什么是物理上界地震的大小?

Question

鉴于我们知道地震的物理机制,什么理论上界地震震级的样子?这些上界物理现象对什么?

假设我们谈论地球“现代”,即从过去的40亿年里,地球是完全形成之后。还假设仅在涉及到自然现象——没有核武器深的孩子或类似的东西。

如果有影响,我想知道答案是什么样子在两种情况:

• 地震没有影响的事件,是由纯粹的地面的现象
• 任意大影响的事件,提供地球看起来仍然“大致相同”(然而意义你定义)后的影响

我们有一个微不足道的上界前一刻~ 25级的情况下,自magnitude-25地震释放的能量约等于地球的总质能¹——但我相信你们知道的比这更严格的界限。:)

(参看问题Richter-magnitude 10地震可能吗?——但大部分的答案有从统计的角度来看,而不是物理的观点。)

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笔记

¹正如我们所知,总转换内容的一个系统是由

$ $ E = \√6 {(mc ^ 2) ^ 2 + (pc) ^ 2} $ $

因为地球的运动(平动和转动)是相对论,我们丢弃动量项可以忽略不计,简单地写$ E = m_ \文本{地球}c ^ 2美元。使用美元m_ \文本{地球}= 6 \ * 10 ^ {24}\ \ mathrm{公斤}$,这给了我们$ E = 5 \ * 10 ^ {41} \ \ mathrm {J} $。把这一刻级使用

$ $ M = \压裂{2}{3}\ log_{10} \离开(\压裂{E} {1 \ \ mathrm {N} \ cdot \ mathrm {M}} \右)- 2.9 $ $

我们得到了$ \盒装{M \大约25}$。

Answer 1

地震涉及滑动的断层,其中大多数发生在板块边界。

现在错误的宽度通常是有限的下倾限制脆韧性转换。例如,在垂直走向滑动断层之间的这种限制是10 - 20公里。在俯冲带这个限制可以更大的错/界面倾斜。

错误的理论长度由板块边界的长度是有限的。是不可能有一个断层长度大于地球的周长。

最后一个变量是下滑。平均滑动,基于经验关系,不超过5-15m(只能积累这么多的岩石应变)。虽然在本地可以滑动高达50米(例如,在东北地震。

所以确切的板块边界断层将地球脆性上地壳分为两部分(在一个地震)平均滑动15 m,假设一个刚性模量30 gpa(对上流社会意味着)我们有:

时刻= Fault_area x x滑刚度

对于我们的假想场景=

=((2 *π* 6371000)* 20000)* (30 e9) * (15)

或

3.6 e23纳米

这是关于Mw9.7。