছে। এছাড়াও, বিজ্ঞানীরা সান আন্দ্রেয়াস ফল্টের পার্কফিল্ড অংশের জন্য একটি সম্পূর্ণ গতিশীল মডেল প্রতিষ্ঠা করেছেন। এই মডেলটি সফলভাবে সম্পূর্ণ ভূমিকম্প চক্র পুনরুত্পাদন করে যা গত অর্ধ শতাব্দীর ভূমিকম্পের রেকর্ডের সাথে মেলে এবং ভবিষ্যতের ভূমিকম্পের পূর্বাভাসের প্রতিশ্রুতি দেখায়। তথ্যসূত্র ভূমিকম্পবিদ্যা