Ρήγματα splay και διάτομα

Η Jessica DePaolis (δεύτερη από αριστερά) και η ομάδα των ερευνητών μελέτησαν και συνέκριναν δείγματα ιζηματογενούς πυρήνα στο νησί Montague, Αλάσκα, και βρήκαν στοιχεία ότι τέσσερις από τους τελευταίους οκτώ σεισμούς εκεί περιλάμβαναν μια δευτερεύουσα ολίσθηση από ρήγμα splay  που συνδέεται με τη ζώνη καταβύθισης, η οποία προκάλεσε ένα επιπλέον τσουνάμι. Από Peter Haeussler.Μία νέα μελέτη έχει βρει αποδείξεις ότι δευτερεύοντα ρήγματα μιας ζώνης καταβύθισης πλακών αποτελούν κινδύνους μεγάλων σεισμών.

Ο όρος «splay ρήγμα» αναφέρεται συνήθως σε δευτερεύοντα ρήγματα που διακλαδίζονται από ένα κύριο και σχηματίζουν οξεία γωνία σε αυτό το ρήγμα.από τη Virginia Tech

Η έρευνα έδωσε νέα εικόνα για τις μετατοπίσεις της τεκτονικής πλάκας που δημιουργούν μερικούς από τους μεγαλύτερους σεισμούς και τσουνάμι της Γης.

«Αυτή είναι η πρώτη μελέτη που χρησιμοποιεί παράκτια γεωλογία για την ανακατασκευή της ιστορίας ρήξης του συστήματος ρηγμάτων splay», δήλωσε η Jessica DePaolis, μεταδιδακτορική υπότροφος στο Τμήμα Γεωεπιστημών της Virginia Tech. «Αυτά τα ρήγματα είναι πιο κοντά στην ακτή, επομένως αυτά τα τσουνάμι θα χτυπήσουν πιο γρήγορα την ακτογραμμή από ένα τσουνάμι που δημιουργείται μόνο από σεισμό ζώνης καταβύθισης ».

Οι ζώνες καταβύθισης σε όλο τον κόσμο, περιοχές όπου μια τεκτονική πλάκα μετατοπίζεται κάτω από μια άλλη, δημιουργούν τους μεγαλύτερους σεισμούς μεγέθους άνω των 8,0 βαθμών προκαλώντας τσουνάμι και αλλάζοντας τα οικοσυστήματα στο πέρασμά τους.

Η DePaolis, μαζί με την Tina Dura, επίκουρη καθηγήτρια φυσικών κινδύνων, και συναδέλφους από το Γεωλογικό Ινστιτούτο των Ηνωμένων Πολιτειών, βρήκαν στοιχεία ότι τα ρήγματα splay, τα ρήγματα του φλοιού που συνδέονται με τις ζώνες καταβύθισης, μπορεί να μετατοπιστούν κατά τη διάρκεια σεισμών στη ζώνη καταβύθισης και να συμβάλλουν στην τοπική καταστροφή των ακτών και οικολογική αλλαγή πιο τακτικά από ό,τι είχε γίνει στο παρελθόν.

Μια τέτοια μετατόπιση δευτερεύοντος ρήγματος υποβρύχια μπορεί να δημιουργήσει ένα τσουνάμι που θα μπορούσε να φτάσει στις πλησιέστερες ακτές σε 30 λεπτά ή λιγότερο, είπε η DePaolis.

Δημοσιεύτηκε στο Journal of Geophysical Research: Solid Earth , η μελέτη θα πρέπει να επηρεάσει την επίγνωση των κινδύνων σε ζώνες καταβύθισης σε όλο τον κόσμο. Υπάρχουν ρήγματα splay σε ζώνες καταβύθισης που συνορεύουν με τον Ισημερινό, την Κασκάντια, τη Χιλή και την Ιαπωνία, υποδηλώνοντας ότι μπορεί να συμβάλουν σε κινδύνους τσουνάμι και σε αυτές τις τοποθεσίες.

Όταν οι τεκτονικές πλάκες μετατοπίζονται σε μια ζώνη βύθισης, αυτό συμβαίνει μίλια κάτω από την επιφάνεια του ωκεανού . Επειδή τα ρήγματα splay συνδέονται με αυτές τις ζώνες, η θέση τους καθιστά την έρευνα τους μια πρόκληση.

Ευτυχώς, τα δευτερεύοντα ή επιφανειακά αποτελέσματα αυτών των μετατοπίσεων έχουν καταγραφεί γεωλογικά στο νησί Montague στο Prince William Sound στην Αλάσκα, καθιστώντας το τη μόνη τρέχουσα χερσαία μάζα που βρίσκεται πάνω από ένα τέτοιο ρήγμα  που παρουσιάζει τέτοιες επιπτώσεις στο έδαφός του.

Τα διάτομα, τα οποία είναι ένας τύπος πυριτικών μικροφυκών που διατηρούνται στο ίζημα, βοήθησαν τους ερευνητές να προσδιορίσουν τα επίπεδα αλατότητας των δειγμάτων πυρήνα. Από: Jessica DePaolis.

