Медленные землетрясения - это длительные землетрясения, которые не так опасны сами по себе, но способны спровоцировать более разрушительные землетрясения. Их происхождение лежит на границах тектонических плит, где одна плита погружается под другую. Хотя причинный механизм уже известен, данных для точного моделирования жизненного цикла медленных землетрясений не хватает. Исследователи впервые используют глубоководные скважины для измерения давления глубоко под морским дном. Они надеются, что данные этих и будущих наблюдений помогут понять эволюцию землетрясений.
Поверхность Земли лежит на гигантских тектонических плитах. Их края взаимодействуют по-разному в зависимости от относительного движения, состава и плотности пластин. Место, где плиты сталкиваются и одна опускается под другую, называется зоной субдукции, часто местом так называемых медленных землетрясений. Это низкочастотные землетрясения, которые высвобождают свою энергию в течение более длительных периодов - от часов до месяцев - чем землетрясения, которые мы можем ощущать, сотрясая землю под нами, которые могут длиться от секунд до минут.
Важно понимать медленные землетрясения, поскольку, хотя сами по себе они не особенно опасны, они могут вызывать более сильные кратковременные землетрясения, которые могут быть чрезвычайно опасными. Исследователи считают, что изменение давления между водопроницаемыми областями в зоне субдукции является причиной медленных землетрясений. Они ожидали, что причиной может быть чрезмерное давление, превышающее те, которые могут выдержать типы горных пород на этих границах. Наконец, точные данные об этих условиях высокого давления были собраны в ходе недавней экспедиции Интегрированной программы океанического бурения (IODP), в которой участвовали исследователи из Института исследований землетрясений Токийского университета.
«Мы считаем, что зона субдукционного разлома намного слабее, чем окружающая порода, и что это может привести к сдвигу зон разлома, что может вызвать землетрясения», - сказал профессор Маса Киношита из Исследовательского института землетрясений. «Высокое давление жидкости в водопроницаемых скальных разломах, называемых океанскими водоносными горизонтами, является одной из причин этой слабости. Наша экспедиция к Нанкайскому желобу, в нескольких сотнях километров к югу от Осаки, включала бурение для измерения температуры и давления вдоль линии разлома.."
Типичное, или «гидростатическое», давление ниже морского дна в этом регионе составляет около 60 мегапаскалей - это примерно то давление, которое вы почувствуете, если ляжете плашмя и кто-то сбросит на вас 200 Эмпайр Стейт Билдинг. Пробы из скважины, проведенные исследователями, показали давление от 5 до 10 мегапаскалей выше, чем в непосредственной близости от зоны разлома. Выбранный район был идеальным для проведения подобных наблюдений. Команда заранее знала, что существуют высокие температурные градиенты, которые, вероятно, коррелируют с колебаниями давления, которые они надеялись обнаружить. В команду также входили микробиологи, которые стремились обнаружить невидимую микробную жизнь в этих ранее неисследованных регионах.
Несмотря на то, что мы получили некоторые очень полезные данные, и первые в своем роде, показания давления должны были быть выведены, и в будущем мы хотим иметь станции наблюдения на месте, которые могут передавать данные о давлении и температуре без нужен корабль, - сказал Киношита. «Теперь мы предлагаем еще одну экспедицию, на этот раз к западу от Японии, где часто случаются медленные землетрясения. Я изучал подводный тепловой поток еще со времен учебы. Интересно увидеть в реальности то, что до недавнего времени было только теоретическим».