Подводная гора, расположенная на субдуцирующейся тектонической плите у берегов Японии и прокладывающая себе путь в мантию Земли, может быть причиной нескольких землетрясений магнитудой 7 за последние 40 лет.
Новое исследование показало, что древний подводный вулкан, расположенный на опускающейся тектонической плите у берегов Японии, возможно, вызвал несколько необъяснимых крупных землетрясений, столкнувшись с другой тектонической плитой над ним.
Потухший подводный вулкан, известный как подводная гора Дайичи-Касима (Daiichi-Kashima), расположен на Тихоокеанской тектонической плите примерно в 25 милях (40 километрах) от восточного побережья Японии. Там пересекаются три тектонические плиты — Тихоокеанская плита на востоке и Филиппинская плита на юге, обе они проскальзывают под Охотскую плиту на севере. Подводная гора расположена на участке плиты, которая начала опускаться в мантию Земли между 150 000 и 250 000 лет назад, сообщил Live Science соавтор исследования Юнсео Чой, доцент Центра исследований и информации о землетрясениях Университета Мемфиса.
Но подводная гора все еще находится достаточно близко к поверхности, чтобы вызвать землетрясения, поскольку в настоящее время ее глубина составляет менее 31 мили (50 км), сказал ведущий автор Сунго Ли, постдокторский исследователь из Университета Мемфиса. В то время как большая часть сейсмической активности вокруг подводной горы проявляется в виде небольших подземных толчков, произошло несколько землетрясений магнитудой от 7 до 7,8 — в 1982 (7), 2008 (7) и 2011 (7,8) годах, которые предыдущие исследования не смогли объяснить, сказал Ли в интервью Live Science.
Когда тектоническая плита проскальзывает или субдуцируется под другую плиту, подводные горы, разбросанные по ее поверхности, царапают дно господствующей плиты. Исследование 2008 года показало, что это трение было слишком слабым, чтобы вызвать землетрясения, создавая лишь очень небольшие толчки, сказал Ли.
По теме: Смертоносный рой землетрясений в Японии, вызванный движением магмы через потухший вулкан
Но новые данные указывают на обратное, сказал он. Сейсмическая информация, собранная на дне океана в Японии, указывает на то, что подводные горы сталкиваются с огромным сопротивлением, когда они движутся по субдуцирующей плите и иногда застревают. «Сама подводная гора почти неподвижна, потому что у нее очень сильное трение», — сказал Ли.
По мере того как подводная гора врезается в перекрывающую плиту, напряжение накапливается на ее передней кромке. Область вокруг подводной горы становится замкнутой и останавливается в результате того, что авторы назвали событием «зависания», в то время как остальная часть субдуцирующей плиты продолжает свое ползучее погружение в мантию Земли.
«Напряжение возрастает на краю подводной горы, и через некоторое время напряжение распространяется и мигрирует внутрь», — сказал Ли. Это накопление не может продолжаться бесконечно, добавил он, и напряжение в конечном итоге снимается, когда подводная гора внезапно освобождается от господствующей плиты и рывком подается вперед.
Основная плита сотрясается в противоположном направлении, вызывая новый вид землетрясения, которое Ли и его коллеги назвали зависающим землетрясением в своем исследовании, опубликованном 20 ноября в журнале геофизических исследований: Твердая Земля.
По словам Ли, затяжные землетрясения, магнитуда которых может достигать гораздо больших 7 баллов, в прошлом, возможно, вызывали цунами. Отложения донных отложений вдоль восточного побережья Японии указывают на то, что огромные волны обрушились на береговую линию в 1677 году, после того как землетрясение потрясло район, перекрывающийся с подводной горой Дайичи-Касима.
«Таким образом, разрыв субдуцированной подводной горы является наиболее вероятным источником этих сильных землетрясений-цунами», — написали исследователи в своем исследовании.
Дайичи-Касима является «ярким примером» субдуцирующейся подводной горы, которая вызывает огромные трения, сказал Ли. Исследователи выбрали этот регион из-за обилия доступных данных, но их результаты, вероятно, применимы и к другим регионам мира, добавил он.
Неясно, может ли Дайичи-Касима спровоцировать землетрясение в ближайшее время. «Землетрясения магнитудой 7 происходят довольно регулярно», — сказал Чой. Записи показывают, что район вокруг подводной горы испытывал сильные землетрясения каждые 20 лет или около того, начиная с 1920 года. Эта тенденция изменилась в 2011 году, когда землетрясение магнитудой 7,8 потрясло Японию всего через три года после землетрясения магнитудой 8 в 2008 году.
«Вскоре ожидалось еще одно землетрясение, но, похоже, землетрясение в Тохоку нарушило поле напряжений, так что, возможно, часы были сброшены», — сказал Чой.
Что касается других подводных гор, расположенных у восточного побережья Японии, то им потребуется по меньшей мере миллион лет, чтобы достичь зоны субдукции, и еще 2 миллиона лет, чтобы вызвать землетрясения, сказал Чой.
Примечание редактора: Эта статья была обновлена в 12:30 по восточному времени в пятницу, 8 декабря, чтобы предоставить дополнительную информацию о тенденциях землетрясений на восточном побережье Японии за последние 100 лет.