Мистериозни земетресения удрят като часовник - може би най-накрая ще разберем защо

Повече от три десетилетия експертите се опитват да разрешат мистерията защо определен вид подводен разлом предизвиква земетресения много по-предсказуемо от други. Тези земетресения могат да се случват почти като по часовник и почти винаги с еднакъв размер.

Ново проучване предлага възможен отговор.

Тези океански трансформни разломи, както са известни, са заобиколени от бариерни зони, за които изследователи от САЩ и Канада са показали, че действат като естествени "спирачки" за земетръсна активност.

Процес, известен като дилатансно укрепване - който се случва, когато морската вода прониква дълбоко в скалата - е това, което предпазва тези разломни участъци от силата на по-големите земетресения, съобщават изследователите.

Разкривайки тайните на тези необичайно предсказуеми разломи, надеждата е, че моделите на земетресения могат да бъдат подобрени по-общо.

"Знаем, че тези бариери съществуват отдавна, но въпросът винаги е бил от какво са направени и защо продължават да спират земетресенията толкова надеждно, цикъл след цикъл?", казва сеизмологът Джианхуа Гонг от университета на Индиана в Блумингтън, САЩ.

Изследователите са проучили данни от два участъка по трансформния разлом Гофар, разширен подводен корито, маркиращ границата между Тихоокеанската и Наска тектоничната плоча, западно от Еквадор и дълбоко под Тихия океан.

Тези плочи се стържат една в друга със скорост от около 140 милиметра (5,5 инча) годишно и разломът генерира редовно земетресение с магнитуд шест на всеки пет или шест години, откакто пълното водене на записи започна през 1995 г.

В два отделни експеримента, проведени през 2008 г. и 2019-2022 г., устройства за сеизмометри на океанското дъно (OBS) бяха поставени директно на морското дъно, за да проследят движението. Тези инструменти са уловили подробности за десетки хиляди малки земетресения.

Анализът на данните показа, че двата сегмента на разлома Гофар, всеки с бариерна зона, са се тресяли по подобен начин

Бариерните зони всъщност са сложни мрежи от малки разломи, абсорбиращи многобройните незначителни сътресения, предшестващи големи земетресения, показват измерванията.

Когато се случват основните земетресения, скалата, пълна с течност около тези буферни зони, се измества и разширява, а повече вода нахлува в празнините. Това създава промени в налягането, които карат скалата да се "заключи" и предотвратява по-нататъшното плъзгане, като по този начин ефективно спира земетресението да се разраства.

"Тези бариери не са просто пасивни характеристики на ландшафта", казва Гонг. "Те са активни, динамични части от разломната система и разбирането как работят променя начина, по който мислим за границите на земетресенията при тези разломи."

Сеизмолозите са забелязали подобни сценарии при океанските трансформни разломи по целия свят: Земетресенията при тези разломи са по-малки от очакваното, предвид геоложкото налягане и разположението.

Въпреки че досега в това проучване е анализиран само един специфичен разлом, бариерните зони като тези около разлома Гофар биха могли да обхващат и други разломи.

Това би изисквало същия тип сложно раздробяване и инфилтрация на морска вода, както е наблюдавано в това проучване. Бъдещи изследвания биха могли да проучат това, вероятно използвайки техники като сондиране на морското дъно, предполагат изследователите.

Като се има предвид местоположението на разлома Гофар, няма реална опасност от земетресения тук, причиняващи щети на застроени райони или загуба на човешки живот. Тези открития обаче могат да предложат нова представа за потенциално по-опасни зони на земетресения.

Земетресенията от повечето разломи, различни от океанските трансформни разломи - независимо дали под океана или на сушата - са известни с непредсказуемостта си, но всяка стъпка напред в научното разбиране ни доближава до това кога и къде ще се случат земетресенията.

"Предсказуемите сеизмични цикли и пространствено ограничените зони на разкъсване, документирани от експериментите OBS от 2008 и 2020 г., показват, че целенасочените, многогодишни разполагания са от съществено значение за улавяне на детайлите на сеизмичността, свързана с големи земетресения от океанските трансформни разломи, и за разрешаване на техните основни механизми", пишат изследователите в публикуваната си статия. "Подобни наблюдения дават нови прозрения за физиката на земетресенията и осигуряват надеждни ограничения за числени модели."

Изследването е публикувано в Science.