ลำดับของแผ่นดินไหวนอกชายฝั่งครั้งใหญ่ 3 ครั้ง รวมถึงแผ่นดินไหวขนาด 8.1 ใกล้กับหมู่เกาะเคอร์มาเดคทำให้เกิดการเตือนภัยสึนามิและการอพยพตามแนวชายฝั่งตะวันออกของนิวซีแลนด์ในเช้าวันที่ 5 มีนาคม ในช่วงบ่าย สำนักงานจัดการเหตุฉุกเฉินแห่งชาติ ( NEMA ) ได้ยกเลิกคำสั่งอพยพ แต่ย้ำว่าประชาชนควรอยู่ห่างจากชายหาดและชายฝั่ง แผ่นดินไหวทั้งสามครั้งเกิดขึ้นตามเขตมุดตัวของตองกา เคอร์มาเดคซึ่งแผ่นเปลือกโลกแปซิฟิกมุดตัวลงไปใต้แผ่นเปลือกโลกออสเตรเลีย
เขตมุดตัวนี้เป็นระบบดังกล่าวที่ยาวและลึกที่สุดในโลก ทอดยาว
จากทางเหนือของอีสต์เคป ประมาณ 2,600 กม. ไปทางตะวันออกเฉียงเหนือในแนวเกือบตรงไปทางใต้ของซามัว หนึ่งในคำถามที่นักแผ่นดินไหววิทยาทั่วโลกกำลังพยายามหาคำตอบคือ แผ่นดินไหวทั้ง 3 ครั้งมีความเชื่อมโยงกันหรือไม่ และการแตกที่เกิดขึ้นก่อนหน้านี้ทำให้เกิดแผ่นดินไหวขนาด 8.1 แมกนิจูด เขตมุดตัวตองกา เคอร์มาเดคสิ้นสุดทางตะวันออกเฉียงเหนือของอีสต์เคป ซึ่งจากนั้นจะกลายเป็นเขตมุดตัวฮิคุรางิ การแตกร้าวขนาด 7.3 ครั้งแรกเกิดขึ้นเมื่อเวลา 2.27 น. ห่างจากชายฝั่งตะวันออก 174 กม. ซึ่งระบบ Hikuragi และ Tonga Kermadec ผสานเข้าด้วยกัน
การสำรวจทางธรณีวิทยาของสหรัฐฯบันทึกเหตุการณ์นี้ที่ความลึก 21 กม. ไม่ใช่ลึก 95 กม. ตามที่รายงานฉบับแรกในนิวซีแลนด์แนะนำ การสั่นสะเทือนนี้มีกลไกที่ผิดปกติ ซึ่งเป็นองค์ประกอบของการเคลื่อนที่ไปด้านข้างที่เรียกว่า สไตรค์-สลิป
แผ่นดินไหวอีกสองครั้งอยู่ห่างออกไปทางเหนือประมาณ 900 กม. แต่อยู่ทางตะวันตกของร่องลึกตองกา-เคอร์มาเดซ และที่ความลึกประมาณ 56 กม. (สำหรับเหตุการณ์ 6.40 แมกนิจูด7.4 ) และ 20 กม. (สำหรับแผ่นดินไหวขนาด 8.1เวลา 8.28 น.) เหตุการณ์ต่อมาเหล่านี้มีกลไกการผลักหรือแรงอัด ซึ่งหินก้อนหนึ่งบีบอัดกับอีกก้อนหนึ่ง เลื่อนขึ้นไปเรื่อยๆ ระหว่างเกิดแผ่นดินไหว
นี่คือสิ่งที่เราอาจคาดหวังได้ในเขตมุดตัวที่แผ่นเปลือกโลกแผ่นหนึ่งเลื่อนอยู่ใต้แผ่นเปลือกโลกอีกแผ่นหนึ่งและทำให้เกิดการชนกัน ซึ่งจะทำให้เกิดการกดทับ เมื่อแผ่นแปซิฟิกเริ่มเคลื่อนตัวใต้แผ่นเปลือกโลกออสเตรเลีย แผ่นเปลือกโลกจะเริ่มเคลื่อนตัวเป็นมุมตื้นๆ แล้วเคลื่อนตัวไปตามวิถีโค้งจนตกลงสู่มุมที่ชันมาก (60 องศา) ในที่สุด แต่เมื่อมันอยู่ในระดับตื้น มันจะจุ่มเพียง 10-20 องศาเท่านั้น
และสร้างแรงเสียดทานอย่างมากกับแผ่นเปลือกโลก (ออสเตรเลีย)
