Новые исследования показывают, что толстый слой скользкой глины на морском дне сыграл критическую роль в ухудшении разрушительного землетрясения 2011 года в Тохоку и последовавшего за ним цунами в Японии. Результаты, опубликованные в декабре 2025 года в журнале Science, дают представление о том, почему цунами было больше и более концентрированным, чем считалось ранее, и могут помочь уточнить будущие предупреждения о землетрясениях.
Роль Подповерхностной Глины
Землетрясение 2011 года, магнитудой 9,1, было вызвано движением Тихоокеанской плиты, поддвигающейся под Японию в зоне субдукции. Исследователи теперь полагают, что слой глины толщиной до 30 метров (98 футов) действовал как слабое звено в линии разлома. Эта «глина с низким трением», как описал геофизик из Австралийского национального университета Рон Хэкни, позволила энергии землетрясения сконцентрироваться вверх, а не распространяться горизонтально.
«Она может очень легко соскользнуть», — объяснил Хэкни, подчеркнув, как свойства глины сконцентрировали восходящий толчок морского дна.
Это концентрированное движение подняло морское дно на 50–70 метров (164–230 футов) на участке протяжённостью 500 километров (310 миль), вызвав массивное цунами, затопившее 561 квадратный километр (217 квадратных миль) Японии. Разрыв разлома также был менее обширным, чем ожидалось, что ещё больше усилило вертикальное смещение.
Бурение к Источнику
Открытие было не теоретическим: в 2024 году команда под руководством Хэкни провела прямое бурение в зону разлома с исследовательского судна Chikyu. Проникнув более чем на 8000 метров (26 000 футов) ниже поверхности океана, они извлекли керны отложений как из разлома, так и из Тихоокеанской плиты.
Анализ этих кернов подтвердил наличие толстого, вязкого глинистого слоя, который накапливался в течение примерно 130 миллионов лет. Эта глина сжимается по мере поддвигания Тихоокеанской плиты под Японию, создавая механическую слабость в структуре горных пород. В результате получается зона, склонная к разрушению под нагрузкой.
Последствия для Будущей Оценки Рисков
Результаты позволяют предположить, что аналогичные глинистые слои могут существовать и в других зонах субдукции, потенциально влияя на поведение будущих землетрясений. Некоторые данные указывают на их присутствие рядом с Суматрой в Индонезии, местом цунами в Индийском океане 2004 года. Однако состав зон разломов в таких регионах, как полуостров Камчатка, остаётся менее изученным.
Исследование подчёркивает важность детальных подповерхностных исследований для улучшения оценки сейсмической опасности и совершенствования систем раннего предупреждения. Более глубокое понимание этих слабых точек может помочь властям предоставлять более точные прогнозы и более эффективные стратегии готовности к стихийным бедствиям.
Присутствие этого глинистого слоя является критически важной частью головоломки в понимании масштабов цунами 2011 года и может быть ключевым фактором в оценке потенциала будущих крупномасштабных событий в зонах субдукции по всему миру.