Τυπικά, η προκύπτουσα ανύψωση της γης από την τεκτονική πλάκα που μετατοπίζεται κάτω από αυτήν, που ονομάζεται ανύψωση, από σεισμούς στη ζώνη καταβύθισης μπορεί να είναι έως και 1 έως 3 μέτρα. Αυτό ισχύει για τις περισσότερες χερσαίες τοποθεσίες που επλήγησαν από τον σεισμό του 1964, ο οποίος έπληξε με 9,2 βαθμούς. Ωστόσο, στο νησί Montague, ρήγματα splay δημιούργησαν 11 μέτρα ανύψωσης και ξεκίνησαν την αποστράγγιση μιας παράκτιας λιμνοθάλασσας, αλλάζοντας ουσιαστικά το οικοσύστημά της από μια θαλάσσια λιμνοθάλασσα σε έναν τέλμα γλυκού νερού.

«Το νησί είναι κάπως κολλημένο στη μέση αυτών των ρηγμάτων, οπότε κάθε φορά που αυτά θα σπάσουν, στην πραγματικότητα καταγράφουν την ανύψωση», είπε η DePaolis. «Έχει αυτή την υπερβολική ανύψωση που απλά δεν είναι συνηθισμένη σε σεισμούς μόνο στη ζώνη καταβύθισης».

Η DePaolis και η ομάδα της εξέτασαν τις επιπτώσεις των ρήξεων του ρήγματος στο νησί Montague. Αναλύοντας 42 πυρήνες ιζήματος , βρήκαν στρωματογραφικά στοιχεία του σεισμού του 1964 και μια δευτερεύουσα μετατόπιση που προκλήθηκε από το ρήγμα splay. Παρατήρησαν ότι υπήρχε μια σαφής ιζηματογενής αλλαγή από την προσεισμική λάσπη της λιμνοθάλασσας σε μετασεισμικό ριζωμένο έδαφος.

«Υπάρχουν σίγουρα νησιά που ανυψώνονται με σεισμούς στη ζώνη καταβύθισης, αλλά δεν έχουν απαραιτήτως ρήγματα που προκαλούν αυτήν την υπερβολική ανύψωση, επομένως είναι ένα πραγματικά μοναδικό μέρος», δήλωσε ο Dura, μέλος ΔΕΠ του Global Change Center και του Fralin Life Sciences Institute.

Οι ερευνητές πίστευαν ότι ήταν δυνατή μια δευτερεύουσα μετατόπιση από τα ρήγματα splay. Αλλά αυτή η ιδέα ήταν μόνο θεωρητική μέχρι τώρα, επειδή αυτή είναι η πρώτη γνωστή μάζα γης που καταγράφει τα στρωματογραφικά στοιχεία.

Τα μέλη της ομάδας χρησιμοποίησαν επίσης διάτομα, έναν τύπο πυριτικών μικροφυκών που διατηρούνται μέσα στα ιζήματα που είναι ευαίσθητα στις αλλαγές της αλατότητας, για να ανασυνθέσουν τις παλαιοπεριβαλλοντικές αλλαγές που συνέβησαν μετά τον σεισμό του 1964. Βρήκαν μια σαφή μετατόπιση από ένα εξαιρετικά αλμυρό θαλάσσιο περιβάλλον λιμνοθάλασσας μακριά από την ακτίνα δράσης της παλίρροιας, υποδεικνύοντας την ανύψωση της ακτής.

Συγκρίνοντας τα ευρήματα των δειγμάτων πυρήνα του σεισμού του 1964 με δείγματα βαθύτερα στην παράκτια στρωματογραφία, η ερευνητική ομάδα ανακάλυψε στοιχεία ιζηματογενούς και διατόμων τριών άλλων περιπτώσεων όπου το ρήγμα splay έσπασε. Αυτά τα στοιχεία συσχετίστηκαν με τέσσερις από τους τελευταίους οκτώ τεκμηριωμένους σεισμούς ζώνης καταβύθισης στην περιοχή.

«Υπάρχει τεράστιος όγκος μετατόπισης σε αυτά τα ρήγματα που μπορεί να δημιουργήσει αυτά τα πραγματικά γρήγορα, τοπικά, μεγάλα τσουνάμι», είπε  η DePaolis. «Έχετε λοιπόν αυτό το τοπικό τσουνάμι που έρχεται πολύ γρήγορα και ακριβώς πίσω από αυτό, θα έχετε το τσουνάμι που δημιουργήθηκε από την ίδια τη ζώνη καταβύθισης. Ξαφνικά έχετε αυτά τα τεράστια και καταστροφικά τσουνάμι που έρχονται γρήγορα το ένα μετά το άλλο».

Γεωδίφης με πληροφορίες από το phys.org

https://phys.org/news/2024-05-evidence-subduction-zone-splay-faults.html#google_vignette