Сейсмические «КТ-сканы» раскрывают динамику глубоких недр Земли

Новое исследование на глубине около 100 миль под массивной тектонической плитой, погружающейся под Северную Америку, позволило уточнить процесс субдукции, который порождает землетрясения, вулканы и возвышение Каскадных гор на северо-западе Тихого океана. Крупнейшая в мире сеть сейсмометров, развернутая на морском дне, вместе с сотнями приборов на континенте позволила исследователям из Калифорнийского университета в Беркли создать, по сути, КТ-сканы плиты Хуана де Фука и части мантии Земли непосредственно под ней.

Исследование проливает новый свет на конкурирующие гипотезы о движущих силах тектоники плит. Новая работа предполагает, что в зоне субдукции Каскадия движение плиты не связано с сопротивлением вязкого материала мантии под ней. Вместо этого данные выявили наличие отчетливого тонкого слоя, отделяющего плиту от мантии. Этот слой действует как своего рода барьер, через который плита перекатывается перед погружением под континент. «То, что мы наблюдаем, — это накопление материала низкой вязкости между плитой и мантией. Его состав действует как смазка и разъединяет движение плиты с мантией под ней», — поясняет сейсмолог Ричард Аллен, руководитель исследования.

Это открытие поможет уточнить модели динамики тектоники плит, что важно для понимания связи между тектоническими процессами и землетрясениями. «Именно движение плит вызывает землетрясения. Такие модели помогают нам понять эту связь, чтобы мы могли лучше оценивать риски для побережья», — отмечает Аллен.

Исследование стало возможным благодаря масштабному проекту Cascadia Initiative Национального научного фонда США (NSF) стоимостью 20 миллионов долларов. В течение четырех лет массив морских и наземных сейсмометров зафиксировал тысячи землетрясений по всей планете. Для анализа использовались данные 321 землетрясения магнитудой от 6 до 7.5. Ведущим автором статьи в журнале Science является аспирант Уильям Хоули.