Что вызывает землетрясения и почему в некоторых регионах они чаще встречаются

Хайме Торо, «Разговор» Хайме Торо, «Разговор»

Оставьте свой отзыв

Землетрясения, большие и малые, происходят каждый день в зонах, которые охватывают мир, как швы на бейсбольном мяче. Большинство из них никого не беспокоит, поэтому они не попадают в новости. Но время от времени катастрофическое землетрясение обрушивается на людей где-то в мире, вызывая ужасающие разрушения и огромные страдания.

7 октября 2023 года землетрясение магнитудой 6,3 произошло недалеко от исторического города Герат в Афганистане, в результате чего, по оценкам, под обломками погибло более 1000 человек. За ним последовало еще одно землетрясение, столь же мощное, 11 октября.

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ:Афганские общины переживают сильные землетрясения, выкапывают из-под завалов погибших и раненых

Несколькими неделями ранее, 8 сентября, землетрясение магнитудой 6,8 в Атласских горах Марокко разрушило древние деревни, унеся жизни почти 3000 человек. В феврале 2023 года большая территория Турции и Сирии была разрушена двумя сильными землетрясениями, произошедшими друг за другом.

Как геолог, я изучаю силы, вызывающие землетрясения. Вот почему некоторые сейсмические зоны очень активны, в то время как другие могут оставаться спокойными в течение нескольких поколений, прежде чем стресс перерастет в катастрофическое событие.

Землетрясения являются частью нормального поведения Земли. Они происходят при движении тектонических плит, образующих внешний слой планеты.

Вы можете думать о плитах как о более или менее жесткой внешней оболочке, которая должна смещаться, чтобы позволить Земле отдать свое внутреннее тепло.

Карта всех землетрясений магнитудой более 5 с 1960 по 2023 год четко показывает очертания тектонических плит. Геологическая служба США/GMRT

Эти плиты несут на себе континенты и океаны, и они постоянно находятся в замедленном столкновении друг с другом. Холодные и плотные океанические плиты ныряют под континентальные плиты и обратно в мантию Земли в процессе, известном как субдукция. Когда океаническая плита погружается, она увлекает за собой все и открывает где-то еще разлом, который заполняется поднимающимся горячим материалом из мантии, который затем охлаждается. Эти разломы представляют собой длинные цепи подводных вулканов, известные как срединно-океанические хребты.

Землетрясения сопровождают как субдукцию, так и рифтинг. Фактически, именно так были впервые обнаружены границы плит.

В 1950-х годах, когда была создана глобальная сейсмическая сеть для наблюдения за ядерными испытаниями, геофизики заметили, что большинство землетрясений происходит в относительно узких полосах, которые либо окаймляют края океанских бассейнов, как в Тихом океане, либо разрезают его прямо посередине, как в Атлантике.

Они также заметили, что землетрясения вдоль зон субдукции неглубоки со стороны океана, но углубляются под континентом. Если вы нарисуете землетрясения в 3D, они определят плитообразные особенности, которые прослеживают погружение плит в мантию.

Десять тысяч мест землетрясений, произошедших с 1980 по 2009 год, отмечают Тихоокеанскую плиту, когда она погружается под север Японии. Верхнее изображение представляет собой вид сбоку, показывающий глубину землетрясений под прямоугольником на карте. Хайме Торо, CC BY-ND

Чтобы понять, что происходит во время землетрясения, сложите ладони вместе и с некоторой силой надавите. Вы моделируете разлом границы плиты. Каждая рука — это одна тарелка, и виновата поверхность ваших рук. Ваши мышцы — это тектоническая система плит.

Теперь добавьте немного силы вперед к правой руке. Вы обнаружите, что в конечном итоге он рванется вперед, когда сила движения вперед преодолеет трение между вашими ладонями. Этот внезапный рывок вперед и есть землетрясение.

Изображение ручьев Google Earth, смещенное движением вдоль разлома Сан-Андреас в Южной Калифорнии, когда Тихоокеанская плита движется на северо-запад относительно Северной Америки. Хайме Торо

Ученые объясняют землетрясения, используя так называемую теорию упругого отскока.

Быстрые плиты движутся со скоростью до 8 дюймов (20 сантиметров) в год, в основном за счет опускающихся океанических плит в зонах субдукции. Со временем они слипаются друг с другом из-за трения на границе пластины. Попытка движения упруго деформирует приграничную зону пластины, как нагруженную пружину. В какой-то момент накопленная упругая энергия преодолевает трение, и плита дергается вперед, вызывая землетрясение.