В восточной части Тихого океана, примерно в полутора тысячах километров к западу от побережья Эквадора, расположен тектонический разлом Гофар. На протяжении как минимум тридцати лет здесь с необычайной регулярностью происходят землетрясения магнитудой 6.0. Подземные толчки фиксируются каждые пять–шесть лет, при этом разрывы затрагивают почти одни и те же участки разлома с сопоставимой силой. Такая циклическая стабильность считается редким явлением в сейсмологии и долгое время оставалась предметом научных дискуссий.
Группа исследователей из Индианского университета в Блумингтоне совместно с коллегами из Океанографического института Вудс-Хоул и других научных центров США и Канады опубликовала в журнале «Science» результаты работы, объясняющей этот феномен. Согласно выводам ученых, внутри самого разлома существуют особые зоны, которые выполняют роль естественных тормозных систем. Эти участки препятствуют дальнейшему распространению разрыва, ограничивая общую мощность сейсмического события.
Разлом Гофар расположен на границе между плитами Наска и Тихоокеанской, которые скользят относительно друг друга со скоростью около 140 миллиметров в год. Это один из наиболее изученных трансформных разломов на океаническом дне. Особенность этого участка заключается в наличии тихих отрезков между зонами основных разрывов. Эти сегменты способны поглощать тектоническое напряжение, не создавая крупных сейсмических волн. Ранее ученые называли их барьерами, однако физическая природа их надежности была неясна.
Для изучения процессов специалисты использовали данные двух масштабных экспедиций, проведенных в 2008 году и в период с 2019 по 2022 год. На дне океана были установлены высокочувствительные сейсмометры, которые зафиксировали десятки тысяч микротолчков, предшествовавших крупным событиям магнитудой 6.0. Детальный мониторинг позволил проследить динамику поведения разлома до, во время и после основного удара стихии.
Анализ показал, что барьерные зоны не являются монолитными участками породы. Это сложные структуры, где основной разлом распадается на несколько ветвей с боковыми смещениями от 100 до 400 метров. Такие особенности строения создают локальные полости, в которые проникает морская вода. В момент начала землетрясения резкое движение вдоль разлома вызывает падение давления жидкости внутри пористой породы. Это приводит к временному блокированию сегмента – процессу, известному как дилатансионное упрочнение.
Фактически эти зоны срабатывают как встроенные тормоза, останавливая распространение сейсмической энергии. Исследователи отмечают, что подобные механизмы, вероятно, распространены на многих подводных трансформных разломах по всему миру. Полученные данные позволяют более точно моделировать сейсмические риски не только в океане, но и в густонаселенных прибрежных регионах, где поведение тектонических плит может подчиняться аналогичным физическим законам.
