1 April 2022, 2:00

Ученые объяснили, почему на Алеутских островах участились сильные землетрясения

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. 

 

Source:  Пресс-служба МФТИ

News article publications

Read also

Микробы в вечной мерзлоте могут помешать резкому потеплению климата
Ученые выяснили, что высокое разнообразие микроорганизмов, населяющих зону вечной мерзлоты, может значительно снизить скорость потепления атмосферы у поверхности Земли. По мере таяния многолетнемерзлых грунтов микробы начинают выделять метан и, если видов бактерий мало, в определенный момент произойдет массовый выброс этого парникового газа. Высокое же видовое богатство приведет к меньшему — в масштабе нескольких градусов — нагреву воздуха планеты.
Geology
Mathematical modeling
Microbiology
13 December 2023
Ученые ищут разгадку геологической структуры Срединного Тянь-Шаня
Они разработали двухмерную геолого-геофизическую модель, с помощью которой оценили деформации, происходящие на этой территории в условиях субмеридионального сжатия и связанные с альпийской активизацией Тянь-Шаня
Geology
Geophysics
Mathematical modeling
15 April 2022
Микроволновые разряды помогут управлять сверхзвуковыми летательными аппаратами
Физики и механики разработали теоретическую модель, описывающую процесс формирования нитевидных микроволновых разрядов в газах. В этом случае газ нагревается до температур порядка 830°С и выше, и в нем формируется большое количество заряженных и возбужденных частиц. Это явление можно использовать в аэродинамике и космонавтике, чтобы воздействовать на потоки газа вблизи летательных аппаратов и тем самым управлять полетом, поскольку эти структуры влияют на скорость и траекторию движения аппарата.
Cosmonautics
Mathematical modeling
Plasma Physics
Space
22 March 2024
В разных участках болот выбросы парниковых газов могут отличаться в 150 раз
Ученые выяснили, что в разных участках одного и того же верхового — то есть питаемого осадками — болота выброс парникового газа метана в атмосферу различается примерно в 150 раз. Это связано с тем, что поверхность болот крайне неоднородна: здесь можно выделить несколько микроландшафтов — затопленные участки, низменности, кочки и гряды, поросшие растительностью, — и все они с разной интенсивностью выделяют метан. Такое наблюдение поможет строить более точные модели выбросов парниковых газов и тем самым оценить вклад болот в потепление климата.
Agrophysics
Geology
Geophysics
20 March 2024
Цифровые астроциты улучшили память нейросети на 20%
Ученые разработали первую в мире нейронную сеть, полностью построенную на принципах взаимодействия клеток реального головного мозга. Так, модель воспроизводит передачу сигналов не только между нервными клетками, но и между нейронами и астроцитами — вспомогательными клетками мозга. Эксперименты показали, что «подключение» астроцитов в работу нейросети улучшает ее способность «запоминать», то есть воспроизводить ранее полученную информацию, на 20%.
Cognitive Sciences
Mathematical modeling
Neural networks
30 January 2024
Геологи экспериментально воспроизвели совместную кристаллизацию алмаза и граната
Геологи экспериментально подтвердили, что при температуре и давлении, аналогичных тем, что наблюдаются на глубинах около 200 километров, может происходить совместный рост алмаза и граната. Этот процесс происходит благодаря взаимодействию граната с углекислыми и водно-углекислыми флюидами — жидкостями, присутствующими в мантии Земли. Кроме того, авторы выяснили, что в среднем скорость роста алмазов в таких случаях составляет от 0,013 до 0,8 микрометров в час в зависимости от температуры. То есть, чтобы получить кристалл массой в один карат (0,2 грамма), потребуется от 4,5 месяцев до 17,5 лет.
Crystal chemistry
Crystallography
Geology
6 December 2023