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Testing the intraplate origin of mega-earthquakes at subduction margins

Geoscience Frontiers 2012年第4期3卷 473-481页

作者： Prosanta K.Khan Partha Pratim Chakraborty G.Tarafder S.Mohanty Department of Applied Geophysics Indian School of MinesDhanbadIndia Department of Geology University of DelhiDelhiIndia National Geophysical Research Institute HyderabudIndia Department of Applied Geology Indian School of MinesDhanbadIndia

The disastrous Mw 9.3 （seismic moment 1.0 × 10^30 dyn/cm） earthquake that struck northwest Sumatra on 26 December 2004 and triggered -30 m high tsunami has rejuvenated the quest for identi- fying the forcing behind subduction related earthquakes around the world. Studies reveal that the stron- gest part （elastic core） of the oceanic lithosphere lie between 20 and 60 km depth beneath the upper （- 7 km thick） crustal layer, and compressive stress of GPa order is required to fail the rock-layers within the core zone. Here we present evidences in favor of an intraplate origin of mega-earthquakes right within the strong core part （at the interface of semi-brittle and brittle zone）, and propose an alternate model exploring the flexing zone of the descending lithosphere as the nodal area for major stress accumulation. We believe that at high confining pressure and elevated temperature, unidirectional cyclic compressive stress loading in the flexing zone results in an increase of material yield strength through strain hardening, which transforms the rheology of the layer from semi-brittle to near-brittle state. The increased compres- sive stress field coupled with upward migration of the neutral surface （of zero stress fields） under non- coaxial deformation triggers shear crack. The growth of the shear crack is initially confined in the near-brittle domain, and propagates later through the more brittle crustal part of the descending oceanic lithosphere in the form of cataclastic failure,

关键词： flexing zone Non-coaxial deformation Shear crack Neutral surface Rheology Compressive stress

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