Тихие землетрясения могут предвещать разрушительные толчки
Геофизики из США призывают коллег по всему миру искать свидетельства микроземлетрясений в сейсмоопасных регионах, таких как Тихоокеанский Северо-Запад, которые периодически сотрясают мощные толчки магнитудой 8 и выше. Этот призыв, опубликованный 6 июля в журнале Nature, основан на неожиданном открытии на Гавайях: медленные «тихие землетрясения» (не производящие сейсмических волн) могут вызывать рои крошечных обычных толчков.
«В нашей статье мы описываем четыре асейсмических события на острове Гавайи. Нас заинтересовало то, что все четыре были связаны с роями небольших сейсмических землетрясений магнитудой 2 и 3», — сказал профессор геофизики Стэнфордского университета Пол Сегалл. Эти рои микроземлетрясений — явный признак того, что тихий толчок добавляет напряжения в зоне разлома. В будущем это может дать раннее предупреждение о том, что безвредное тихое событие способно спровоцировать разрушительное мега-землетрясение магнитудой 8 или больше.
В отличие от сейсмических землетрясений, высвобождающих внезапные ударные волны, тихие толчки слишком медленные, чтобы вызвать сотрясение грунта, и поэтому не считаются опасными. Однако некоторые исследователи предполагают, что они могут быть предвестниками мега-толчков магнитудой 8–9 в зонах субдукции. «Тихие землетрясения недавно были обнаружены в зонах субдукции на Тихоокеанском Северо-Западе, в Японии, Мексике и других местах. Вероятно, по мере возникновения этих медленных бесшумных событий вероятность более крупного сейсмического землетрясения возрастает», — отмечает Сегалл. Замечательная предсказуемость этих событий (например, на Тихоокеанском Северо-Западе они происходят каждые 14 месяцев) поднимает вопрос об их полезности для прогнозирования сейсмической опасности.
В исследовании в Nature учёные сосредоточились на четырёх тихих землетрясениях, зафиксированных сетью GPS на вулкане Килауэа между 1998 и 2005 годами. Особый интерес представляло событие магнитудой 5.7 26 января 2005 года, которое длилось около 48 часов и сопровождалось роем из примерно 60 обычных микроземлетрясений магнитудой 2–3. Анализ данных GPS показал, что первым началось именно тихое землетрясение, спровоцировавшее рой микроземлетрясений в течение 24 часов. Это позволило точно определить, где начался медленный сдвиг — на глубине около 8 км.
«Эти небольшие землетрясения фактически позволяют нам точно определить, где происходит медленное скольжение. Это помогает нам понять, как работает вулкан Килауэа», — пояснил Сегалл. Учёные надеются, что аналогичная схема — тихий сдвиг с последующими микроземлетрясениями — может быть обнаружена и в зонах субдукции. Это позволило бы использовать крошечные толчки для определения глубины тихого события и оценки того, добавляет ли оно напряжения в систему разломов.
Следующая задача — определить, увеличивается ли со временем магнитуда спровоцированных толчков. «Одна из моделей зарождения землетрясений предполагает, что большое землетрясение — это просто маленькое землетрясение, которое вышло из-под контроля. Если вы начинаете генерировать, как у нас на Гавайях, дополнительные 25–30 событий в день, у одного из них есть потенциал превратиться в более крупное событие», — объяснил учёный. Если бы удалось увидеть такую закономерность нарастания магнитуды, каждое медленное событие стало бы своего рода индикатором, рассказывающим о распределении напряжений в области, где в конечном итоге зародится большое землетрясение.