ที่วางอยู่ โดยปกติแล้วจะเกิดแผ่นดินไหวขนาดใหญ่เหล่านี้ แผ่นดินไหวขนาด 8 ในเขตมุดตัวเหล่านี้ไม่ใช่เรื่องผิดปกติ อันที่จริง แผ่นดินไหวที่มีขนาดถึง 9 ริกเตอร์สามารถเกิดขึ้นได้ เช่นแผ่นดินไหวที่โทโฮะกุในญี่ปุ่นในปี 2554แผ่นดินไหวใต้ทะเลบริเวณเกาะสุมาตราซึ่งทำให้เกิดสึนามิในมหาสมุทรอินเดียในปี 2547และแผ่นดินไหวในอลาสกาในปี 2507 และในชิลีในปี 2503
ดูเพิ่มเติม: ประสบการณ์แผ่นดินไหวในญี่ปุ่นช่วยสอนให้เราเรียนรู้ที่จะอยู่กับน้ำท่วม
สิ่งที่น่าสงสัยเกี่ยวกับลำดับนี้นอกชายฝั่งนิวซีแลนด์ก็คือการแตกร้าวสัมพันธ์กันหรือไม่ แน่นอน แผ่นดินไหวครั้งแรกจากสองครั้งต่อมา ซึ่งอยู่ห่างจากกันไม่เกิน 10 กิโลเมตร ถือได้ว่าเป็นฟอร์ช็อก ตามมาด้วยแรงสั่นสะเทือนหลัก 8.1 แมกนิจูด แต่แผ่นดินไหวเร็วที่สุดเวลา 2.27 น. ทางเหนือของอีสต์เคปเกี่ยวข้องกันหรือไม่?
โดยทั่วไป นักแผ่นดินไหววิทยาถือว่าระยะทาง 1,000 กม. นั้นไกลเกินไปสำหรับการแตกร้าวขนาด 7.4 ที่จะรบกวนพื้นดินมากพอที่จะกระตุ้นให้เกิดการแตกอีกครั้ง แต่มีข้อโต้แย้งมากขึ้นเรื่อย ๆ ว่าโลกถูกเน้นอย่างวิกฤตในการตั้งค่าขอบเขตของแผ่นเปลือกโลกจนถึงระดับที่เพียงแค่การสะกิดเล็ก ๆ ก็สามารถทำให้เกิดเหตุการณ์อื่นได้
หลังจากแผ่นดินไหวเกาะสุมาตราในปี 2547 นักวิทยาศาสตร์ให้ข้อโต้แย้งที่ดีว่ามันกระตุ้นให้เกิดแผ่นดินไหวต่อไปในอีกหนึ่งชั่วโมงต่อมา ซึ่งอยู่ห่างออกไปประมาณ 11,000 กม. ในอลาสกา แต่ในกรณีนี้ เป็นเหตุการณ์ที่เล็กกว่าหลังจากเกิดแผ่นดินไหวครั้งใหญ่
ดูเพิ่มเติม: วิธีใหม่ในการระบุชนิดของแผ่นดินไหวที่หายากในเวลาที่จะออกคำเตือนสึนามิที่ช่วยชีวิต
นอกจากนี้ยังเป็นที่น่าสนใจว่าเคยเกิดแผ่นดินไหวขนาดใหญ่นอกเกาะ Kermadec ในอดีต ในปี 1976 เหตุการณ์ขนาด 7.7 ตามมาด้วยเหตุการณ์ขนาด 8 ในอีก 51 นาทีต่อมา สิ่งนี้สะท้อนสิ่งที่เราเห็นในวันนี้
ทั้งสองเหตุการณ์ในปี พ.ศ. 2519 คิดว่าเป็นแผ่นดินไหวแบบแรงขับดันเหมือนแผ่นดินไหวในปัจจุบัน จากนั้นในปี 1986 ที่ความลึก 45 กม. เหตุการณ์ขนาด 7.7 แสดงให้เห็นทั้งการเคลื่อนตัวไปด้านข้างและการลื่นไถลไปด้านข้าง การตีความของเหตุการณ์นี้คือไม่ใช่เหตุการณ์การเชื่อมต่อของแผ่นเปลือกโลก แต่เกิดขึ้นภายในแผ่นเปลือกโลกแปซิฟิกที่มุดตัวและโค้งงอ
สิ่งนี้สามารถอธิบายแผ่นดินไหวครั้งที่สองในเช้าวันนี้ได้ เนื่องจากความลึก 56 กม. ดูเหมือนว่าจะอยู่ในแผ่นเปลือกโลกแปซิฟิก เราจะต้องรอจนกว่าความลึกและกลไกขั้นสุดท้ายจะได้รับการแก้ไข
