Ученые нашли решение тектонической головоломки: почему происходят “тихие землетрясения”

Ученые на коррабле
Фото: SciTechDaily

По словам исследователей, подводные горы предлагают ключ к решению сложной тектонической загадки.

Маржа Хикуранги, расположенная у восточного побережья Северного острова Новой Зеландии, является местом, где Тихоокеанская тектоническая плита погружается под Австралийскую тектоническую плиту, ученые называют это место зоной субдукции. Эта граница тектонических плит частично является причиной более чем 15 000 землетрясений, которые регион испытывает каждый год. Большинство из них слишком малы, чтобы их можно было заметить, но от 150 до 200 достаточно значительные, чтобы их можно было почувствовать, сообщает Scitechdaily

Геофизики, геологи и геохимики со всего мира работают вместе, чтобы понять, почему эта граница между плитами ведет себя именно так, вызывая как незаметные тихие землетрясения, так и потенциально сильные. Новое, недавно опубликованное, исследование предлагает новую точку зрения и возможные ответы.

Ученые знали, что дно океана в северной части острова, где плиты медленно двигаются вместе, порождает небольшие землетрясения, называемые событиями медленного скольжения — движения, для завершения которых требуются недели, а иногда и месяцы. Но на южной оконечности острова, вместо того, чтобы медленно скользить, как в северной части, тектонические плиты блокируются. Эта блокировка создает условия для внезапного разъединения плит, что может вызвать сильное землетрясение.

"Действительно любопытно и непонятно, почему в относительно небольшой географической области происходит переход от множества небольших землетрясений к действительно сильным землетрясениям", — говорит геофизик Кристин Чесли из Колумбийского университета.

В декабре 2018 года исследовательская группа отправилась в 29-дневный глубоководный круиз для сбора данных. На основе этих данных команда смогла получить более точное представление о роли подводных гор в возникновении землетрясений.

"В северной части действительно большие подводные горы. Было неясно, что могут делать эти горы, когда они погружаются и как эта динамика влияет на взаимодействие между двумя плитами", — говорит Чесли.

Оказывается, подводные горы содержат намного больше воды, чем ожидали геофизики — примерно в три-пять раз больше, чем в обычной океанической коре. Обильное количество воды смазывает плиты в месте их соединения, помогая сгладить любое скольжение и предотвратить соединение плит, которое может вызвать сильное землетрясение. Это помогает объяснить медленные, тихие землетрясения на северной оконечности Маржа Хикуранги.

Используя эти данные, Чесли и ее коллеги также смогли изучить, что происходит во время погружения подводной горы. Они обнаружили область в верхней плите, которая, похоже, была повреждена подводной горой. В этой зоне верхней плиты тоже было больше воды.

"Это говорит о том, что подводная гора разрушает верхнюю плиту, делая ее слабее, что помогает объяснить необычный характер тихих землетрясений", — говорит Чесли. Этот пример является еще одним показателем того, как подводные горы влияют на тектоническое поведение и появление землетрясений.

И наоборот, отсутствие смазки и ослабляющее действие подводных гор могут сделать южную часть острова более подверженной соединению плит и возникновению сильных землетрясений.

"Чем больше мы изучаем землетрясения, тем больше кажется, что вода играет главную роль в модулировании скольжения при разломах", — говорит Чесли. "Понимание того, когда и где вода поступает в систему, может только улучшить усилия по оценке стихийных бедствий".