Пилотируемый подводный аппарат обнаружил в Японском желобе уступ разлома, образовавшийся во время мегаземлетрясения Тохоку-оки в 2011 году

Геолог Университета Ниигаты Хаято Уэда на борту подводного аппарата совершил погружение в Японский желоб в эпицентральной области разрушительного мегаземлетрясения Тохоку-оки 2011 года. На глубине 7500 метров на восточном склоне 60-метрового хребта, который, как показали предыдущие батиметрические съемки, образовался сразу после землетрясения, был обнаружен почти вертикальный уступ высотой 26 метров.

Исследователи пришли к выводу, что этот уступ является поверхностным проявлением подвижки разлома во время землетрясения (косейсмической). Уступ сложен несвязными мягкими илами. Нижняя часть склона покрыта многочисленными обломками таких же илов, очевидно, обрушившимися с уступа. Наблюдаемые острые поверхности скола и угловатые края как на уступе, так и на обломках указывают на очень быстрое нарастание напряжения, которое разрушило мягкие илы до того, как они смогли деформироваться пластически, что подтверждает косейсмическое происхождение уступа.

Точные измерения топографии с помощью акустического транспондера и манометра, выполненные при пересечении хребта, показали, что высота и объем приподнятой породы соответствуют косейсмическому смещению по разлому на величину 80–120 метров в желобе. Эта оценка превышает ранее рассчитанное смещение (~65 м) под склоном к западу от оси желоба. Избыточное смещение в желобе авторы объясняют локальным усилением из-за неровной поверхности погружающейся Тихоокеанской плиты, которая изменила геометрию и устойчивость разлома.

Это первое исследование, в котором с помощью пилотируемого аппарата непосредственно наблюден, зафиксирован и точно измерен рельеф, измененный единичным мегаземлетрясением желобового типа, включая разломный уступ. Оно подтвердило, что в 2011 году разрыв действительно достиг поверхности на дне желоба, и показало, что величина смещения локально могла достигать 100 метров. Эти результаты важны для понимания механизмов генерации цунами при подобных землетрясениях. Работа опубликована в журнале Communications Earth & Environment.