В данном исследовании впервые объединены сейсмические и спутниковые данные для характеристики сложной границы между Евразийской и Африканской плитами в западном Средиземноморье, что позволяет с большей точностью описать процессы столкновения и высвобождения земной коры, деформирующие юго-западную часть Пиренейского полуострова.
Иберийский полуостров, кажущийся статичным блоком, расположенным на юго-западе Европы, находится в состоянии постоянного и чрезвычайно медленного вращения — по часовой стрелке, которое теперь подтверждено и количественно оценено с беспрецедентной детализацией. Этот вывод является центральным результатом исследования, проведенного Асьером Мадариетой Тхуррукой, научным сотрудником кафедры геологии Университета Страны Басков (EHU), чья работа позволила охарактеризовать наиболее важные динамические процессы, происходящие вдоль размытой и чрезвычайно сложной границы между Евразийской и Африканской тектоническими плитами к югу от полуострова.
Исследование, финансируемое правительством Страны Басков и проводимое в сотрудничестве с исследователями из Университета Палермо и Университета Гранады, основано на комплексном анализе двух фундаментальных источников информации для современной геодинамики: данных о землетрясениях, произошедших за последние десятилетия, и данных о деформации поверхности, полученных с помощью спутниковых наблюдений.
Сближение Евразийской и Африканской плит, происходящее со скоростью от 4 до 6 миллиметров в год, неравномерно распределено вдоль их обширной границы. В то время как эта граница четко определена в Атлантическом океане и вдоль алжирской окраины, к югу от Пиренейского полуострова она размывается в регионе хаотического взаимодействия и высокой сейсмичности, где решающую роль играет Альборанский домен.
Эта область, представляющая собой микроплиту или сегмент литосферы со своим собственным поведением, движется на запад, образуя активную Гибралтарскую дугу, соединяющую Бетийский и Рифский горные хребты. Точная природа границы в этом районе на протяжении многих лет является предметом научных дискуссий. Работа Мадариеты и его команды теперь дает более ясную картину, рассчитывая и сравнивая поля напряжений, полученные на основе сейсмической активности, с полями деформаций, измеренными из космоса. Первые показывают глубинные силы, действующие внутри земной коры; вторые демонстрируют, как поверхность реагирует на эти силы и деформируется под их воздействием.
Систематическое сравнение выявляет дифференциальную динамику по обе стороны Гибралтарского пролива. К востоку от пролива деформация, вызванная зарождающимся столкновением евразийской и африканской окраин, эффективно поглощается земной корой, образующей Гибралтарскую дугу. Этот механизм действует как буфер, в значительной степени предотвращая передачу сжимающих напряжений во внутреннюю часть Иберийского полуострова. Ситуация резко меняется к западу от пролива. Там, согласно данным, представленным в этом исследовании, происходит более прямое столкновение между Иберийским блоком — частью Евразийской плиты — и Африканской плитой.
Этот фронтальный контакт, не обладающий такой же поглощающей способностью, как Гибралтарская дуга, облегчает передачу тектонических напряжений в юго-западный регион Иберийского полуострова. В результате возникает постоянное давление на эту область, которое, воздействуя на нежесткую континентальную геометрию, создает крутящий момент, необходимый для вращения всего полуострова по часовой стрелке. Вращение, имеющее миллиметровую величину в годовом исчислении, но постоянное в геологических масштабах времени, представляет собой наблюдаемую реакцию на эту конфигурацию асимметричных сил.
Помимо подтверждения этого движения, исследование имеет прямое и практическое значение для оценки сейсмического риска. Выявление активных разломов — геологических структур, способных вызывать современные землетрясения, — представляет собой сложную задачу в регионах с диффузной деформацией, таких как юго-западная Иберия. Как отмечает Мадариета, существуют районы, где зафиксирована значительная деформация или происходят землетрясения, но остается неизвестным, какая именно тектоническая структура их вызывает. Новые поля напряжений и деформаций служат ориентиром для геологов, указывая, какие районы требуют детальных исследований для обнаружения и характеристики этих скрытых разломов.
Конечная цель — определить точную геометрию этих складок и разломов, спрогнозировать их кинематику, оценить типы землетрясений, которые они могут вызывать, и рассчитать потенциальную магнитуду, которую они могут достигать. Это важный шаг для таких проектов, как Иберийская база данных активных разломов четвертичного периода (QAFI), которая до сих пор содержит значительные пробелы в таких регионах, как западные Пиренеи или, в частности, западный сектор Гибралтарской дуги, между провинциями Кадис и Севилья. Исследование подчеркивает острую необходимость проведения всесторонних геологических и геофизических исследований на этих территориях для выявления и оценки сейсмического потенциала структур, ответственных за измеренные деформации.
Мадариета напоминает о важности временных рамок в этой науке. Геодинамические процессы разворачиваются на протяжении миллионов лет, в то время как инструменты, позволяющие проводить точные измерения — современные сейсмометры и группировки навигационных и наблюдательных спутников — предоставляют данные, которые в лучшем случае охватывают лишь последние несколько десятилетий.
Высокоточные сейсмические записи получили широкое распространение лишь с 1980 года, а спутниковые данные высокого разрешения, полученные с помощью радиолокационной интерферометрии (InSAR) и глобального позиционирования (GNSS), стали доступны только с 1999 года. Таким образом, то, что ученые наблюдают сегодня, представляет собой крошечное окно — мгновение в геологическом времени в рамках чрезвычайно длительного процесса.
Это ограничение подтверждает обоснованность используемой методологии: интеграция всех доступных источников информации — сейсмологии, геодезии, полевой геологии — является единственным способом получить надежную, пусть даже кратковременную, картину текущей динамики. Созданная в этой работе база данных дополняет и расширяет существующие, повышая надежность результатов. В будущем, отмечает исследователь, ожидается экспоненциальный рост количества и качества данных, что позволит проводить более точные расчеты деформаций даже в областях, где в настоящее время недостаточно информации.
В настоящее время, благодаря постдокторскому гранту от правительства Страны Басков, Асьер Мадариета продолжает это направление исследований во время пребывания в Университете Палермо, ведущем центре изучения геодинамики Средиземноморья. Его работа, а также работа его команды, позволяют составить более четкую карту сил, формирующих южную часть Пиренейского полуострова, и намечают путь, по которому должно следовать научное сообщество, чтобы разгадать тайны одной из самых загадочных и сейсмически активных тектонических границ Европы.
По информации https://planet-today.ru/novosti/nauka/item/188319-uchenye-vyyasnili-chto-iberijskij-poluostrov-medlenno-vrashchaetsya-po-chasovoj-strelke
Обозрение "Terra & Comp".
