Зона ослабления пород у активных разломов может достигать 100 км

Разрушение горных пород после землетрясений может распространяться значительно дальше видимой зоны разрыва. Исследование, опубликованное в Science, связывает ускоренную эрозию в сейсмоактивных районах с ослаблением пород вблизи активных разломов. По данным авторов, эффект прослеживается на расстоянии до 100 км от крупнейших разломных систем, передает Planet Today.

Ранее повреждения пород после землетрясений обычно фиксировали в пределах примерно 1,5 км от разлома. Новая работа основана на более чем 1700 измерениях скорости разрушения пород в речных бассейнах по всему миру. Сопоставив эти данные с картами активных разломов и параметрами прошлых колебаний грунта, исследователи обнаружили устойчивую зависимость: чем ближе участок к разлому, тем быстрее идет эрозия.

Наиболее выраженное ослабление пород зафиксировано в пределах около 15 км от разлома. Затем эффект постепенно снижается и практически исчезает у границы порядка 100 км. Для оценки скорости эрозии ученые использовали речные отложения: в них сохраняется редкая природная форма бериллия, накапливающаяся в породах, находящихся на поверхности. По ее содержанию можно оценить, как быстро размывался вышележащий участок бассейна.

Авторы также проверили влияние других факторов — количества осадков, типа пород и сейсмического воздействия. В моделях машинного обучения расстояние до разлома оказалось одним из наиболее значимых параметров, опередив осадки и литологический состав на большей части сейсмоактивных территорий. Учет силы колебаний грунта дополнительно повысил точность моделей.

Вероятный механизм исследователи связывают с многократными сейсмическими воздействиями. Повторяющиеся землетрясения могут формировать микротрещины, ослаблять контакты между минеральными зернами и снижать прочность приповерхностных пород. После этого склоны быстрее размываются реками, активнее вовлекаются в выветривание и становятся более восприимчивыми к оползневым процессам.

Отдельно авторы проверили закономерность на примере Южной Калифорнии, где расположены разлом Сан-Андреас и соседние активные разломы. В этих районах сейсмические волны замедлялись при прохождении через трещиноватые породы рядом с разломами, а те же участки показывали повышенные темпы эрозии.

Результаты работы важны для оценки геологических опасностей в сейсмоактивных районах. Авторы указывают, что зоны ослабленных пород, участки возможных оползней, вынос осадочного материала в водохранилища и развитие рельефа могут охватывать более широкие территории, чем предполагают карты, ориентированные только на видимую зону разрыва.