Зарождение новой зоны субдукции у побережья Португалии
Исследователи давно ломают голову над ничем непримечательной территорией у побережья Португалии. На первый взгляд обычная равнинная область, но в 1969 году она была эпицентром мощного землетрясения, которое вызвало цунами.
Это было очень необычное землетрясение. Чаще всего они происходят в тектонически активных областях, по краям тектонических плит. Корреляция настолько сильная, что если посмотреть на карту мощных землетрясений (изображение ниже), она будет похожа на карту тектонических плит. Так почему же землетрясение силой 7,9 балла сотрясло побережье Португалии?
Жоау Дуарте, морской геолог из института Dom Luiz в Лиссабонском университете считает, что у него есть ответ. Согласно недавнему исследованию, опубликованному Дуарте, тектоническая плита у побережья Португалии возможно отслаивается от своей вершины, т.е мы имеем зарождающуюся зону субдукции.
Активные тектонические зоны
Земля может показаться статичной, но с геологической точки зрения она очень активна. Кора нашей планеты расколота на литосферные плиты, которые постоянно движутся относительно друг друга со скоростью несколько сантиметров в год, но за миллионы лет этой скорости будет достаточно, чтобы современные карты Земли стали устаревшими.
Землетрясения чаще всего случаются на границах литосферных плит.
Изображение: Wikimedia
Когда плиты движутся, они давят друг на друга. Когда одна плита толще и выше, чем другая (например, толщина подводных плит тоньше), при столкновении она будет скользить над другой — этот процесс называется субдукцией.
Мы хорошо знакомы с субдукцией, поскольку наблюдали её, а также её последствия в разных регионах мира, но мы никогда не видели, как она зарождается. До сих пор.
Подозрения в отношении возможного отслаивания, связанного с субдукцией, начались после землетрясения 1969 года, но только в 2012 году исследователи смогли разобраться в этом, использовав анализ сейсмических волн. Этот метод чем-то похож на ультразвук, поскольку рассеивающиеся волны землетрясения изменяют скорость, когда сталкиваются с внутренними структурами Земли, которые отличаются по температуре и составу. Исследование 2012 года обнаружило любопытную плотную массу на глубине 250 км, прямо под местом, где произошло землетрясение 1969 года. Дальнейший анализ дал понять, что это может быть началом зоны субдукции.
Дуарте первоначально предположил, что обнаружение этого плотного тела было ложным. Но в 2018 году Кьяра Чивьеро (Chiara Civiero) научный сотрудник института Dom Luiz и ее коллеги, использовали телесейсмическую P-волновую томографию в данном регионе и подтвердили нахождение плотной массы.
Описывая этот регион, прошлая работа предполагала, что вода, просачивающаяся через сеть трещин океанской плиты, приводит к размягчению минералов внутри пластины (серпентинизация), что позволяет более плотному дну плиты отслаиваться.
Дуарте объединился с геологом Николасом Рилем из германского Университета Йоханнеса Гутенберга, чтобы создать числовую модель, которая включала как серпентинизированный слой, так и зоны разлома поблизости. Результат показал каплевидную форму, сформировавшуюся под океанической плитой, когда ее нижние слои начали отслаиваться, вызывая глубокие трещины, которые, казалось, и были зоной зарождения субдукции.
Это не первое исследование предполагающее подобные события у побережья Португалии, но первая смоделированная модель, подтверждающая это. Более четырех десятилетий назад Йошио Фукао, учёный из Японии, начал изучать глубокие разломы, вызванные землетрясением 1969 года. Затем в 1975 году Майкл Пурди, который в настоящее время является исполнительным вице-президентом по исследованиям в Колумбийском университете, набросал изображение того, что, по его мнению, произошло под землей — и это выглядит поразительно похоже на результаты полученные Дуарте и Рилем.
«Звучит дико, звучит безумно, но это была не моя идея», — шутит Дуарте. «Он нарисовал в 1975 году результат, который я получил в своей числовой модели, — это потрясающе».
Исследование было представлено на заседании Европейского союза геонаук.
