Ученые воспроизвели сверхсдвиговые землетрясения в лаборатории

Команда геологов во Франции впервые в лабораторных условиях воссоздала явление, известное как сверхсдвиговое землетрясение. Как сообщается в журнале Science, исследователи обнаружили, что сжатие гранита при определенных условиях вызывает распространение разрывов быстрее сдвиговых волн, что приводит к наблюдаемому сверхсдвиговому событию.

При «нормальном» землетрясении сейсмические волны генерируются в результате разрыва разломов в земной коре. Глубоко в недрах также возникают более быстрые сдвиговые (S-) волны, которые на поверхности не ощущаются. В очень редких случаях сейсмические волны могут ускориться и начать распространяться быстрее сдвиговых, создавая землетрясение «звукового удара» с разрушительными последствиями, непропорциональными его магнитуде. До сих пор такие сверхсдвиговые землетрясения, зафиксированные в природе лишь несколько раз, не воспроизводились в лаборатории.

Для воссоздания условий сверхсдвигового землетрясения исследователи подвергали плиты гранита очень высокому давлению — сжимали их, одновременно прикладывая боковое давление, пока они не начинали проскальзывать друг относительно друга, высвобождая волну энергии. В 200 повторениях эксперимента с акустическими датчиками ученые обнаружили, что, манипулируя давлением, можно вызвать сверхсдвиговые условия. Это первый успешный лабораторный эксперимент такого рода. Более важно то, что он показывает возможность сверхсдвиговых землетрясений на гораздо меньших масштабах, чем считалось ранее, а значит, в реальном мире они могут происходить чаще.

Однако результаты не являются поводом для беспокойства, поскольку условия в лаборатории (гладкие поверхности гранита) могут быть оптимальными для возникновения сверхсдвига и редко встречаются в природе. Исследователи предполагают, что многие сверхсдвиговые землетрясения в природе могут происходить на участках разломов, которые не смещаются, и поэтому остаются незамеченными.