Когда речь заходит о движении континентов, многие представляют себе процессы, длящиеся миллионы лет и почти незаметные в масштабе человеческой жизни. Однако недавнее исследование показало, что земная кора на территории Турции ведёт себя иначе, чем считалось прежде. Ученые выяснили: огромная зона разлома Туз-Гёлю не смещается вбок, а растягивается, словно ткань, которую тянут в разные стороны. Это открытие позволяет по-новому оценить угрозы землетрясений и уточнить глобальные модели деформации континентов.
Группа специалистов из Университета Кертина изучила окаменевшие потоки лавы, сформировавшиеся благодаря активности вулкана Хасандаг. Со временем они затвердели, а затем раскололись под действием землетрясений. Именно в этом "разорванном" ландшафте и скрывался ключ к пониманию процессов, происходящих глубоко под землёй.
Разлом Туз-Гёлю протянулся более чем на 200 километров и настолько велик, что его видно из космоса. На протяжении десятилетий предполагалось, что он относится к разломам сдвигового типа: такие структуры характерны для сейсмоопасной Турции. Однако новые геологические данные опровергли прежние представления.
"Хотя Турция хорошо известна своими сейсмоопасными сдвиговыми разломами, это исследование впервые подтверждает, что разлом Туз-Гёлю является разломом растяжения, то есть земная кора по обе стороны от него отдаляется друг от друга, а не сдвигается в сторону, как считалось ранее", — сказал профессор Аксель Шмитт.
Учёные смогли восстановить форму древних лавовых потоков и определить их возраст — это позволило понять, как именно смещались породы, когда-то единые.
По словам исследователей, смещение пород происходило не вбок, а вертикально-направленно, с постепенным расходящимся движением. Оценка возраста лавы и характер трещин показали: разлом растягивается со скоростью около одного миллиметра в год. В геологии это значимая цифра, способная влиять на образование землетрясений и даже на распределение напряжения между тектоническими плитами.
Чтобы добиться точности, в работе объединили сразу несколько методов: дистанционное зондирование, ионно-зондовый анализ и гелиевое датирование. Такое сочетание позволило определить возраст древних потоков с высокой точностью и измерить их тектоническое смещение.
Крошечные кристаллы циркона внутри лавы служат своеобразными геологическими часами.
"Измерив содержание урана, тория и гелия в цирконе, мы можем точно определить, когда произошло извержение, когда лава хлынула через разлом и когда она остыла", — сказал доцент Мартин Данишик.
Циркон удерживает гелий, выделяемый при радиоактивном распаде, поэтому учёные могут проследить полный жизненный цикл лавового потока — от появления до разрушения.
| Метод | Суть подхода | Что позволяет узнать |
|---|---|---|
| Дистанционное зондирование | Анализ поверхности с воздуха и спутников | Форму разлома и изменения ландшафта |
| Ионно-зондовый анализ | Изучение состава минералов под микроскопом | Возраст и структуру лавы |
| Гелиевое датирование | Оценка накопления гелия в кристаллах | Точное время извержения и остывания |
| Геомоделирование | Сравнение данных с моделями плитообразования | Характер движения земной коры |
Сбор образцов лавы в зоне разлома.
Анализ спутниковых изображений для реконструкции поверхности.
Выделение цирконов и измерение содержания гелия.
Определение возраста каждого участка потока.
Сравнение размеров и формы фрагментов до и после смещения.
Построение модели, показывающей скорость и направление движения.
Сопоставление данных с крупными тектоническими процессами.
• Ошибка: считать разлом частью привычной сдвиговой системы.
Последствие: неверная оценка угрозы землетрясений.
Альтернатива: анализировать деформацию по нескольким методам одновременно.
• Ошибка: игнорировать возраст лавы при моделировании.
Последствие: неверное понимание динамики разлома.
Альтернатива: комбинировать датирование и структурную геологию.
• Ошибка: полагаться только на современные сейсмические данные.
Последствие: неполная картина медленных разломных процессов.
Альтернатива: исследовать древние следы деформации.
Если скорость растяжения возрастёт, это может увеличить вероятность землетрясений или вызвать изменение формы рельефа. По данным исследователей, даже небольшое ускорение способно перераспределить напряжения между Евразийской, Аравийской и Африканской плитами.
Почему разлом Туз-Гёлю ранее считался сдвиговым?
Потому что в регионе преобладают разломы именно такого типа, и визуально он похож на них.
Как изучение лавы помогает понять движение коры?
Лавовые потоки фиксируют положение пород в момент извержения, поэтому изменения их формы показывают тектонические смещения.
Как это связано с землетрясениями?
Растяжение коры может создавать зоны повышенного напряжения, влияя на вероятность будущих толчков.
Миф: медленные разломы не опасны.
Правда: даже миллиметр в год может привести к накоплению значительных напряжений.
Миф: крупные разломы движутся только горизонтально.
Правда: многие из них растягиваются или поднимаются.
Миф: спутниковые данные дают всю информацию.
Правда: без анализа лавы и минералов картина неполная.
Разлом Туз-Гёлю виден на спутниковых снимках без увеличения.
Лава из Хасандага помогает восстановить историю тектонических событий за тысячи лет.
Циркон — один из самых устойчивых минералов, способный хранить информацию о древних процессах.
Интерес к разлому Туз-Гёлю возник ещё в середине XX века, когда геологи впервые заметили его необычную протяжённость. Но отсутствие точных методов датирования не позволяло выяснить его природу. Только в XXI веке появление спутниковых систем, лазерного сканирования и новых способов анализа минералов сделало возможным сопоставление древних лавовых потоков с современной структурой. Эти данные привели к пересмотру давних убеждений о том, как движутся плиты на территории Турции, и позволили создать более точные модели континентальной деформации.
Источник: Communications Earth & Environment (CEE).