Зона субдукции Хикуранги является крупнейшим разломом в окрестностях Новой Зеландии, способным вызывать землетрясения силой 8 баллов и выше. Новое исследование, опубликованное в журнале Lithos, показывает, что даже самые крошечные древние морские организмы могут оказать очень существенное влияние на следующее сейсмическое событие.
Ученые, изучающие регион, обнаружили, что отложения кальцита, оставленные массами одноклеточных морских организмов десятки миллионов лет назад, могут контролировать уровень движения и трения между Тихоокеанской плитой и Австралийской плитой.
Исследователи объясняют, что разгадка этого заключается в том, способен ли этот кальцит растворяться. Если это так, то плиты могут легче скользить друг мимо друга; если этого не происходит, это блокирует движение плиты, блокируя энергию, которая позже высвобождается внезапным всплеском.
«Кальцит растворяется быстрее, когда он подвергается сильному стрессу и когда температура ниже», — говорит геолог-структурщик Кэролин Бултон из Веллингтонского университета (Новая Зеландия). «Он легче растворяется при низких температурах — скажем, при комнатной температуре. Но с повышением температуры растворяться становится труднее — скажем, глубже в земле».
В глубине зоны субдукции температура постепенно повышается с глубиной, повышаясь примерно на 10º C на каждый километр. Кальцитовые раковины, которые не растворяются далеко под поверхностью, могли оказать значительное влияние на движения разлома.
До самого разлома трудно добраться, и для доступа к нему требуется дорогостоящее буровое оборудование, поэтому исследователи использовали открытые слои известняка, аргиллитов и алевролитов на местной береговой линии — к юго-востоку от Мартинборо, на Северном острове — в качестве прокси. .
Скалы там содержат кальцит морских организмов, которые в основном относятся к типу, известному как фораминиферы (включая, среди прочего, планктон). Следующие вопросы заключаются в том, сколько этого кальцита находится в зоне субдукции и в каком он состоянии.
«Количество и поведение кальцита в этих организмах — большая часть головоломки того, насколько сильным может быть следующее землетрясение», — говорит Бултон.
Геологи знают о зоне субдукции Хикуранги меньше, чем о других разломах Новой Зеландии, потому что ее нельзя изучить вблизи. Записи предыдущих землетрясений не столь полны, а знание их состояния не столь тщательно, что усложняет прогнозирование следующего крупного землетрясения.
Исследователи говорят, что существует 26-процентная вероятность сильного землетрясения в течение следующих 50 лет вдоль этого разлома, которое может вызвать большое цунами (есть доказательства предыдущих землетрясений вдоль всего побережья Новой Зеландии).
Играют роль всевозможные факторы, но исследование показывает, как движения плит могут быть медленными и слабыми или быстрыми и большими — и чем больше известно о накоплении кальцитов под водой, тем больше можно понять, что будет дальше.
«Только подумайте, эти крошечные, давно умершие организмы могут влиять на механическое взаимодействие двух огромных тектонических плит», — говорит Бултон.
