Глубоко под США происходят призрачные землетрясения, удивляющие геологов

Фото из открытых источников

Ранним утром 24 февраля 1979 года город Рэндольф в штате Юта потрясло землетрясение. Или нет? Геологи зафиксировали толчки на своих сейсмограммах — небольшая, но значительная магнитуда 3,8, — однако никто на земле не почувствовал толчков. 

Данные указывали на то, что источник активности находился примерно в 90 километрах ниже уровня моря, но это было намного, намного глубже, чем считалось ранее. Ученые были поражены, но благодаря ряду аналогичных явлений в последующие десятилетия у них теперь есть убедительное объяснение. Результаты нового исследования опубликованы в журнале The Seismic Record.

Наиболее важная подсказка появилась 10 сентября 2025 года, когда в бассейне Уинта в штате Юта произошло столь же неуловимое землетрясение магнитудой 4,1. Исследователи из Университета Юты изучили сейсмические данные и обнаружили, что глубина очага землетрясения составляла 68 километров ниже поверхности.

Как и землетрясение 1979 года, это не то место, где можно было бы ожидать землетрясение. Оба события произошли более чем в 20 километрах ниже границы Мохоровичича, также известной как точка Мохо, сейсмической границы, разделяющей твердую земную кору от более мягкой мантии под ней. 

До недавнего времени считалось, что землетрясения отражаются только в земной коре выше точки Мохо. Ниже неё мантийные породы считались слишком мягкими, чтобы накапливать упругое напряжение, необходимое для землетрясения; вместо того чтобы резко раскачиваться и сотрясаться, они медленно деформируются и движутся вместе с течением. 

Изучив архивные данные, исследователи выявили группу схожих событий под северной частью штата Юта и юго-западной частью штата Вайоминг, все из которых произошли глубоко под землей и практически не оставили следов на поверхности.

В новом исследовании группа ученых из Университета Юты утверждает, что это, вероятно, относительно новый класс геофизических явлений, известных как землетрясения в континентальной мантии.

Ученые долгое время предполагали, что подобные события в верхней мантии возможны, хотя их существование встречало определенный скептицизм. Однако в последние годы геологи задокументировали более 450 землетрясений в континентальной мантии, произошедших с 1990 года.

«Большая глубина объясняет, почему люди на поверхности не почувствовали землетрясение», — объясняет Джордж Занд, эксперт по геофизике из Университета Аризоны, который собрал первоначальные данные о землетрясении 1979 года. «Я провел еще несколько анализов, которые убедили меня в реальности глубокого залегания земной коры, но убедить других в существовании крайне аномального мантийного землетрясения в регионе, где его быть не должно».

В отличие от обычных землетрясений, которые происходят вблизи зон субдукции и объясняются движением тектонических плит, старые правила не применяются к землетрясениям в континентальной мантии.

Следующая загадка заключалась в том, почему так много этих редких землетрясений произошло именно в этой части США. Исследователи утверждают, что это как-то связано с Вайомингским кратоном, древней плитой континентальной коры, которая осталась практически неповрежденной на протяжении миллионов лет геологических потрясений и тектонических движений.

Кратон расположен на границе между геологически неспокойным западом США и гораздо более стабильной внутренней частью Североамериканской плиты. За миллионы лет он истончился и постепенно смещался на запад через Айдахо и Юту. По словам исследователей, именно здесь происходят глубинные землетрясения, что вряд ли является совпадением. 

«В масштабе миллионов лет мантия сталкивается с кратоном, а затем обтекает его», — объяснил ведущий автор исследования Кит Копер из Университета Юты. «Именно это взаимодействие, при котором поток мантии отклоняется вокруг этого твердого кратонного корня, вызывает увеличение скорости деформации, усиление деформаций, а также создает дополнительные напряжения. Мы считаем, что именно это взаимодействие между килем айсберга и окружающей средой приводит к этим землетрясениям».

Сотрясение земной коры под Ютой в 2025 году исследователи описали как «типичное» событие в континентальной мантии. По мере того, как геологи продолжают изучать это явление, подобные события могут оказаться для них очень полезными.