Разлом Сан-Андреас: затишье перед бурей

Сейсмологи – хорошие наблюдатели. С появлением нового поколения геофизических приборов и способов обработки данных им удается не просто перехватывать все вибрации, производимые землетрясениями, но и слышать каждый тектонический стон или скрип нашей планеты. В связи с этим особенное беспокойство вызывают участки на границах тектонических плит, которые долгое время остаются «немыми» и не излучают даже тусклого сейсмического шепота.

Вдоль разлома Сан-Андреас, в центральной и южной части Калифорнии, есть несколько таких мест, чье упрямое молчание остается постоянной загадкой для специалистов. В своем докладе, опубликованном на этой неделе в научном журнале Science, сейсмологи Юнль Цзян и Надя Лапуста из Калифорнийского технологического института предложили новую модель, объясняющую эту нехарактерную тишину на отдельных участках разлома.

Чтобы понять их аргументы, стоит для начала описать характер Сан-Андреаса и механическое поведение земной коры на всем его протяжении. Разлом проходит по территории Калифорнии, соединяя между собой два подводных срединно-океанических хребта, в которых вулканическая деятельность формирует новое океаническое дно. Один хребет находится у мыса Мендоцино, другой – в Калифорнийском заливе у материковой части Мексики.

На всем своем протяжении Сан-Андреас прорезает континентальную кору, состоящую из горных пород разных возрастов, структур и геологических особенностей. В результате такой разнородности различные сегменты разлома по-разному реагируют на тектонические сдвиги Тихоокеанской и Североамериканской плиты. На одних участках Сан-Андреас движется параллельно с движением плит, а на других – застревает на несколько десятилетий, после чего выпускает накопившееся давление умеренными или сильными подземными толчками.

 

 

С одной стороны, подобную изменчивость можно назвать благоприятной для людей, живущих вдоль Сан-Андреаса, поскольку в случае катастрофического землетрясения сдвиг земной коры вряд ли произойдет по всей 1300-километровой длине разлома. Но с другой стороны, эта неравномерность существенно затрудняет прогнозы сейсмологов.

Как правило, землетрясения вдоль Сан-Андреаса происходят на небольших глубинах (около 10–12 км), где земная кора состоит преимущественно из хрупких горных пород – кварца и полевого шпата. На участках разлома, генерирующих регулярные подземные толчки, эта хрупкая область является источником непрерывных микросейсм – крошечных землетрясений магнитудой менее 2.0 по шкале Рихтера. А вот на тех сегментах, где землетрясения происходят достаточно редко, микросейсмы отсутствуют напрочь.

Важно отметить, что эти тихие сегменты соответствуют тем областям, которые в историческом и доисторическом прошлом производили очень мощные и энергичные землетрясения. К таковым относится, например, подземный толчок Форт-Техон магнитудой 7.8 в 1857 году, который сравним с печально известным землетрясением в Сан-Франциско в 1906 году.

По мнению Цзян и Лапуста, затишье на отдельных участках Сан-Андреас связано с тем, земная кора в этих местах разрывается на гораздо большую глубину, чем считалось ранее. Соответственно, землетрясения здесь происходят на 3–5 км ниже сейсмогенной зоны, то есть не в хрупком полевом шпате, а в более податливых и теплых слоях земли, поэтому производят не микросейсмический «грохот», а тихие, вязкие волны.

Если модель Цзян и Лапусты верна, то она становится тревожным звоночком для сейсмологов, поскольку означает, что участки разлома, генерирующие постоянные микросейсмы, менее опасны, нежели тихие сегменты, которые столетиями накапливают давление. До сих пор неясно, почему именно эти участки производят редкие, но очень мощные землетрясения, однако авторы исследования полагают, что они обладают необычно равномерной силой трения, поэтому в случае сдвига разрываются с ужасающей целостностью.

 

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ

КАЛЕЙДОСКОП

-->