Тектонические сдвиги в океане усилили великое цунами 2011 года в Японии

Необычный разлом тектонических плит у берегов Японии стал причиной гигантского цунами в 2011 году, сообщается в исследовании, опубликованном 16 марта в журнале Nature Geoscience.

Общепринятой причиной гигантского цунами 2011 года в Японии было землетрясение, которое произошло в зоне субдукции, когда тектоническая плита, лежащая под Тихим океаном, пыталась проскользнуть под континентальную плиту, удерживающую Японию и другие части суши. Плиты были прижаты друг к другу на протяжении веков и давление в них нарастало.

В 2011 году произошел разлом, и часть морского дна площадью несколько сотен квадратных километров накренилась горизонтально примерно на 50 метров и поднялась вверх на 10 метров. У американских ученых этот процесс называется «megathrust» — мегаразлом. Движение со дна передалось на поверхность моря и превратилось в гигантские волны, которые по мере приближения к японскому побережью быстро увеличивались.

Но вскоре ученые поняли, что здесь что-то не сходится, так как размеры цунами, как правило, зависят от силы землетрясения, а волны цунами 2011 года были в три или четыре раза больше, чем можно было ожидать.

Несколько месяцев спустя японские ученые обнаружили еще один необычный разлом примерно в 50 км от берега, который, пришел в движение вместе с мегаразломом. По версии ученых, найденный разлом мог стать причиной высокого цунами, но как это произошло, они не могли ответить.

Ученые из Обсерватории Ламонт-Доэрти Колумбийского университета в своем исследовании изучили еще один необычный разлом примерно в 50 км от берега, который, пришел в движение вместе с мегаразломом. Этот разлом был отнесен разряду экстенсиональных, при котором земная кора не раздвигается, а растягивается. По мнению исследователей, когда произошел мегаразлом, экстенсиональный разлом был ослаблен, тем самым увеличив мощь возникшего цунами.

Ученые задаются вопросом, каким образом экстенсиональный разлом возник в континентальной плите, так как до этого момента они встречались только в океанических плитах.

Авторы исследования полагают, что ответ заключается в том, под каким углом океанская плита погружается под континент. Ведь изначально океаническая плита двигалась вниз под более крутым углом, не нарушая морского дна на континентальной плите. Затем, около 4 или 5 миллионов лет назад, угол субдукции начал уменьшаться. В результате океаническая плита начала оказывать давление на отложения на вершине континентальной плиты. Это привело к тому, что осадочные породы образовали огромную тонкую выпуклость между траншеей и береговой линией Японии. Как только выпуклость становилась достаточно большой и сжатой, она разрушалась, и как следствие возникали землетрясения.

Геофизик Ламонт и его соавтор Роджер Бак сказал, что это исследование, как и более ранние научные работы, на которых оно основано, имеют глобальные последствия. «Если бы мы могли пойти и выяснить, движется ли угол субдукции вверх или вниз, и посмотреть, подвергаются ли осадочные породы такому же виду деформации, мы могли бы лучше сказать, где существует зона риска», — сказал он.

Кандидатами на проведение такого расследования могут быть районы у берегов Никарагуа, Аляски, Явы и других стран в зонах землетрясений Тихоокеанского Огненного кольца. «Это области, которые важны для миллионов людей», — добавил Ламонт.

Напомним, 11 марта 2011 года под морским дном у Японии произошло землетрясение магнитудой 9 — самое мощное землетрясение в стране за последнее время и четвертое в мире с момента начала ведения записей. Оно породило серию волн цунами, которые местами достигли необычайной высоты до 40 метров. Волны разрушили большую часть густонаселенного побережья Японии, вызвали крушение трех ядерных реакторов и привели к гибели около 20 000 человек.