Геологи открыли новый механизм формирования гор на расстоянии тысяч километров от зон субдукции

На фото — поднятие побережья на 4,3 метра после мощного землетрясения 2024 года на полуострове Ното в Японии. Обнажились прибрежные скалы, ранее скрытые водой. Автор: Доктор Лука Малатеста, GFZ

Группа геофизиков обнаружила тонкий, но мощный механизм, ответственный за горообразование и сжатие земной коры в Японии и соседних регионах. Так называемая «двойная субдукция с одинаковым наклоном» (SDDS) в близлежащих океанических желобах оказывает влияние на расстоянии сотен и тысяч километров от зоны субдукции.

Гвидо М. Джанни из GFZ Потсдамского центра наук о Земле и его коллеги из GFZ и Университета Майами опубликовали результаты своего исследования в журнале Nature Geoscience.

Зоны субдукции, где тектонические плиты погружаются друг под друга, уже известны как источники сильнейших и наиболее разрушительных землетрясений, вулканических дуг и движения земной коры. Новое исследование показывает, что когда две близлежащие зоны субдукции имеют одинаковый наклон (как в желобах Рюкю и Идзу-Бонин-Марианском к югу от Японии), эффект не является сугубо локальным. Зоны субдукции также влияют на так называемые задуговые области.

Задуговые области — часть общей картины тектоники плит. Там, где происходит субдукция, формируются глубокие океанические желобы. «Позади» желобов (если смотреть по направлению движения океанической плиты) могут образовываться горы за счёт деформации континентальной коры, а на вершинах гор формируются вулканы, часто выстроенные в виде дуги. За ними возникают задуговые регионы — отсюда и название.

Исследователи использовали передовое 3D-геодинамическое моделирование, чтобы показать эффекты системы SDDS, которая в течение последних 10 миллионов лет смещает тихоокеанский желоб к западу. Это движение создаёт напряжение в вышележащей плите на северо-востоке Японии, инициируя волну сжатия, которая не является результатом прямого столкновения плит. Возникающее сжатие коры привело к образованию гор на северо-востоке Японии и, возможно, даже спровоцировало формирование новой зоны субдукции в задуговой области Японского моря, включая регион разрушительного землетрясения на полуострове Ното в 2024 году.

Модель «двойной субдукции, вызывающей горообразование», предложенная авторами, улучшает давно устоявшиеся представления о том, как происходит горообразование без столкновения плит. Их исследование подчёркивает, как удалённое взаимодействие плит может формировать регионы на расстоянии до тысяч километров.

«Наши модели показывают значительное увеличение горизонтального напряжения в верхней плите над тихоокеанским желобом, что соответствует поясу деформации взбросов вдоль северо-восточной Японии, землетрясений и деформации коры, простирающейся более чем на 1000 километров в задуговую зону Японии», — говорит ведущий автор работы Джанни.

Помимо современной Японии, исследование предполагает, что аналогичные механизмы SDDS могут объяснять древние события горообразования в таких регионах, как Средиземноморье в мезозое и Южная Америка в палеозое. Джанни отмечает: «Эти идеи не только уточняют наше понимание тектонических процессов, но и имеют значение для оценки сейсмической опасности в регионах, испытывающих подобные субдукционные взаимодействия».

Таким образом, исследование предлагает новый взгляд на то, как взаимодействуют плиты Земли и как эти взаимодействия могут тихо, но мощно преобразовывать поверхность нашей планеты.

Больше информации: Guido M. Gianni et al, Non-collisional orogeny in northeast Japan driven by nearby same-dip double subduction, Nature Geoscience (2025). DOI: 10.1038/s41561-025-01704-5

Источник: GFZ Helmholtz Centre for Geosciences