Западу США угрожает мощное землетрясение: разломы Сан-Андреас и Сан-Хасинто критически напряжены

Сейсмически активная зона вдоль разломов Сан-Андреас и Сан-Хасинто, протяженностью примерно в 1200 километров, достигла «критического уровня напряжения», невиданного за последнее тысячелетие. Это значительно повышает вероятность крупного землетрясения на Западном побережье США.

Ученые предупреждают о беспрецедентном давлении

Исследователи Гавайского университета в Маноа, используя физическое моделирование и данные о землетрясениях за тысячу лет, показали, что накопление напряжения в обеих системах разломов, а также в точке их схождения на перевале Кахон, достигло исторического максимума.

По словам ведущего автора исследования Лилиан Буркхард из Гавайского института геофизики и планетологии, результаты демонстрируют, что уровень напряжения на нескольких сегментах разломов сейчас находится на уровне или превышает самые высокие значения за последнее тысячелетие. Это может привести к масштабному сквозному разрыву, который затронет обе системы разломов.

Ученые также обнаружили, что перевал Кахон может функционировать как «ворота землетрясения». В некоторых случаях он блокирует распространение крупных разрывов между разломами, а иногда позволяет им пройти, вовлекая обе системы в одно событие.

Перевал Кахон: критическая точка

Эти «ворота землетрясения» могут действовать как предохранительный клапан, например, когда один разлом значительно напряжен сильнее другого. Однако, когда оба разлома находятся на одинаково высоком или схожем уровне напряжения, это представляет серьезную проблему.

Как объясняет Буркхард, условия, определяющие, откроются ли «ворота землетрясения» на перевале Кахон или останутся закрытыми, зависят от того, насколько близко уровни напряжения в двух системах разломов совпадают друг с другом в момент разрыва. В настоящее время, при исторически высоких уровнях напряжения по всему региону и более чем 160 годах, прошедших с момента последнего крупного разрыва, система находится в критически загруженном состоянии.

Моделирование показало, что за эти 160 лет не произошло значительного высвобождения давления. В текущих условиях сейсмический затвор Кахонского перевала может спровоцировать одновременный разрыв обеих систем разломов. Это ставит густонаселенные районы, такие как Лос-Анджелес и Сан-Бернардино, под высокий риск значительных разрушений от мощного землетрясения.

Механизм землетрясений и география разломов

Тектонические плиты постоянно находятся в движении, и вдоль разлома Сан-Андреас это движение составляет примерно 2,5-5 сантиметров в год. Однако, когда плиты застревают вдоль краев, где они трутся и смещаются, это вызывает накопление давления в точках контакта. Внезапное движение, или сдвиг, когда давление заставляет плиты преодолеть точку застревания, высвобождает огромное количество энергии, которая выходит на поверхность Земли. Именно это явление ощущается как землетрясение.

В Калифорнии, где встречаются Тихоокеанская и Североамериканская плиты, находится разлом Сан-Андреас, залегающий на глубине примерно 16 километров под поверхностью. От него отходят или присоединяются более мелкие разломы, включая разлом Сан-Хасинто в Южной Калифорнии.

Различия в активности: “Медленное ползучее движение” против накопления энергии

В то время как некоторые точки контакта между плитами испытывают постоянное «медленное ползучее движение», что приводит к частым, незначительным толчкам и иногда к чуть более сильным, эти соединения не подвержены такому же накоплению давления от столкновений и застреваний. В таких областях, например, в определенных точках вдоль зоны разлома Милунь (MFZ), протянувшейся вдоль восточного Тайваня, регулярные сотрясения являются обычным явлением.

Трение между Евразийской и Филиппинской морской плитами вдоль разлома Милунь приводит к сотням землетрясений в год, ощущаемых жителями округа Хуалянь. Однако большинство из них имеют магнитуду от 3,0 до 5,0, а более крупные события происходят реже.

Для сравнения, на северо-восточном побережье Тайваня, примерно в 160 километрах к северу от Хуаляня, количество заметных толчков снижается примерно до 50 в год. Это частое высвобождение давления в конечном итоге делает крупное «мегаземлетрясение» гораздо менее вероятным.

Однако там, где давление накапливалось так долго, как это происходит на участках разлома Сан-Андреас, вероятность такого события становится все выше.

Прошлое и будущее крупных землетрясений

В 1857 году южный участок разлома Сан-Андреас разорвался, что привело к землетрясению в Форт-Техоне — одному из крупнейших в истории штата. Прошло почти 160 лет, и ученые теперь единодушны во мнении, что вопрос о «крупном событии» заключается не в «если», а в «когда».

Непредсказуемость и важность моделирования

В данном исследовании ученые быстро подчеркивают, что, хотя они не могут предсказать, когда именно произойдет такое землетрясение, компьютерные модели являются важным инструментом для оценки рисков и управления стихийными бедствиями.

Лилиан Буркхард отмечает, что это не предсказание даты землетрясения. Тем не менее, подобные исследования вносят важный вклад в национальные и глобальные исследования сейсмической опасности, поскольку они используют строгие количественные научные методы для лучшего понимания рисков, которым подвергаются миллионы людей.

Отмечается, что система находится в критически напряженном состоянии, и физические модели, подобные этой, дают более четкое представление о диапазоне сценариев, к которым следует быть готовыми. Эта информация имеет решающее значение для оценки опасностей, планирования инфраструктуры и готовности к чрезвычайным ситуациям.

Исследование было опубликовано в журнале Journal of Geophysical Research: Solid Earth.

Источник: Гавайский университет.