Скользкий разлом вызвал разрушительное землетрясение и цунами Тохоку-Оки

Впервые ученым удалось измерить теплоту трения, выделившуюся при скольжении разлома во время землетрясения. Результаты, опубликованные 5 декабря в журнале Science, показывают, что трение на разломе было аномально низким во время землетрясения магнитудой 9.0 у берегов Японии в марте 2011 года, которое вызвало разрушительное цунами.

Низкое сопротивление скольжению на разломе может объяснить огромную величину смещения — беспрецедентные 50 метров, — произошедшего во время землетрясения. Причиной низкого трения, вероятно, стало обилие слабых, скользких глинистых материалов в зоне разлома.

Землетрясение Тохоку-Оки произошло в зоне субдукции, где Тихоокеанская плита погружается под Евразийскую. Большое смещение на малых глубинах внесло основной вклад в генерацию цунами. Обычно такие землетрясения не рвутся до самой поверхности морского дна. Результаты проекта JFAST (Japan Trench Fast Drilling Project) показывают, что фрикционное напряжение на мелководной части разлома было очень низким во время землетрясения.

«Теперь у нас есть четыре независимые линии доказательств того, что фрикционное напряжение во время землетрясения было низким. Ключевое измерение — это температура, и эти результаты полностью согласуются с другими исследованиями», — отметила соавтор работ Эмили Бродски.

Одно из новых исследований (Ujiie et al.) показывает, что причиной низкого сопротивления сдвигу в лабораторных тестах является обилие слабой глины. Другая работа (Chester et al.) отмечает, что зона разлома оказалась удивительно тонкой (менее 5 метров). Обнаруженный глинистый слой может играть важную роль и в других разломах, потенциально помогая прогнозировать землетрясения, вызывающие цунами.