В Городском университете Осаки определили падение вязкости разлома до значений воды
Гидродинамическое моделирование зоны смещения группы Хота показало падение вязкости до 10⁻⁴ Па·с при сейсмической флюидизации.
Исследовательская группа под руководством профессора Тэцуро Хироно из Городского университета Осаки изучила главную зону смещения древнего надвига в аккреционном комплексе группы Хота на полуострове Босо в Японии. Авторы установили, что термическая герметизация порового флюида снижает динамическую вязкость перетертой породы до диапазона от 1,2 × 10⁻⁴ до 2,3 × 10⁻³ Па·с, о чем сообщает nature.com nature.com
nature.comnature.comОткрыть источник ↗.
Микроструктура зоны смещения
Объектом анализа стал крупный наддвиг субширотного простирания в аккреционной призме возрастом около 15 миллионов лет. Главная зона смещения имеет мощность от 5 до 25 мм и состоит из глянцевого черного материала с зеркалами скольжения, падающими на юг под углом 80°–85°. Микроструктурный анализ выявил чередование плоскопараллельных, брекчиевых, массивных нематурированных и квазитурбулентных слоев nature.com
nature.comnature.comОткрыть источник ↗.
Четкие границы между слоями свидетельствуют о том, что каждый пласт формировался в ходе отдельного эпизода подвижки. Слои с признаками турбулентного течения содержат волнообразные изгибы и вихреподобные структуры. Такие деформации подтверждают переход гранулированного материала разлома в динамическое флюидизированное состояние при прохождении сейсмического разрыва.
Гидродинамическое моделирование
Для оценки реологических параметров ученые применили модель течения Куэтта — Пуазёйля к геометрии вихревых слоев. Расчеты показали, что фрикционный нагрев привел к термическому расширению зажатого в порах порового флюида — термической герметизации (thermal pressurization). Это явление снизило эффективное напряжение и привело к падению вязкости смеси до значений, близких к вязкости жидкой воды nature.com
nature.comnature.comОткрыть источник ↗.
Возникающее сверхнизкое сопротивление сдвигу действует как гидродинамическая смазка между блоками пород. Интенсивное разупрочнение разлома обеспечивает резкий сброс напряжений, что объясняет возникновение экстремальных косейсмических смещений большой амплитуды и распространение разрывов, способных вызывать цунами.
