Совершенно новый взгляд на природу землетрясений предложили ученые из Университета Брауна (США). Они пришли к выводу, что место и силу сейсмических толчков можно предсказать, опираясь на структуру горных пород в местах разломов. Результаты исследования, опубликованного в журнале Nature, помогут определить, где ожидать землетрясений и где они будут самыми разрушительными.
Новые данные бросают вызов традиционному представлению о причине землетрясений. Там, где тектонические плиты соприкасаются друг с другом, образуются линии разломов — видимые границы на земной поверхности. Раньше геофизики объясняли землетрясения тем, что напряжение по линиям разломов нарастает, заставляя плиты сдвигаться. Считалось, что быстрое движение и последующие интенсивные колебания грунта — результат нестабильного трения в местах разломов. Напротив, при стабильном трении плиты медленно скользят друг по другу, и землетрясения не происходит.
«Возможно, было бы более уместно взглянуть на структуру горных пород в зонах разломов. Вероятно, такое нестабильное поведение создает сложная геометрия у их границ», — сказал геофизик Виктор Цай, один из авторов исследования, основанного на математическом моделировании.
Речь идет о таких особенностях подземных горных пород, как изгибы, зазоры и выступы. Края разломов можно представить себе зазубренными, как лезвие пилы. Когда зубьев мало или они не очень острые, камни скользят друг по другу плавно. Но когда каменные блоки становятся более сложными и неровными, они цепляются друг за друга и застревают, создавая давление. Они давят друг на друга все сильнее, а в итоге ломаются, вызывая землетрясения.
Чем сложнее подземная структура, тем сильнее колебания грунта — такой вывод сделали ученые, анализируя данные по разломам в Калифорнии. Землетрясения наиболее вероятны там, где больше неровностей и смещений. В зона разломов с более ровной структурой плиты будут сдвигаться плавно, без колебаний и толчков.
Идея кажется перспективной, потому что измерить смещения в структуре разломов легче, чем свойства трения на их границах.