Международная группа исследователей впервые получила детальные изображения процесса разрушения зоны субдукции – гигантского разлома, где одна тектоническая плита погружается под другую. Эти структуры отвечают за наиболее мощные землетрясения на планете, однако до сих пор механизм их окончательного распада оставался теоретическим. Согласно материалам исследования, опубликованного в журнале Science Advances, плиты в районе Каскадия у берегов Северной Америки не просто замедляются, а буквально разрываются на части.
Процесс субдукции формирует облик Земли, перемещая континенты и провоцируя извержения вулканов, но этот цикл не бесконечен. Руководитель исследования Брэндон Шак из Университета штата Луизиана сравнивает запуск субдукции с попыткой толкать поезд в гору, а ее работу – с движением состава под уклон. Прекращение этого процесса требует масштабного события, сопоставимого с крушением поезда, которое геологам удалось зафиксировать в реальном времени.
Данные были получены в ходе экспедиции 2021 года на исследовательском судне «Маркус Лангсет». С помощью метода сейсмического отражения, работающего по принципу ультразвукового исследования, ученые просканировали океанское дно у острова Ванкувер. Система датчиков длиной 15 километров позволила создать подробную карту разломов, где плиты Хуана де Фука и Эксплорер уходят под Северо-Американскую плиту.
Снимки показали, что погружающаяся плита охвачена сетью крупных трещин. В одном из секторов зафиксирован разлом с вертикальным смещением около пяти километров. Исследователи обнаружили, что разрушение происходит поэтапно: плита распадается на микроплиты, формируя новые границы. Этот процесс, получивший название сегментированного или эпизодического прекращения, объясняет, как за миллионы лет тектоническая активность в конкретном регионе постепенно сходит на нет.
Анализ сейсмической активности подтвердил структурные изменения. Вдоль разлома протяженностью 75 километров выявлены участки затишья. По словам ученых, отсутствие землетрясений в этих зонах указывает на то, что части плиты уже полностью отделились друг от друга и трение между ними исчезло. Такие пробелы в сейсмической истории региона служат индикаторами расширяющегося разрыва.
Новое открытие проясняет происхождение аномальных геологических структур в других частях мира, например, ископаемых микроплит у берегов Калифорнийского полуострова. Полученные данные будут интегрированы в модели прогнозирования землетрясений для северо-запада США и Канады. Хотя обнаруженные разломы пока не меняют общую оценку рисков возникновения цунами, они позволяют точнее понять, как распространяется сейсмическая энергия в зонах раздела тектонических блоков.
