Землетрясения: вода как смазка

Геофизики из Потсдама (Германия) установили механизм, который может объяснить неравномерное распределение сильных землетрясений на разломе Сан-Андреас в Калифорнии. Как сообщает научный журнал Nature, учёные исследовали электрическую проводимость пород на больших глубинах, тесно связанную с содержанием в них воды. По распределению электропроводности и сейсмической активности они сделали вывод, что вода в породах действует как смазка.

Лос-Анджелес движется в сторону Сан-Франциско со скоростью около шести сантиметров в год, поскольку Тихоокеанская плита с Лос-Анджелесом движется на север параллельно Северо-Американской плите, на которой находится Сан-Франциско. Но это лишь среднее значение. На одних участках движение вдоль разлома почти непрерывно, а другие сегменты заблокированы, пока не сместятся друг относительно друга на несколько метров, высвобождая энергию в сильных землетрясениях. После землетрясения в Сан-Франциско в 1906 году плиты сместились на шесть метров.

Разлом Сан-Андреас действует как шов Земли, проходя через всю кору и уходя в мантию. Геофизикам из GFZ (Немецкий исследовательский центр геонаук) удалось визуализировать эту границу на больших глубинах и установить связь между процессами в глубине и событиями на поверхности. «При изучении картины электропроводности становится ясно, что вода из пород верхней мантии, то есть с глубин от 20 до 40 км, может проникать в неглубокие области ползущего участка разлома, в то время как на других участках эти флюиды задерживаются под непроницаемым слоем», — говорит доктор Оливер Риттер из GFZ. «Скольжение плит поддерживается там, где флюиды могут подниматься».

Эти результаты указывают на существование значительных различий в механических и материальных свойствах вдоль разлома на глубине. Например, так называемые треморные сигналы, по-видимому, связаны с областями под разломом Сан-Андреас, где флюиды оказываются в ловушке. Треморы — это низкочастотные вибрации, не связанные с процессами разрыва, типичными для обычных землетрясений. Эти наблюдения подтверждают идею о том, что флюиды играют важную роль в возникновении землетрясений.