Пунктирные землетрясения в районе Нью-Мадрида: новое исследование обнаруживает кластер прошлых событий
В 1811 и 1812 годах регион вокруг Нью-Мадрида, штат Миссури, пережил несколько сильных землетрясений. Последнее и самое крупное из них произошло на разломе Релфут и временно изменило течение реки Миссисипи. Эти землетрясения оцениваются величиной почти в 8.0 баллов и опустошили города вдоль реки, вызвав разжижение грунта, обрушение домов и падение дымоходов.
Из-за событий 1811-1812 годов район Нью-Мадрида признан зоной высокой сейсмической опасности. Предыдущие исследования также обнаружили в геологической летописи свидетельства множества более древних землетрясений. «Мы знаем, что крупные землетрясения происходили также около 1450 года н.э. и около 900 года н.э.», — говорит Райан Голд из Геологической службы США (USGS), отмечая, что частые землетрясения на этом разломе могут быть не нормой.
«Если бы землетрясения на разломе Релфут случались каждые 500 лет и продолжались так сотни тысяч лет, мы ожидали бы увидеть там горный хребет — но его нет», — поясняет Голд. Вместо этого скромный уступ, связанный с разломом, указывает на то, что сейсмическая активность не была устойчивой в течение долгого времени.
Чтобы проверить эту гипотезу, исследователи USGS решили заглянуть дальше последних нескольких тысяч лет. Сохранение долгой летописи прошлых землетрясений для разлома Релфут — сложная задача из-за естественных процессов, таких как дожди и периодические паводки на Миссисипи, которые могут стирать следы древних событий. «К этому добавляются антропогенные эффекты — активное сельское хозяйство, лесное хозяйство и строительство», — говорит Голд.
Вместо изучения самого разлома команда USGS исследовала холмистую местность к востоку от него, вокруг реки Миссисипи. Учёные обнаружили там высокую концентрацию впадин, называемых закенгами (от немецкого «проседать»), и выдвинули гипотезу, что эти просадки грунта являются трещинами, вызванными сильной тряской от крупных землетрясений.
Исследователи раскопали траншею через один из закенгов, сформировавшийся в лёссовых отложениях Пеории — иле, нанесённом ветром во время последнего ледникового периода вплоть до примерно 11 000 лет назад. Голд объяснил, как, по гипотезе команды, трещина закенга образуется во время землетрясения, её центральная часть опускается, а с краёв смывается осадок — таким образом фиксируя время события.
Траншея выявила четыре чётких пакета отложений. «Я был рад увидеть такую долгую летопись. Я полагал, что мы увидим только последовательность землетрясений 1811 и 1812 годов», — говорит Голд. Датировка всех четырёх пакетов осадка показала, что они соответствуют ранее идентифицированным землетрясениям на разломе Релфут: 1812 год н.э., ~1450 год н.э., ~900 год н.э. и ~2300 год до н.э. Ключевым моментом стало отсутствие свидетельств каких-либо дополнительных землетрясений в интервале от ~4 300 до ~11 000 лет назад. Если летопись в закенге полна, то «наша запись подтверждает, что темп землетрясений не был устойчивым», — заключает учёный.
«Наши результаты, мы надеемся, побудят сообщество, занимающееся оценкой сейсмической опасности, рассмотреть возможность того, что темп разрывов может быть переменным», — говорит Голд. «Иногда интервалы между землетрясениями могут быть очень длинными, а иногда они могут быть более тесно сгруппированы». Команда USGS надеется, что новые данные о разрывах в Нью-Мадриде помогут в моделировании рисков и сейсмической опасности в регионе, что, в свою очередь, может помочь уточнить строительные нормы — сделать здания достаточно безопасными, но не перепроектированными, что ведёт к растрате ресурсов.