Глубокие разломы Земли способны «заживать» за несколько часов

Новое исследование Калифорнийского университета в Дэвисе показало, что тектонические разломы, расположенные глубоко в недрах Земли, способны «заживать» всего за несколько часов после сейсмического события. Это открытие может изменить современное понимание физики землетрясений.

Новое исследование показывает, что глубокие разломы могут быстро восстанавливаться после смещения, позволяя напряжению снова накапливаться почти сразу. Эта способность к быстрому «заживлению» может быть ключом к пониманию того, почему некоторые разломы в таких местах, как Каскадия, смещаются повторно. Автор: AI/ScienceDaily.com

«Мы обнаружили, что глубокие разломы могут заживать сами собой в течение нескольких часов», — заявила профессор наук о Земле и планетах Аманда Томас, ведущий автор исследования. — «Это заставляет нас пересмотреть реологическое поведение разломов и задаться вопросом, не упускали ли мы что-то очень важное».

Исследователи изучили медленные проскальзывания — события, напоминающие очень медленные землетрясения, которые длятся дни, недели или месяцы. В зоне субдукции Каскадия в северо-западной части Тихого океана одни и те же сегменты разлома могут снова проскальзывать всего через несколько часов или дней, что указывает на чрезвычайно быстрое восстановление прочности и напряжения.

Чтобы выяснить механизм этого явления, геохимик Джеймс Уоткинс провел эксперименты, воссоздавая условия глубоких недр. Ученые поместили порошкообразный кварц в серебряный цилиндр и подвергли его воздействию давления в 1 гигапаскаль (в 10 000 раз выше атмосферного) при температуре 500°C.

«Мы смоделировали то, что происходит после медленного проскальзывания», — пояснил Уоткинс. — «Мы „варим“ его и наблюдаем».

Анализ показал, что минеральные зерна за время эксперимента срослись обратно. Томас сравнила этот процесс с «быстросхватывающимся клеем для разломов», который обеспечивает значительное восстановление прочности за короткое время.

Эта способность разломов к восстановлению, известная как когезия, ранее недооценивалась в большинстве моделей. Новое понимание может быть важным не только для глубоких разломов, но и для более мелких систем, ответственных за крупные землетрясения.

Исследование было опубликовано 19 ноября в журнале Science Advances. Томас и Уоткинс уже получили новый грант от Национального научного фонда для дальнейшего изучения роли когезии в разломах.