Скрытый слой глины усилил мегаземлетрясение в Японии в 2011 году, подтверждает исследование

Международная исследовательская экспедиция с участием Корнеллского университета выявила новые детали, объясняющие необычное поведение землетрясения 2011 года к северо-востоку от Японии, которое подняло морское дно и вызвало цунами, опустошившее прибрежные районы и АЭС «Фукусима-дайити». Первые опубликованные данные экспедиции в журнале Science показывают, что в зоне Японского желоба — глубоководной границы, где одна тектоническая плита погружается под другую, — разлом сужается в тонкий, богатый глиной слой, скрытый прямо под морским дном. Этот слабый слой позволил меганадвиговому землетрясению 2011 года разорваться вплоть до желоба, вызвав 50–70 метров мелководного смещения, которое сместило обширные участки дна.

Это открытие важно, потому что в большинстве землетрясений в зонах субдукции разрыв начинается глубоко на разломе, а величина смещения уменьшается по мере продвижения разрыва вверх к морскому дну. Однако в 2011 году смещение, наоборот, увеличивалось по мере приближения к поверхности. Работа помогает объяснить это расхождение с моделями и показывает, как геологическое строение предопределяет локализацию разрыва, что критически для оценки цунамиопасности.

«В зоне Японского желоба геологическая слоистость практически предопределяет, где сформируется разлом, — сказал соавтор исследования Патрик Фултон. — Он становится чрезвычайно сфокусированной, чрезвычайно слабой поверхностью, что облегчает распространение разрывов до самого морского дна». Анализ образцов керна, полученных в ходе рекордного по глубине (7 906 метров) научного бурения экспедиции JTRACK, выявил 30-метровый слой пелагической глины — очень мягкого и скользкого материала, который действовал как естественная «линия отрыва», концентрируя разрыв. Поскольку этот слой простирается на сотни миль вдоль желоба, регион может быть более подвержен землетрясениям с мелководным смещением, чем считалось ранее.