Доказана связь землетрясений и цунами с оборотом воды в глубине Земли
Новые доказательства связи возникновения землетрясений с водным циклом, происходящим внутри Земли, представила международная группа ученых в статье, опубликованной 24 июня в журнале Nature.
Наиболее важными частями водного цикла в глубине Земли являются зоны субдукции, где тектонические плиты сходятся и одна плита погружается под другую, и в которых вода в больших объемах проникает внутрь земли, а потом выходит в основном через вулканические извержения. Тем не менее, как именно и сколько воды транспортируется через субдукцию, и ее влияние на формирование природных ресурсов, исторически было плохо изучено.
Как заявил ведущий автор исследования, доктор Джордж Купер, почетный научный сотрудник Школы наук о Земле Бристольского университета, при достижении зоны субдукции нисходящая плита нагревается и сжимается, что приводит к постепенному высвобождению части или всей воды. По мере того как вода высвобождается, она понижает температуру плавления окружающих горных пород и генерирует магму.
Эта магма движется вверх, в конечном счете приводя к извержениям. Эти извержения потенциально взрывоопасны из-за летучих веществ (например CO2 и сер)а, содержащихся в расплаве. Тот же самый процесс может вызвать землетрясения и может повлиять на ключевые свойства, такие как их величина и вызывают ли они цунами или нет.
Именно то, где и как летучие вещества высвобождаются и как они изменяют вмещающую породу, остается областью интенсивных исследований.
Большинство исследований было сосредоточено на зонах субдукции вдоль тихоокеанского Огненного кольца, в частности на вулканической дуге Малых Антильских островов, расположенной на восточном краю Карибского моря.
«Самые влажные участки нисходящей плиты находятся там, где есть крупные трещины (или зоны трещин). Сделав численную модель истории субдукции зоны разлома ниже островов, мы обнаружили прямую связь с местом самых высоких частот малых землетрясений и низких скоростей сдвиговых волн (которые указывают на флюиды) в недрах», — сказала профессор Саския Гоус.
История субдукции богатых водой зон разломов также может объяснить, почему центральные острова дуги являются самыми крупными и почему за всю геологическую историю они произвели наибольшее количество магмы.
«В ходе этого исследования мы обнаружили, что колебания уровня воды коррелируют с распределением небольших землетрясений, но нам действительно хотелось бы знать, как эта модель выброса воды может повлиять на потенциал — и действовать как система предупреждения — для больших землетрясений и возможного цунами», — сказал профессор Колин Макферсон.
