У Туреччині виявили розлом, що розриває земну кору

У центральній Туреччині, під посушливими рівнинами навколо озера Туз, відбувається тихий геологічний зсув. Зона розлому, яку раніше вважали аналогічною до сусідніх систем з боковим рухом, насправді розриває земну кору міліметр за міліметром.

Зона розлому Туз Гелю простягається майже на 200 кілометрів і розташована на тектонічному перехресті між Євразійською, Аравійською та Африканською плитами. Протягом багатьох років геофізичні моделі класифікували її як зсувний розлом, який мав би забезпечувати бокове переміщення, типове для схильних до землетрусів регіонів Туреччини. Тепер ця класифікація виявилася глибоко помилковою.

Нещодавнє дослідження, опубліковане у виданні Communications Earth & Environment групи Nature, представляє чіткі докази того, що цей розлом не зсувається, а розтягується вертикально. Замість того щоб зміщуватися один повз одного, блоки земної кори розходяться, що змінює уявлення геологів про регіональну деформацію в Анатолії та за її межами.

Прорив відбувся завдяки польовим дослідженням навколо Хасандагу, неактивного стратовулкана поблизу центру розлому. Дослідники під керівництвом Акселя Шмітта з Університету Кертіна вивчили стародавні лавові потоки плейстоценової епохи, розсічені розломом, щоб реконструювати довгострокове зміщення.

Використовуючи метод подвійного датування цирконів, який поєднує датування ізотопами урану-торію та гелію, вони визначили вік чотирьох лавових потоків віком від 151 тисячі до 38 тисяч 800 років. Ці потоки, колись безперервні, були розламані вертикально, але залишилися вирівняними латерально, демонструючи незначне горизонтальне зміщення або його повну відсутність.

Дослідники виміряли швидкість вертикального зміщення від 0,90 до 1,23 міліметра на рік, що було послідовним для всіх потоків. Зсувний рух, який раніше вважався домінуючим, виявився незначним, що суперечить десятиліттям геодезичних моделей, які оцінювали правобічний латеральний рух до 4,7 міліметра на рік.

Кристали цирконів з лавових потоків діяли як природні хронометри, дозволяючи дослідникам визначити як дати виверження, так і післявивержувальну деформацію з неперевершеною точністю.

Дані дистанційного зондування та вектори руху, отримані за допомогою супутникової системи позиціонування, довго формували основу для тектонічного моделювання в Туреччині. Ці методи передбачали значне латеральне зміщення вздовж розлому Туз Гелю, що добре вписувалося в переважну модель тектонічної втечі, де Анатолійська плита витискається на захід між плитами, що стикаються.

Проте наземні докази з цього дослідження малюють іншу картину. Послідовні вертикальні зміщення в чотирьох різних лавових потоках, особливо потоку F3, чию оригінальну форму вдалося точно відновити, виявили чистий рух по падінню з майже повною відсутністю зсувного руху.

Це кидає виклик попереднім інтерпретаціям, згідно з якими розлом служить спряженою зсувною системою разом із зоною розлому Еджеміш. Натомість нові дані свідчать, що зона розлому Туз Гелю забезпечує розтягнення земної кори зі сходу на захід, а не горизонтальну втечу.

Моделі на основі супутникових даних не мали часової роздільної здатності для фіксації цього повільного, стійкого руху. Натомість реконструкції лавових потоків охоплювали понад 100 тисяч років, забезпечуючи довгостроковий огляд, який виявляє тенденції, невидимі в масштабах десятиліть.

На відміну від Північноанатолійського розлому, відомого частими землетрусами, розлом Туз Гелю залишався відносно спокійним як сейсмічно, так і науково. Але ця відсутність поверхневої драми приховує глибші структурні зміни.

Дослідники зазначають, що вертикальний рух зосереджений у сегментах поблизу Хасандагу, регіону, де сходяться тектонічні сили та минула вулканічна активність. Незважаючи на відсутність великих сейсмічних подій у цій зоні, розлом активно перебудовує ландшафт під нею.

По всій своїй нанесеній на карту довжині лінійність і морфологія розлому не показують ознак переходу в зсувну систему в іншому місці. Особливості уступів розломів, реконструкції схилів і датовані цирконами зміщення вказують на однорідну поведінку нормального розлому.

Це підриває попередні припущення про те, що локальні варіації напружень можуть спричинити видиме розтягнення. Натомість докази свідчать про необхідність системної переоцінки не лише для цього розлому, а й для інших у внутрішньоплитних умовах по всьому світу.

Висновки порушують ширші питання про те, як ми оцінюємо тектонічні системи, які не відповідають поверхневим спостереженням або короткостроковим наборам даних. Багато активних розломів існують у регіонах з обмеженим приладовим оснащенням, і моделі на основі супутникового позиціонування, хоча й потужні, часто сліпі до повільної або вертикальної деформації в геологічних часових масштабах.

Дослідження Туз Гелю підтверджує цінність морфологічної реставрації для розуміння тонких, але значних рухів земної кори. У цьому випадку те, що лавові потоки зберегли протягом тисячоліть, говорить голосніше за будь-який датчик супутникового позиціонування.

З огляду на зміну клімату, зростання населення та урбанізацію, що посилюють ризики недооцінених сейсмічних зон, дослідження також підкреслює необхідність інтеграції довгострокових даних у моделі небезпек. Альпійсько-Гімалайський сейсмічний пояс, центральним компонентом якого є Туреччина, набагато складніший, ніж було нанесено на карти раніше.