4 сентября 2022 года геолог Университета Ниигаты Хаято Уэда и пилот Крис Мэй отправились в путешествие на подводной лодке в самое сердце Японского желоба — эпицентр землетрясения и цунами Тохоку 2011 года. Они нырнули на дно траншеи глубиной 7500 метров и столкнулись с почти вертикальным утесом высотой 26 метров на восточной стороне хребта высотой 60 метров.

Вертикальный утес состоит из мягкой грязи, отложившейся на дне Японского желоба и поднятой примерно на 60 метров во время катастрофического землетрясения 2011 года. Это первый случай, когда шрам от траншейного землетрясения наблюдался и визуально фиксировался. Источник: Университет Ниигаты.

Предыдущие батиметрические измерения с моря показали, что хребта раньше не существовало и он появился только после сильного землетрясения с разломами на его восточной стороне. Поэтому он и его коллеги на палубе пришли к выводу, что скалы были поверхностным проявлением резонансного движения разлома. Скала состоит из рыхлой мягкой грязи. Склоны, расположенные ниже утеса, заняты большим количеством обломков мягких грязевых глыб, по-видимому, образовавшихся из утеса. Острые поверхности изломов и угловатые края, наблюдаемые на скалах и обломочных блоках, позволяют предположить, что напряжения быстро возрастали до того, как произошло пластическое течение ила, разрушая ил, тем самым подтверждая косейсмическое происхождение скал.

Транспортное средство пересекает гребни разломов и использует акустические транспондеры и манометры для точного измерения рельефа местности. И высота хребта, и величина поднятия указывают на то, что разлом Японского желоба имеет косейсмическое смещение до 80-120 метров (величина зависит от предполагаемого падения нижележащего разлома).

Аппарат способен погружаться на глубину 11 000 метров, самого глубокого морского дна в мире, и поэтому известен как «погружной аппарат полной глубины». Это позволило исследователям получить доступ к морскому дну Японского желоба в эпицентре впервые спустя более чем 10 лет после сильного землетрясения. Без использования этого подводного аппарата для наблюдений на месте было бы невозможно обнаружить шрамы разломов в сверхглубоком океане. Источник: Университет Ниигаты.

Эта оценка превышает предыдущие оценки смещения разлома (около 65 метров) вниз по склону на западной стороне оси траншеи. Они полагают, что причина чрезмерного скольжения по разлому в желобе заключается в том, что верхняя поверхность погружающейся Тихоокеанской плиты неровная, что изменяет геометрию и устойчивость разлома, что приводит к локальному усилению скольжения по разлому.

Мощное землетрясение 2011 года было вызвано разрывом и сдвигом пограничного разлома между северо-восточной частью японского острова Хонсю (Охотская плита) и погружающейся Тихоокеанской плитой. После землетрясения многие геодезические и геофизические исследования показали, что это резонансное движение разломов, вероятно, распространилось в траншею. Поскольку топографические изменения, вызванные движением приповерхностных разломов, являются одной из основных причин цунами, важно точно понимать условия в глубоководных впадинах, когда произошло траншейное землетрясение 2011 года. Однако из-за глубины воды ни один подводный аппарат (пилотируемый или дистанционно управляемый аппарат) не смог достичь дна Японского желоба.

Это исследование является первым, в котором наблюдаются, визуально фиксируются и точно измеряются изменения топографии траншеи (включая уступы разломов), вызванные сильным землетрясением траншейного типа. Результаты этих исследований помогут нам понять причины и опасность цунами, вызванных траншейными землетрясениями.

Источник составления: ScitechDaily.