Naujame tyrime mokslininkai aiškinosi, kas lemia tokį neįprastą šių žemės drebėjimų reguliarumą ir kodėl jie dažniausiai neišauga į stipresnius seisminius įvykius. Mokslininkų teigimu, vadinamuosius vandenyninius transforminius lūžius supa barjerinės zonos, veikiančios kaip natūralūs žemės drebėjimų stabdžiai.
JAV ir Kanados tyrėjų komanda nustatė, kad šias lūžių dalis nuo stipresnių drebėjimų poveikio apsaugo procesas, vadinamas dilatanciniu sustiprėjimu. Tai procesas, kai spaudžiama ar tempiama uoliena ima skilinėti ir plėstis, todėl joje atsiranda daugiau smulkių plyšių bei ertmių, o tai vyksta tada, kai jūros vanduo prasiskverbia giliai į uolienas.
Kaip pagal grafiką
„Jau seniai žinome, kad šie barjerai egzistuoja, tačiau visada kilo klausimas, iš ko jie sudaryti ir kodėl taip patikimai sustabdo žemės drebėjimus – ciklas po ciklo?“ – sakė seismologas Jianhua Gongas iš Indianos universiteto Blumingtone, JAV.
Mokslininkai analizavo duomenis iš dviejų Gofaro transforminio lūžio ruožų. Tai ilgas povandeninis lūžis Ramiajame vandenyne, į vakarus nuo Ekvadoro, sudarantis ribą tarp Ramiojo vandenyno ir Naskos tektoninių plokščių.
Šios plokštės viena pro kitą slenka maždaug 140 milimetrų per metus greičiu. Nuo 1995 m., kai pradėti išsamūs stebėjimai, šiame lūžyje maždaug kas penkerius ar šešerius metus įvyksta apie 6 balų stiprumo žemės drebėjimas.
Per du eksperimentus, vykusius 2008 m. ir 2019–2022 m., tyrėjai ant jūros dugno įrengė seismometrus. Šie prietaisai fiksavo judesius ir užregistravo dešimtis tūkstančių nedidelių žemės drebėjimų, vykusių prieš du didesnius drebėjimus ir po jų.
Jie sugeria daugybę silpnų smūgių, įvykstančių prieš didžiuosius žemės drebėjimus.
Duomenų analizė parodė, kad abu Gofaro lūžio segmentai, kuriuose yra po barjerinę zoną, reagavo panašiai. Matavimai atskleidė, kad barjerinės zonos iš tiesų yra sudėtingi smulkių lūžių tinklai. Jie sugeria daugybę silpnų smūgių, įvykstančių prieš didžiuosius žemės drebėjimus.
Kai įvyksta pagrindinis drebėjimas, skysčių prisotintos uolienos aplink šias zonas pasislenka ir išsiplečia. Į susidariusius plyšius priteka daugiau vandens, todėl pasikeičia slėgis. Tuomet uolienos tarsi užsirakina ir neleidžia lūžiui toliau slysti. Taip žemės drebėjimas sustabdomas.
„Šie barjerai nėra tik pasyvūs kraštovaizdžio elementai. Jie yra aktyvios, dinamiškos lūžių sistemos dalys, o supratimas, kaip jos veikia, keičia mūsų požiūrį į tai, kas riboja žemės drebėjimus šiuose lūžiuose“, – teigė J.Gongas.
Panašių reiškinių seismologai yra pastebėję ir kituose vandenyniniuose transforminiuose lūžiuose. Tokiose vietose žemės drebėjimai dažnai būna silpnesni, nei būtų galima tikėtis atsižvelgiant į geologinį slėgį ir lūžių struktūrą.
Gali būti ir kitų
Tiesa, šiame tyrime kol kas detaliai išanalizuotas tik vienas konkretus lūžis. Vis dėlto mokslininkai neatmeta, kad panašios barjerinės zonos gali veikti ir kituose lūžiuose.
Tam reikėtų tokio paties sudėtingo uolienų suskeldėjimo ir jūros vandens įsiskverbimo, koks buvo užfiksuotas Gofaro lūžyje.
Pats Gofaro lūžis yra tokioje vietoje, kur jo sukeliami žemės drebėjimai realios grėsmės tankiai apgyvendintoms teritorijoms nekelia. Vis dėlto šie atradimai gali suteikti svarbių įžvalgų apie pavojingesnes seismines zonas.
Tačiau kiekvienas naujas atradimas padeda geriau suprasti, kada, kur ir kodėl gali įvykti nauji žemės drebėjimai.
Dauguma žemės drebėjimus sukeliančių lūžių, priešingai nei vandenyniniai transforminiai lūžiai, garsėja nenuspėjamumu. Tačiau kiekvienas naujas atradimas padeda geriau suprasti, kada, kur ir kodėl gali įvykti nauji žemės drebėjimai.
Tyrėjų teigimu, 2008 m. ir 2020 m. vandenyno dugno seismometrų eksperimentai parodė, kad tikslinės, kelerius metus trunkančios stebėjimų kampanijos yra būtinos norint užfiksuoti seisminio aktyvumo detales ir suprasti mechanizmus, lemiančius didelius žemės drebėjimus vandenyniniuose transforminiuose lūžiuose.
„Tokie stebėjimai suteikia naujų įžvalgų apie žemės drebėjimų fiziką ir leidžia nustatyti tvirtus apribojimus skaitmeniniams modeliams“, – straipsnyje rašė tyrėjai.
