Новый механизм может объяснить, как сильные землетрясения с магнитудой более M7 связаны с поднятием побережья во многих регионах мира. Это имеет важные последствия для сейсмической опасности и риска цунами вдоль берегов многих стран. Механизм предложен международной группой ученых во главе с Василики Муслопулу из Немецкого исследовательского центра геонаук GFZ в журнале Tectonics. Идея состоит в том, что серия сильных землетрясений в течение геологически короткого периода времени вызывает подъем земли, когда одна тектоническая плита проскальзывает под другую плиту земной коры в процессе, называемом субдукцией.
Чтобы проверить свою гипотезу, ученые исследовали древние береговые линии, сохранившиеся с течением времени, так называемые палеобереговые линии, чтобы определить скорость подъема за последние тысячелетия. Василики Муслопулу говорит: «Вполне вероятно, что береговые линии вдоль активных краев субдукции, где не было заметного тектонического поднятия за последние 10 000 лет, в ближайшем будущем выдержат землетрясения силой более 7 баллов».
Подъем распространен вдоль береговых линий континентов в системах субдукции по всему миру (например, на Камчатке, в Японии, Новой Зеландии и Папуа-Новой Гвинее), при этом темпы вертикального подъема, накопленные за последние 10 000 лет, как правило, выше - до в десять раз больше, чем для интервалов времени более 125 000 лет.
Эта изменчивость скорости является странной и требует объяснения. Происхождение и величина этих колебаний скорости были исследованы немецкими (GFZ) и новозеландскими (Кентерберийский университет) учеными с использованием глобального набора данных о 282 приподнятых палеобереговых линиях из восьми окраин субдукции по всему миру (Италия, Греция, Новая Зеландия, Япония, Папуа). Новая Гвинея, Иран-Пакистан, Чили) и двумерные численные модели.
Палеобереговые линии являются полезным инструментом для ограничения масштабов и механизмов этого поднятия, поскольку они часто эффектно сохраняются в виде вырезанных волнами платформ, уступов и морских выемок, обеспечивая геологическую летопись взаимодействия между изменениями уровня моря. и поднятие горных пород.
Анализ данных и моделирование позволяют предположить, что изменение скорости подъема вдоль границ субдукции в основном является краткосрочным явлением. Для геологов краткосрочный период означает срок менее 20 000 лет. Эти скорости подъема не могут быть объяснены процессами на границе плит, как считалось ранее. Вместо этого они отражают склонность к естественным временным вариациям скорости подъема, когда недавний (не более 10 000 лет назад) подъем был наибольшим из-за временной группировки землетрясений большой магнитуды (больше, чем M7) на разломах верхней плиты.
Учитывая размер и географическую протяженность проанализированного набора данных, выводы этой работы, вероятно, будут иметь широкое применение.
Отвечая на вопрос, что нового в этих находках, Василики Муслопулу объясняет: «Впервые показано временное скопление сильных землетрясений на границах активной субдукции, что указывает на интенсивный период высвобождения напряжения из-за последовательных землетрясений, за которым следуют длительные периоды сейсмическое затишье». Этот вывод имеет применение к сейсмической опасности этих регионов, поскольку он подчеркивает потенциал будущих разрушительных землетрясений и цунами на активных окраинах субдукции без поддающихся измерению недавних подъемов. В таких случаях палеобереговые линии возрастом более 10 000 лет могут стать важным ограничением для анализа опасностей. Другими словами: для оценки вероятности сильных землетрясений в будущем полезно взглянуть на палеобереговые линии.
Кроме того, это предупреждает ученых о том, что кластеризация землетрясений может характеризовать не только неглубокие разломы и землетрясения меньшего размера с магнитудой ниже M7, но и свойство крупных субдукционных землетрясений.
Эта работа представляет концептуальную модель, в которой деформация высвобождается сгруппированными во времени сильными землетрясениями, которые разрывают разломы в пределах верхней плиты, а не в зоне, где встречаются тектонические плиты (граница плиты). Онно Онкен из GFZ комментирует: «Это интригующее открытие, которое меняет стереотипное представление о том, что все или большинство сильных субдукционных землетрясений происходят вдоль активного контакта, то есть на поверхности раздела двух сходящихся плит. Мы надеемся, что это новое открытие будет способствовать картирование и обнаружение таких разломов вдоль активных окраин субдукции, а также поможет объяснить изменчивость повторяемости сильных землетрясений, происходящих во многих субдукциях во всем мире».