• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
31 марта
ФизТех
1 023

В МФТИ определили условия возникновения самых сильных землетрясений

4.7

В лаборатории геофизических исследований Арктики и континентальных окраин Мирового океана МФТИ провели анализ сейсмогенного процесса Алеутской островной дуги, проходящей от Камчатки до Аляски. Было установлено, что именно направление вектора сближения литосферных плит, на границе которых находятся острова, оказывает существенное влияние на эти процессы. Исследование поможет прогнозировать будущие землетрясения, их силу и наиболее опасные территории.

В МФТИ определили условия возникновения самых сильных землетрясений / ©Getty images

Результаты опубликованы в журнале Geosciences. Согласно статистике, средние периоды повторяемости сильнейших землетрясений составляют порядка 100–1000 лет на подвижных границах плит и 1000–10000 лет в стабильных внутренних регионах. В то же время исследования подтверждают, что сейсмический процесс в каждой конкретной зоне достаточно стационарен во времени. Однако на практике в силу действия различных факторов возможны заметные отклонения, что и подтвердили исследователи МФТИ.

Пример такой неравномерности — сейсмогенная активизация Алеутской зоны в середине XX века. В период с 1938 по 1965 год в Алеутской островной дуге произошла целая серия сильнейших землетрясений, очаги которых заполнили почти всю фронтальную часть. Особый интерес представляет западная половина дуги, поскольку сильнейшие землетрясения магнитудой ~8 повторяются здесь чаще, чем в ее восточной части.

Алеутская островная дуга. Даты сильных землетрясений / ©Geosciences

Алеутская островная дуга расположена между Беринговым морем на севере и Северо-Тихоокеанской котловиной на юге и насчитывает около 300 островов. В геологическом отношении эта территория представляет собой зону так называемой субдукции на границе литосферных плит, вдоль которой происходит погружение Тихоокеанской литосферной плиты, движущейся на северо-восток, под Северо-Американскую литосферную плиту. Процесс идет со значительным уровнем сейсмической активности.

Леопольд Лобковский, академик РАН, заведующий лабораторией геофизических исследований Арктики и континентальных окраин Мирового океана МФТИ, разработал модель, которая описывает цикличность землетрясений за счет движения блоков в зоне субдукции — так называемую клавишно-блоковую модель:

«Процесс взаимодействия океанической и континентальной литосферных плит никогда не прерывается, блоки накапливают напряжение, которое высвобождается во время сильнейших сейсмических событий. Разгружающиеся блоки при этом практически мгновенно смещаются в сторону океана. Однако во время быстрой сейсмической стадии происходит лишь частичный сброс накопленных напряжений.

Эскиз клавишной модели движения блочной структуры во фронтальной части островной дуги при наклонной субдукции. Vn — нормальная скорость движения погружающейся плиты; Vp — тангенциальная скорость движения погружающейся плиты; 𝛕1 — нормальные напряжения на подошве сейсмогенных блоков, вызванные ортогональной субдукцией океанической плиты; 𝛕2 — тангенциальные напряжения на подошве сейсмогенных блоков, вызванные их продольным сжатием / ©Geosciences

Высвобождение оставшейся части запасенной блоками упругой энергии происходит в процессе окончательного “распрямления” системы. Результатом этого процесса является дальнейшее выдвижение блоков в океан. Эта стадия может продолжаться несколько лет, а ее завершение означает конец прошедшего и начало нового сейсмического цикла».

Алеутская дуга растянулась на 1740 километров, острова расположены на Северо-Американской плите, под которую погружается 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.  

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет), известен также как Физтех — ведущий российский вуз по подготовке специалистов в области теоретической, экспериментальной и прикладной физики, математики, информатики, химии, биологии и смежных дисциплин. Расположен в городе Долгопрудном Московской области, отдельные корпуса и факультеты находятся в Жуковском и в Москве.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Вчера, 12:36
НИУ ВШЭ

В рамках международного проекта при участии Роскосмоса и Европейского космического агентства ученые впервые проанализировали данные, полученные с помощью диффузионной магнитно-резонансной томографии с трактографией головного мозга космонавтов. Исследователи увидели существенные изменения в связях между различными отделами головного мозга, причем некоторые изменения сохранялись даже спустя семь месяцев после возвращения на Землю.

Позавчера, 14:41
Ольга Иванова

Исследование ученых из Германии и США показало, что принятие определенных поз помогает справиться с чувством неуверенности.

Вчера, 21:09
Дарья Губина

Компьютерная модель древней вулканической активности спутника показала, как выброшенная вода тысячелетиями оседала инеем на поверхность, формируя многометровые слои льда под полюсами.

14 мая
Василий Парфенов

Космическую компанию Илона Маска в шутку иногда называют пиротехнической — так часто ее изделия взрываются во время испытаний. Пара свежих инцидентов на тестовом полигоне в городе Макгрегор лишь подтверждают эту славу. Не успели фанаты космонавтики наладить онлайн-трансляцию из этой локации, как запечатлели сразу два взрыва подряд с промежутком всего в десятки часов.

12 мая
Мария Азарова

Авторы нового исследования проверяли, насколько выполнение второстепенного задания влияет на аргументы, которые выдвигали люди, говорящие правду или неправду.

13 мая
Алиса Гаджиева

Один из самых археологически изученных ландшафтов в мире до сих преподносит сюрпризы.

21 апреля
Александр Березин

Местные чиновники пытаются переложить ответственность за случившееся на резкое уменьшение турпотока из-за коронавируса, но цифры показывают, что ключевая проблема совсем в другом. В 2019 году на выборах в этой стране победил президент — сторонник модных зеленых идей. Вскоре там запретили продажу минеральных удобрений и двинулись к «устойчивому сельскому хозяйству». Как именно популярные «органические» идеи повлияли на еще не так давно быстро растущую местную экономику? И почему уроки шри-ланкийской трагедии могут пригодиться даже Западу и России?

26 апреля
Василий Парфенов

Крупнейшие патентные ведомства мира десятилетиями или веками принципиально игнорируют любые конструкции, нарушающие начала термодинамики. С точки зрения здравого смысла это хорошо, но конспирологи и гении-самоучки считают иначе. По их мнению, такая политика стала результатом заговора (подставьте сюда любое вымышленное или не очень секретное общество либо лобби). Что ж, похоже, Роспатент встал на их сторону.

27 апреля
Александра Медведева

С помощью GPS-трекинга ученые проследили за перемещениями целой популяции домашних кошек в небольшом норвежском городке. Оказалось, питомцы редко уходят от дома далее 50 метров и почти не совершают длительных прогулок.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: