Медленные землетрясения: всё дело в механике горных пород

Международная команда сейсмологов сообщает, что медленные землетрясения, длящиеся минуты, а не секунды, — относительно недавнее открытие. Осознание их существования стало возможным лишь в последние 5–10 лет благодаря новым инструментам и наблюдениям. Изучение этих явлений может объяснить механизм запуска некоторых обычных землетрясений и помочь в их прогнозировании.

Эти новые наблюдения существенно изменили представления о работе разломов. Исследователи предположили, что аномальное поведение связано с типом пород в зоне разлома, в частности, с глинистыми минералами. Для проверки этой гипотезы были проведены лабораторные эксперименты с натуральными образцами, отобранными в месте возникновения медленных землетрясений у берегов Японии в рамках программы Integrated Ocean Drilling Program. Образцы представляли собой океанические осадки, в основном состоящие из глины с небольшим количеством кварца.

«Обычно при лабораторном сдвиге глинистых пород, имитирующем условия в разломе, с увеличением скорости породы становятся прочнее и движение самотормозится, — поясняет профессор Демьян Сэффер. — Однако в этих экспериментах глины, после начального упрочнения, с дальнейшим скольжением становились слабее». Эксперименты, показавшие наибольший эффект, точно соответствовали скоростям, с которыми медленные землетрясения происходят в природе. Также было обнаружено влияние содержания воды в глинах на процесс сдвига.

Исследователи обеспокоены медленными землетрясениями, поскольку есть свидетельства, что рои низкочастотных событий могут спровоцировать крупные сейсмические события. Для таких сейсмоопасных регионов, как Япония, даже несколько дней предупреждения о потенциальной угрозе могут быть бесценны для спасения жизней. В настоящее время ведутся работы по организации новой экспедиции для отбора образцов с глубокого разлома у берегов Новой Зеландии.