Глубинная сейсмическая активность под Антарктидой поставила под вопрос тектонику плит
Под толщей антарктического льда зафиксированы сотни глубокофокусных землетрясений — в регионе, который с точки зрения классической тектоники плит считается практически сейсмически «тихим». Новое исследование международной команды учёных из США и Испании выявило более 500 ранее неизвестных внутриплитных сейсмических событий, происходящих в глубинах Восточной Антарктиды и ставящих под сомнение представление о стабильности внутренних областей литосферных плит.
Регион, в котором были зарегистрированы толчки, не пересекается с границами тектонических плит, которые обычно и являются основными зонами возникновения землетрясений. Тем не менее учёные зафиксировали активную сейсмичность на значительной глубине, что указывает на существование альтернативных механизмов разрушения и деформации пород внутри самих плит.
Анализ показал, что эти события относятся к классу внутриплитных землетрясений промежуточной глубины, происходящих на глубинах более 70 километров. В данном случае большинство толчков было сосредоточено в диапазоне от 100 до 150 километров под поверхностью, в районе ледника Дэвида, где они формируют выраженный кластер.
Для обнаружения и анализа сигналов исследователи использовали данные с 49 сейсмологических станций, расположенных по всей Восточной Антарктиде. Чтобы выделить землетрясения на фоне шумов, применялись методы глубокого обучения, включая алгоритмы, основанные на основе технологий переноса обучения, позволяющие адаптировать ранее обученные модели к новым типам сейсмических данных.
В результате обработки данных было идентифицировано 510 внутриплитных землетрясений. Их магнитуда находилась в диапазоне от 1,6 до 3,5, что соответствует относительно слабым, но уверенно фиксируемым сейсмическим событиям.
С точки зрения физики процессов, учёные связывают происхождение этих землетрясений с особенностями литосферной структуры региона. Восточно-антарктический литосферный блок, отличающийся большей толщиной и холодной жёсткой корой, взаимодействует с более тонкими и тёплыми структурами Западной Антарктиды, создавая резкий градиент прочности пород.
Дополнительным фактором выступает сочетание противоположных сил: давление холодного и массивного ледникового щита сверху и подъём горячих мантийных потоков снизу. Такое сочетание напряжений, по мнению исследователей, может приводить к разрушению пород на глубине и формированию внутриплитной сейсмической активности даже вдали от границ плит.
При этом остаётся открытым вопрос, почему зафиксированные землетрясения концентрируются именно под районом ледника Дэвида, хотя аналогичные литосферные переходные зоны присутствуют и в других частях Трансантарктических гор. Учёные предполагают, что локальные геологические особенности дополнительно усиливают эффект, делая именно этот участок особенно чувствительным к накоплению напряжений.
Полученные расширяют понимание того, как и где могут возникать землетрясения, демонстрируя, что даже стабильные внутренние области тектонических плит могут быть сейсмически активными. Исследователи отмечают, что применение методов искусственного интеллекта может помочь выявить аналогичные скрытые зоны землетрясений и в других регионах планеты.