'Односторонняя двойная субдукция' приводит к образованию гор, формируемых удаленными силами
Группа геологов выявила тонкую, но мощную силу, управляющую горообразованием и сжатием земной коры в Японии и соседних регионах. Так называемая односторонняя двойная субдукция (ОДС) в соседних океанических желобах оказывает влияние на расстоянии в сотни и тысячи километров от зоны погружения плит.
Об этом сообщают в журнале Nature Geoscience Гвидо М. Джанни из GFZ (Германский исследовательский центр геонаук) и его коллеги из GFZ и Университета Майами.
Известно, что зоны субдукции, где тектонические плиты погружаются друг под друга, являются источником сильнейших и наиболее разрушительных землетрясений, вулканических дуг и движения земной коры. Новое исследование показывает, что когда две соседние зоны субдукции погружаются в одном направлении, как в желобах Рюкю и Идзу-Бонин-Мариана к югу от Японии, эффект не является локальным. Эти зоны также влияют на так называемые заднедуговые области.
Заднедуговые области — часть общей картины тектоники плит. Там, где происходит субдукция, формируются глубоководные желоба. «Позади» желобов, если смотреть по направлению движения океанической плиты, могут формироваться горы за счет деформации континентальной коры, а над ними — вулканы, часто выстроенные дугой. Еще дальше располагаются заднедуговые регионы, что и дало им название.
Исследователи использовали передовое 3D геодинамическое моделирование, чтобы показать эффекты системы ОДС, которая в течение последних 10 миллионов лет «тянула» Тихоокеанский желоб на запад. Это движение создает напряжение в вышележащей плите на северо-востоке Японии, инициируя волну сжатия, источником которой не является прямое столкновение плит. Результирующее сжатие коры привело к образованию гор на северо-востоке Японии и, возможно, даже активно спровоцировало формирование новой зоны субдукции в заднедуговой области Японского моря, включая район разрушительного землетрясения на полуострове Ното в 2024 году.
Модель авторов, описывающая «двойную субдукционно-индуцированную орогению», улучшает давно существующие представления о том, как происходит горообразование без прямого столкновения континентов. Их работа подчеркивает, как удаленное взаимодействие плит может формировать регионы на расстоянии до тысяч километров.
«Наши модели показывают значительное увеличение горизонтального напряжения в верхней плите над Тихоокеанским желобом, что соответствует поясу деформации, состоящему из надвиговых разломов вдоль северо-восточной Японии, землетрясениям и деформации коры, простирающейся более чем на 1000 километров в заднедуговую область Японии», — говорит первый автор Гвидо Джанни. На момент исследования он работал научным сотрудником фонда Александра фон Гумбольдта в секции «Динамика литосферы» GFZ. Джанни представляет Национальный совет по научным и техническим исследованиям (CONICET) в Буэнос-Айресе, Аргентина.
Помимо современной Японии, исследование предполагает, что аналогичные механизмы ОДС могут объяснять древние события горообразования в таких регионах, как Средиземноморье в мезозое и Южная Америка в палеозое. Джанни отмечает: «Эти выводы не только уточняют наше понимание тектонических процессов, но и имеют значение для оценки сейсмической опасности в регионах, испытывающих сходное субдукционное взаимодействие».