Разрыв ключевого звена спровоцировал крупное землетрясение в Баха

Исследование учёных из Центра научных исследований и высшего образования в Энсенаде (CICESE, Мексика) и Калифорнийского университета в Дэвисе показывает, что серия крупных землетрясений на малых разломах может перевернуть традиционные представления о том, как начинаются подземные толчки. Работа, опубликованная 15 февраля в журнале Nature Geoscience, подчёркивает роль небольших разломов в прогнозировании риска сильных землетрясений в Калифорнии.

За последние 25 лет многие из самых сильных землетрясений Калифорнии происходили на малых разломах, вдали от границы плит разлома Сан-Андреас. К ним относятся землетрясения в Ландерсе, Хектор-Майне и Напе. Несколько из этих событий были неожиданными, потряся районы, считавшиеся сейсмически спокойными. Анализ одного из таких сюрпризов — землетрясения магнитудой 7.2 Эль-Майор — Кукапа 2010 года — показал, что малые разломы могут часто связываться друг с другом вдоль «ключевого» разлома. Во время этого землетрясения первым разорвался именно такой ключевой разлом, что привело к «разблокировке» семи меньших разломов.

Однако исследовательская группа обнаружила, что из всех разломов, активированных во время землетрясения, ключевой разлом не был ближе всего к точке разрыва. «Важный вывод этого исследования в том, что целая сеть разломов может быть активирована вместе одним базовым разломом, и это вызывает серьёзную озабоченность», — отметил соавтор работы Майкл Оскин, профессор геологии. — Землетрясение, затрагивающее систему малых разломов, может быть более разрушительным, чем одиночное событие, поскольку увеличивает количество выделяемой сейсмической энергии».

Землетрясение 4 апреля 2010 года «перепрыгнуло» через семь разломов и преодолело разрыв шириной 5 миль. Учёные использовали множество записанных сейсмических данных и детальное картирование изменений поверхности, чтобы реконструировать сложную последовательность событий. Исследование раскрывает причину этой необычной картины: скрытый разлом, погребённый под малым углом к поверхности. Каждый из семи разломов круто падает в сторону этого скрытого разлома, связываясь с ним на глубине.

Ведущий автор Джон Флетчер сравнил систему с карточным домиком — уберите один ключевой элемент, и вся конструкция рухнет. «Загвоздка в том, что карты могут гнуться, но только когда разрывается один конкретный разлом, разрушается весь набор», — пояснил Флетчер.

Землетрясение произошло в переходной зоне между разломами, расширяющимися для формирования Калифорнийского залива, и разломами, вдоль которых Тихоокеанская и Североамериканская плиты скользят мимо друг друга. Эпицентр находился примерно в 30 милях к юго-востоку от Мехикали. Результаты предполагают, что аналогичные процессы могут работать в других областях, где земная кора приспосабливается к крупным изменениям формы. «Это даёт нам понимание того, как работают эти "хаотичные" структуры между основными разломами. Это может быть довольно распространённым явлением», — сказал Оскин.

Эта идея также может объяснить давнюю загадку: почему центральный разлом Сан-Андреас почти перпендикулярен своему полю напряжений. Оскин предположил, что центральный разлом Сан-Андреас также может вести себя как ключевой разлом.