Таяние океанической грязи помогает предотвращать крупные землетрясения и может указывать на зоны повышенного риска

Новое исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, позволило создать уточненные модели того, где и как плавятся породы в зонах столкновения тектонических плит в глубинах Земли. Эти данные о распределении расплавленных пород помогут лучше понять, где следует ожидать разрушительных землетрясений.

Крупнейшие землетрясения, такие как событие магнитудой 9.0 в 2011 году, вызвавшее аварию на Фукусиме, происходят в зонах субдукции, где одна плита погружается под другую. Землетрясения возникают там, где погружающаяся плита «застревает», и накапливается напряжение. Флюиды и расплавленные породы в этой системе действуют как смазка, помогая плитам скользить друг относительно друга и предотвращая крупные разрывы.

Эксперименты по нагреву образца океанической грязи до температур и давлений, характерных для зоны субдукции, показали, что осадки плавятся и, реагируя с окружающими породами, образуют минерал флогопит и солевые флюиды. Расчёты их электропроводности отлично совпали с геофизическими моделями реальных зон субдукции, что подтверждает, что этот процесс происходит в недрах Земли.

Крупные землетрясения маловероятны в тех частях зоны субдукции, где происходит плавление осадков. Все продукты плавления — сам расплав, солевые флюиды и флогопит — помогают плитам легко скользить, не вызывая сильных землетрясений. Сравнение моделей с данными о землетрясениях у западного побережья США показало отсутствие крупных событий в зонах плавления осадков. Это новое знание — важный шаг в сложной детективной работе по прогнозированию сейсмической опасности.