Районы, в которых происходит этот процесс, известны как зоны субдукции, и сейсмическая активность, которую они вызывают, вызывает разрушительный ущерб из-за сотрясений земли и цунами. Однако понимание этих сейсмических процессов может быть затруднено из-за проблем, связанных с выполнением измерений на их самых глубоких участках, где происходит большая часть активности.
«Чтобы решить эту проблему, мы исследовали разломные породы, извлеченные из глубин источников субдукционных землетрясений, которые сейчас обнажаются на поверхности суши в юрском аккреционном комплексе в центральной Японии», – объясняет ведущий автор исследования профессор Кохтаро Удзиэ. «В этом комплексе мы смогли исследовать псевдотахилит, затвердевший фрикционный расплав, образовавшийся во время субдукционных землетрясений, чтобы помочь нам сделать вывод о том, что может происходить в зонах субдукции глубоко под океанами."
Зона обнаженного разлома была охарактеризована с помощью ряда измерений, таких как сканирующий электронный микроскоп и рамановская спектроскопия, чтобы получить подробную картину псевдотахилитов и сделать некоторые ограничения относительно условий нагрева во время образования.
«Псевдотахилит на участке образовался в результате плавления при трении черного углеродистого аргиллита вместе с кремнем, который накапливался в условиях низкого содержания кислорода», – говорит Уджиэ. «Термический разрыв имеет тенденцию происходить вдоль зон скольжения, окруженных породами с высокой температуропроводностью, такими как кремни, и может происходить во время сейсмического сдвига в пределах юрского аккреционного комплекса. Этот термический разрыв может привести к падению давления жидкости в зоне скольжения и снижению жесткости окружающих пород, потенциально способствуя образованию фрикционного расплава и ускорению сейсмического скольжения."
Процессы сейсмического сдвига, зарегистрированные в исследуемом комплексе, могут быть применимы к другим зонам разломов с аналогичными слоями горных пород, таким как зона субдукции Японского желоба. Таким образом, данные, собранные в этом районе, могут быть полезны в будущих попытках описать или смоделировать субдукционные землетрясения, которые приводят к сотрясениям земли и риску цунами.