Кривизна разлома может определять место возникновения сильных землетрясений

Крупные землетрясения магнитудой 8,5 и выше происходят там, где разломы в основном плоские, установили геологи из Университета Орегона (США) и Франции. В статье в журнале Science они сообщают, что более изогнутые разломы с меньшей вероятностью испытывают землетрясения, превышающие эту силу.

Ранее считалось, что мега-землетрясения возможны только на границе быстро сходящихся молодых тектонических плит, пока два гигантских события — землетрясение магнитудой 9,4 в Индонезии в 2004 году и магнитудой 9,0 в Японии в 2011 году — не опровергли эту теорию. С тех пор гигантские землетрясения стали считать возможными на любом крупном разломе. Новое исследование показывает, что максимальный размер землетрясений может контролироваться другим параметром: кривизной разлома.

«Причина, по которой одни участки разлома сопротивляются разрушению дольше других, часто обсуждается. Я подумал, что причиной могут быть вариации в геометрии разлома, и стал искать изменения уклона основных субдукционных разломов мира», — пояснил ведущий автор Квентин Блетери. Он проанализировал геометрию субдукционных разломов по всему миру, чтобы найти градиенты уклона (кривизну), а не сам угол наклона. «Я обнаружил противоположное тому, что ожидал: очень крупные землетрясения происходят на участках разлома, где уклон наиболее регулярный, или плоский», — сказал он. К таким плоским регионам относится, например, разлом Каскадия, последний раз испытавший мега-землетрясение в 1700 году.

Ключевой аспект заключается в том, что пороги разрушения более неоднородны вдоль изогнутых разломов, поэтому протяженность разрыва ограничивается изогнутыми участками, которые не готовы разрушиться. Вдоль плоских разломов порог разрушения более однороден, что позволяет одновременно разорваться большим площадям. «Корреляция кривизны с мега-землетрясениями сильна. Данные не лгут», — отметила соавтор Аманда Томас. На основе средней кривизны внутри областей разрыва гигантских землетрясений исследователи заключили, что вероятность связи мега-землетрясений с кривизной разломов составляет более 99%.

Это открытие не окажет прямого влияния на способность предсказывать, когда произойдет землетрясение. «Вместо этого наши выводы подтверждают идею, что если вы находитесь в месте, где в прошлом не было свидетельств крупных землетрясений, и ваше местоположение находится на изогнутой плите, то, возможно, мега-землетрясение никогда не произойдет. Не все субдукционные зоны могут иметь действительно крупные землетрясения — таков вывод этого исследования», — сказал соавтор Алан Ремпел. Следующий шаг — выяснить, почему плоская плита более подвержена крупному землетрясению, чем изогнутая. Эта информация в конечном итоге может привести к улучшенным картам опасности для сейсмоопасных регионов мира.