Разгадана связь мощных землетрясений: они могут произойти одно за другим на побережье США

Специалисты отмечают, что землетрясения в двух зонах разломов, расположенных вдоль тихоокеанского побережья, происходят с разной частотой и механизмами. Зона Каскадии на северо-западе Тихоокеанского региона является зоной субдукции, где тектоническая плита Хуан-де-Фука погружается под Северо-Американскую плиту, тогда как разлом Сан-Андреас в Калифорнии представляет собой сдвиговые разломы, возникшие из-за трения Тихоокеанской плиты о край Северо-Американской плиты. Обе зоны заканчиваются в районе, известном как Тройной узел Мендосино.

Возглавлявший исследование палеосейсмолог Крис Голдфингер из Орегонского государственного университета и его команда использовали морские отложения, найденные вблизи Тройного узла, чтобы проанализировать поведение этих разломов в прошлом. При сильных землетрясениях происходят подводные оползни, которые перемещают песок и ил, формируя так называемые турбидиты — осадочные слои, свидетельствующие о землетрясениях, происходивших на протяжении тысячелетий.

В ходе своего исследования Голдфингер и его коллеги изучили более 100 образцов осадочных пород из района Трипл-Джанкшен, где были зафиксированы мутьевые потоки, вызванные землетрясениями. В частности, они обратили внимание на необычные турбидиты с перевернутой структурой, где песчаный слой оказался над илистым. Обычно более легкие частицы ила оседают поверх песка.

Прорыв в исследовании случился, когда ученые поняли, что перевернутая структура может возникнуть в результате последовательности двух землетрясений, произошедших одно за другим. Первое оставляет после себя слой песка и ила, а второе перемешивает этот слой. Анализ показал, что некоторые слои турбидита указывают на разницу между землетрясениями всего в несколько минут.

По данным исследователей, восемь из двухъярусных турбидитов образовались на стороне Сан-Андреас в районе Тройного узла за последние 3000 лет. Радиоуглеродный анализ показал, что все эти события произошли примерно через 60 лет после крупных землетрясений в Каскадии, включая серьезное мегаземлетрясение 1700 года. Примечательно, что не все крупные землетрясения на разломе Сан-Андреас связаны с Каскадией, как, например, землетрясение в Сан-Франциско в 1906 году, которое произошло из-за активности разлома Сан-Андреас и вызвало масштабный пожар, уничтоживший большую часть города.

Ранее существовавшие модели, описывающие передачу напряжения между двумя разломами, считали, что такая связь маловероятна, поскольку разломы движутся перпендикулярно друг другу, что не создает условий для эффективной передачи напряжения. Однако Голдфингер полагает, что в таких моделях может быть упущен механизм, который позволяет землетрясению в Каскадии вызвать сдвиг на Сан-Андреас.

Если произойдет сильное землетрясение одновременно в Каскадии и Сан-Андреас, это может привести к огромным разрушениям, жертвам в тысячах и экономическим потерям в десятки миллиардов долларов.

Голдфингер подчеркивает, что для ликвидации последствий такого события потребуются все ресурсы страны. При этом синхронные землетрясения в настоящее время не учитываются в текущих моделях сейсмической опасности.

Среди положительных аспектов можно отметить, что землетрясение в Каскадии может подготовить Калифорнию к возможным последствиям, хотя неясно, произойдет ли землетрясение на Сан-Андреас через несколько минут или месяцев.

Ученые уже предсказывают, что регион залива Сан-Франциско, скорее всего, столкнется с разрушительным землетрясением в ближайшие десятилетия, с ориентировочной датой в 2032 году.