Учені знайшли розв'язок тектонічної головоломки: чому відбуваються "тихі землетруси"

Маржа Хікурангі, розташована біля східного узбережжя Північного острова Нової Зеландії, є місцем, де Тихоокеанська тектонічна плита занурюється під Австралійську тектонічну плиту, вчені називають це місце зоною субдукції. Ця межа тектонічних плит частково є причиною більш ніж 15 000 землетрусів, які регіон відчуває щороку. Більшість з них дуже малі, щоб їх можна було помітити, але від 150 до 200 достатньо значні, щоб їх можна було відчути, повідомляє Scitechdaily.

Геофізики, геологи і геохіміки з усього світу працюють разом, щоб зрозуміти, чому ця межа між плитами поводиться саме так, викликаючи як непомітні тихі землетруси, так і потенційно сильні. Нове, нещодавно опубліковане, дослідження пропонує нову точку зору і можливі відповіді.

Учені знали, що дно океану в північній частині острова, де плити повільно рухаються разом, породжує невеликі землетруси, звані подіями повільного ковзання — рухи, для завершення яких потрібні тижні, а то й місяці. Але на південному краю острова, замість того, щоб повільно ковзати, як у північній частині, тектонічні плити блокуються. Це блокування створює умови для раптового роз'єднання плит, що може викликати сильний землетрус.

"Дійсно цікаво і незрозуміло, чому у відносно невеликій географічній частині відбувається перехід від безлічі невеликих землетрусів до дійсно сильних землетрусів", — говорить геофізик Крістін Чеслі з Колумбійського університету.

У грудні 2018 року дослідницька група вирушила в 29-денний глибоководний круїз для збору даних. На основі цих даних команда змогла отримати більш точне уявлення про роль підводних гір у виникненні землетрусів.

"У північній частині дійсно великі підводні гори. Було незрозуміло, що можуть робити ці гори, коли вони занурюються і як ця динаміка впливає на взаємодію між двома плитами", — говорить Чеслі.

Зʼясувалося, що підводні гори містять набагато більше води, ніж очікували геофізики — приблизно в три-п'ять разів більше, ніж у звичайній океанічній корі. Рясна кількість води змащує плити в місці їхнього з'єднання, допомагаючи згладити будь-ковзання та запобігти з'єднанню плит, яке може викликати сильний землетрус. Це допомагає пояснити повільні, тихі землетруси на північному краю Маржа Хікурангі.

Використовуючи ці дані, Чеслі та її колеги також змогли вивчити, що відбувається під час занурення підводної гори. Вони виявили частину у верхній плиті, яка, схоже, була пошкоджена підводною горою. У цій зоні верхньої плити теж було більше води.

"Це говорить про те, що підводна гора руйнує верхню плиту, роблячи її слабкішою, що допомагає пояснити незвичайний характер тихих землетрусів", — говорить Чеслі. Цей приклад є ще одним показником того, як підводні гори впливають на тектонічну поведінку і появу землетрусів.

І навпаки, відсутність мастила і зниження дії підводних гір можуть зробити південну частину острова більш схильною до з'єднання плит і виникнення сильних землетрусів.

"Чим більше ми вивчаємо землетруси, тим більше здається, що вода відіграє головну роль в модуляції ковзання у процесі розломів", — говорить Чеслі. "Розуміння того, коли і де вода надходить в систему, може тільки поліпшити зусилля щодо оцінки стихійних лих".