Ученые считают, что зоны разломов вызывают синхронные землетрясения
Страшное землетрясение на Западном побережье США, известное как «Великое», может стать «Великим два». Анализ осадочных отложений у тихоокеанского побережья Северной Америки показывает, что за последние 3 тысячи лет крупные землетрясения в зоне разлома Каскадия могли спровоцировать до восьми крупных землетрясений на разломе Сан-Андреас.
«Великим землетрясением» называют то, что произошло в 1906 году в Сан-Франциско. Оно стало самым смертоносным в истории США, разрушило более 80% города и унесло жизни более 3000 человек
Исследованием, которое опубликовали в журнале Geosphere, руководил палеосейсмолог из Орегонского государственного университета Крис Голдфингер (Chris Goldfinger).
Каждая из двух зон разломов простирается вдоль тихоокеанского побережья более чем на 1000 километров, но землетрясения в них происходят по-разному. Каскадия на северо-западе Тихоокеанского региона — это зона субдукции, где тектоническая плита Хуан-де-Фука погружается под Северо-Американскую плиту. Зона разлома Сан-Андреас в Калифорнии состоит из так называемых сдвиговых разломов, образовавшихся в результате трения Тихоокеанской плиты о край Северо-Американской плиты. Обе зоны разломов заканчиваются в районе у побережья Северной Калифорнии, который называется Тройной узел Мендосино.
Крис Голдфингер и его коллеги использовали морские отложения, сформировавшиеся вблизи Тройного сочленения, для изучения поведения этих разломов в прошлом. При сильном землетрясении возникают подводные оползни, которые перемещают песок и ил. Эти отложения, называемые турбидитами, имеют характерную текстуру, которая служит свидетельством землетрясений, происходивших на протяжении тысячелетий.
В новом исследовании Голдфингер и его коллеги проанализировали более 100 кернов осадочных пород, пробуренных в районе Трипл-Джанкшен, в некоторых из которых зафиксированы мутьевые потоки, образовавшиеся в результате землетрясений в Каскадии и Сан-Андреас. Они сосредоточились на необычных турбидитах, которые выглядели «перевернутыми», с песчаным слоем над илистым. Более легкие и мелкие частицы ила обычно оседают поверх песка.
Прорыв произошел, когда они поняли, что перевернутая структура может быть результатом не одного, а двух землетрясений, произошедших одно за другим. Первое землетрясение, как обычно, оставляет после себя слой песка и ила, а затем второе землетрясение перемешивает этот слой с песком. Расстояние между некоторыми слоями турбидита указывает на то, что два землетрясения произошли с разницей в несколько минут.
Исследователи сообщают, что восемь из этих двухъярусных турбидитов образовались на стороне Сан-Андреас в районе Тройного перекрестка за последние 3 тысячи лет. Радиоуглеродный анализ раковин из карбоната кальция в отложениях показывает, что все восемь событий произошли примерно через 60 лет после крупных землетрясений в Каскадии, в том числе крупного мегаземлетрясения в 1700 году. Однако не все крупные землетрясения в Сан-Андреас связаны с Каскадией. Например, Великое землетрясение в Сан-Франциско 1906 года, вызвавшее пожар, уничтоживший большую часть города, произошло из-за активности разлома Сан-Андреас.
Предыдущие модели, описывающие передачу напряжения между двумя разломами, предполагали, что сдвиг возможен, но маловероятен; два разлома, движущиеся перпендикулярно друг другу, не образуют геометрическую фигуру, которая могла бы обеспечить эффективную передачу напряжения. Но Голдфингер говорит, что, судя по осадочным отложениям, в моделях может быть упущен какой-то способ, с помощью которого землетрясение в Каскадии могло бы спровоцировать сдвиг в Сан-Андреас.
Землетрясение большой силы, произошедшее одновременно в Каскадии и Сан-Андреас, может привести к масштабной катастрофе, в результате которой погибнут тысячи людей, а экономический ущерб составит десятки миллиардов долларов.
«На ликвидацию последствий уйдут все ресурсы страны», — говорит Голдфингер, добавляя, что такое синхронное землетрясение в настоящее время не учитывается ни в одной из известных ему моделей сейсмической опасности.
Единственным положительным моментом является то, что землетрясение в Каскадии может привести Калифорнию в состояние боевой готовности, хотя неясно, произойдет ли землетрясение в Сан-Андреас через несколько минут или месяцев.
Ученые уже заявляли, что Калифорнийский район залива Сан-Франциско почти наверняка пострадает от разрушительного землетрясения в ближайшие несколько десятилетий. Ориентировочной датой называют 2032 год.