Ученые объяснили, почему на Алеутских островах участились сильные землетрясения
Землетрясения считаются проявлением процесса геологического преобразования нашей планеты. Большинство из них возникает на границе между двумя огромными фрагментами земной коры — тектоническими плитами, которые взаимодействуют друг с другом. Так, они могут «подныривать» друг под друга, как, например, происходит в районе Алеутских островов, соединяющих основание Камчатки с Аляской. Этот процесс называется субдукцией.
Это место интересно тем, что в XX веке в нем увеличилось количество сильных землетрясений, магнитудой более 8 из 12 по шкале Рихтера, хотя, как правило, на границе плит подобные события повторяются через 100 и более лет. Сотрудники Института океанологии им. П.П. Ширшова РАН, МФТИ, Геофизической службы РАН и Института физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН решили разобраться, почему так происходит.
Леопольд Лобковский, академик РАН, заведующий лабораторией геофизических исследований Арктики и континентальных окраин Мирового океана МФТИ, разработал так называемую клавишно-блоковую модель, которая описывает цикличность землетрясений за счет движения блоков в зоне субдукции.
Алеутские острова расположены на Северо-Американской плите, под которую погружается более тяжелая Тихоокеанская плита, а фронтальная часть островов представляет собой серию блоков, разделенных разломами перпендикулярно оси островной дуги. В разрезе эти литосферные блоки (так называемые «клавиши») имеют клиновидную форму и уходят в глубину до кровли пододвигающейся плиты. Субдуцирующая плита оказывает давление на блоки, приводя к их сжатию и накоплению упругих напряжений. В какой-то момент эти напряжения достигают пороговых значений, что и проявляется в виде сильнейших землетрясений.
Важнейшей особенностью Алеутской дуги является то, что в ее западной части направление субдукции происходит по касательной к направлению дуги. Это ведет не только к прямому, но и к боковому сжатию (латеральное давление), что, в свою очередь, дает за то же самое время более высокий уровень внутренних напряжений и более ранний сброс накопленной энергии. В результате сильнейшие землетрясения могут происходить здесь чаще, чем в той зоне, где субдукция происходит перпендикулярно направлению дуги.
Таким образом, в качестве механизма, объясняющего увеличение частоты землетрясений в зоне Алеутской островной дуги, предложено рассматривать смену направления субдукции с почти перпендикулярного к оси желоба в восточной части на касательную траекторию на западе.
Еще одной яркой особенностью сейсмических циклов в западной части Алеутской зоны является отсутствие повторяющихся событий в одном и том же сегменте. В рамках клавишно-блокового подхода границы очаговых зон необязательно должны в точности повторяться. Так, очаг нового события может включать соседние блоки, не сместившиеся во время предыдущего. В то же время некоторые блоки, сместившиеся во время предыдущего сейсмического цикла, могут остаться незатронутыми в силу того, что накопленных в них напряжений недостаточно для динамического срыва, что несколько затрудняет прогноз сейсмической активности в подобных регионах.
