Самовідновлювальний розлом виявлено лише за кілька годин, ризик землетрусу непередбачувано зростає

Нове дослідження показує, що глибокі розломи можуть загоюватися самі за лічені години, через що ризик потужного землетрусу зростає набагато швидше, ніж вважалося раніше.

Нещодавно опубліковане дослідження показує, що глибокі підземні розломи можуть "запечататися" напрочуд швидко протягом кількох годин після повільної сейсмічної події - Фото: SciTechDaily.com

Нове дослідження показує, що глибокі підземні розломи можуть «загоюватися» лише за кілька годин після подій повільного зсуву – достатньо швидко, щоб повністю змінити спосіб накопичення та вивільнення енергії до того, як станеться землетрус.

Результати дослідження Каліфорнійського університету в Девісі, опубліковані 19 листопада в журналі Science Advances, показують, що такі мінерали, як кварц, можуть мікроскопічно загоюватися під надзвичайно високим тиском і температурою, допомагаючи переломам відновити міцність лише за кілька годин.

За словами професорки Аманди Томас, результати експериментів показують, що розломи діють як система самовідновлення. Після кожного повільного зсуву зруйнована порода може швидко знову з'єднатися, тим самим дозволяючи напруженню продовжувати накопичуватися та, можливо, призвести до сильніших землетрусів у майбутньому.

Раніше вчені вважали, що розломам потрібно дуже багато часу, щоб відновити свою цілісність. Однак нові дані показують, що відновлення відбувається так швидко, що навіть невеликі зміни від припливних сил Місяця та Сонця можуть спровокувати подальший рух.

Щоб перевірити цей механізм, команда Томаса та професор геохімії Джеймс Воткінс створили умови, що імітували середовище глибоко в земній корі. Кварцовий порошок пресували у срібних циліндрах під тиском 1 гігапаскаль та температурою 500 градусів Цельсія. Після процесу «варіння» зразки досліджували за допомогою ультразвуку та електронних мікроскопів.

Результати показали, що зруйновані мінеральні частинки почали зварюватися. Новий зв'язок створив значну міцність вже через 6-24 години, подібно до механізму дії миттєвих клеїв.

Рекомпресія розломів може бути ключовою в багатьох геологічних системах, не лише в глибоких зонах субдукції, але й у неглибоких розломах поблизу поверхні, де відбуваються сильні землетруси. Цей фактор довгий час значною мірою ігнорувався в моделях сейсмічного прогнозування, хоча він може визначати швидкість наростання напруги та частоту землетрусів, каже професор Томас.

Дослідження також розширює розуміння подій повільного зсуву, особливо в зоні субдукції Каскадія на Тихоокеанському Північному Заході , де рухи можуть тривати від кількох днів до місяців. Розломи там демонструють здатність відновлювати зсуви вже через кілька годин або днів, що свідчить про швидку релаксацію напружень.

За словами вчених, мікроскопічна здатність до загоєння між мінеральними частинками може створювати хвильові ефекти масштабом у сотні кілометрів, тобто масштабом великих землетрусів.

Це означає, що навіть дуже незначні зміни в ґрунті, в когезії між кварцовими зернами, можуть впливати на те, як розлом накопичує або вивільняє енергію з часом. Якщо когезія швидко відновлюється, розлом може знову міцніше «замкнутися», що призведе до того, що енергія продовжуватиме стискатися, а не поступово вивільнятиметься через невеликі рухи.

І навпаки, за певних умов це самовідновлення також може змінити ритм повільного ковзання, впливаючи на те, коли і як поширюється напруга в земній корі.

Ось чому вчені кажуть, що розуміння мікроскопічного процесу самовідновлення не лише допомагає пояснити незвичайну поведінку повільного ковзання, але й є ключем до точнішого прогнозування ризику землетрусів у регіонах з активними зонами субдукції.

Подія повільного ковзання (SSE)

Це дуже повільна форма сейсмічного руху, яка не викликає сильних струшувань, як землетрус. Замість вивільнення енергії за лічені секунди, повільне зміщення триває від кількох днів до місяців. Тектонічні плити рухаються лише на кілька сантиметрів, але цього достатньо, щоб накопичити та регулювати напругу в земній корі.

Ці події важливі, оскільки вони можуть сигналізувати про зміни в напруженні розлому, навіть з наслідками для ймовірності майбутніх сильних землетрусів.

Зона субдукції

Це межа, де океанічна плита підсувається під континентальну плиту. Коли плита занурюється в мантію Землі, вона створює величезне тепло та тиск. Це найбільш сейсмічно активний регіон на планеті, де відбуваються як уповільнені землетруси, так і сильні землетруси.

Повернутися до теми

МІНЬ ХАЙ

Джерело: https://tuoitre.vn/phat-hien-dut-gay-tu-lien-chi-sau-vai-gio-nguy-co-dong-dat-tang-kho-luong-20251120091315604.htm