Как буровые работы раскрыли тайну мегаземлетрясения в Японии 2011 года

С 2011 года ученых озадачивала сила гигантского землетрясения и цунами, разрушивших, среди прочего, японскую атомную электростанцию Фукусима. Теперь экспедиция по бурению, установившая рекорд Гиннесса, разгадала загадку катастрофы. Катастрофическое событие произошло в зоне у восточного побережья Японии, где Тихоокеанская тектоническая плита подталкивается под Охотскую плиту. Когда эти плиты проскальзывают получается очень сильное землетрясение или, как в этом Сулчае — мегатрастовое землетрясение. Но как именно выяснили все подробности и что вообще произошло?

Аномальное поведение разлома

Обычно при мегатрастовом землетрясении проскальзывание между плитами происходит на значительной глубине, а создаваемый разрыв ограничивается слоем «заблокированной» породы у морского дна, который действует как тормоз для трещины. Однако в случае Тохоку проскальзывание фактически увеличивалось по мере распространения вверх, и разрыв достиг самого желоба — явление, которое озадачивало ученых годами.

Международная исследовательская экспедиция обнаружила причину странного поведения и результирующей мощности землетрясения. Исследование опубликовано в журнале Science. Ученые выяснили, что в случае Тохоку нормальный слой твердой породы, обычно находящийся между плитами, фактически состоял из 30-метрового слоя пелагической глины — мягкого, скользкого вещества, накопившегося там за миллионы лет по мере оседания микроскопических частиц.

Не забывайте о нашем Дзен, где очень много всего интересного и познавательного!

Когда плиты начали проскальзывать, эта глина действовала как своеобразная смазка для землетрясения, ускоряя движение вместо того, чтобы препятствовать ему. Результатом стало мелкое проскальзывание на 50-70 метров, которое сместило крупные участки морского дна и вызвало сильные ударные волны и гигантское цунами.

Как землетрясения меняют планету

Землетрясение оказалось настолько значительным, что остров Хонсю сместился на 2,4 метра на восток, ось Земли сдвинулась примерно на 10-25 сантиметров, а скорость вращения планеты увеличилась на 1,8 микросекунды в день.

«Эта работа помогает объяснить, почему землетрясение 2011 года так сильно отличалось от того, что предсказывали многие модели ранее. Поэтому такое поведение дало новые знания в сфере предсказания землетрясений.

Присоединяйтесь к нам в Telegram!

Рекордная глубина бурения

Для того, чтобы сделать это открытие ученые отправились в экспедицию, известную как Japan Trench Fast Drilling Project (JTRACK) в 2024 году. Экспедиция использовала современное буровое судно и это стало первым случаем, когда ученые пробурили напрямую в зону разлома недавнего мегатрастового землетрясения. Они углубились на 7906 метров под поверхность моря, попутно заработав рекорд Гиннесса за самое глубокое научное бурение из когда-либо зарегистрированных.

Находки экспедиции и исследования, по словам ученых, должны помочь лучше понять сейсмическую активность у побережья Японии, где пелагическая глина простирается на сотни километров, делая мелкие землетрясения более вероятными, чем считалось ранее.

Прогнозирование землетрясений

В Японском желобе геологическое наслоение фактически предопределяет, где сформируется разлом. Это становится чрезвычайно слабой поверхностью, что облегчает распространение разрывов морского дна. — сказал один из авторов исследования

Исследователи также отмечают, что новое понимание механики таких типов зон разломов может помочь лучше оценить риски землетрясений и цунами для других прибрежных сообществ. Понимание того, как слои осадочных пород влияют на поведение разломов, открывает возможности для более точного прогнозирования катастрофических событий в других зонах по всему миру.

Если ищете что-то интересное на AliExpress, не проходите мимо Telegram-канала "Сундук Али-Бабы"!

Исследование демонстрирует, как сочетание передовых технологий бурения и междисциплинарного подхода позволяет раскрывать тайны природных катастроф, которые казались необъяснимыми более десятилетия. Данные, полученные в ходе экспедиции JTRACK, станут основой для разработки улучшенных систем раннего предупреждения и оценки рисков в сейсмоактивных регионах.