WikiDer > Японский желоб - Википедия

Japan Trench - Wikipedia
Карта с изображением Японской траншеи и ее окрестностей, соединяющих ее с другими соответствующими траншеями. Карта была создана с использованием GeoMapApp.

В Японский желоб является океанический желоб часть Тихоокеанское огненное кольцо с северо-востока Япония. Он простирается от Курильские острова к северной оконечности Острова Идзуи составляет 8 046 метров (26 398 футов) в самой глубине.[1] Он связывает Курило-Камчатский желоб на север и Желоб Идзу-Огасавара к югу, протяженностью 800 километров (497 миль). Эта траншея создана как океанический Тихоокеанская плита подчиняет под континентальным Охотская плита (микропланшет ранее входил в состав Североамериканская плита). Процесс субдукции вызывает изгиб опускающейся плиты, создавая глубокую траншею. Продолжающееся движение в зоне субдукции, связанной с Японским желобом, является одной из основных причин возникновения цунами и землетрясения на севере Япония, в том числе мегатраст Землетрясение Тохоку и вызванное им цунами это произошло 11 марта 2011 г. Скорость субдукции, связанная с Японским желобом, была зафиксирована на уровне примерно 7,9–9,2 см (3,1–3,6 дюйма) в год.[2]

Тектоническая история

Во время позднего Неоген периода (23,03–2,58 млн лет назад) Японский желоб претерпел период конвергенции плит Тихого океана и Охотской плиты. Основываясь на последовательности отложений в это время, кажется, что было небольшое чистое нарастание отложений на вышележащую плиту, а также свидетельства умеренной эрозии у основания сходящейся окраины.

Вовремя Меловой (145,5-66 миллионов лет назад) до раннего Палеоген (66-23,03 мА), свидетельства андезитовый вулканизм наряду с развитием большого синклайн а утолщенная толща отложений указывает на возможное развитие бассейн преддуги. Активность в меловом периоде включала в себя субдукцию, а также обширное нарастание отложений на Арка северо-востока Японии это продолжается и сегодня.[3] Вулканизм уменьшился в течение раннего палеогена (66 млн лет), обнажив утолщенную толщу отложений мела-палеогена мощностью 160 километров (99 миль). Как только эта толща отложений спала, вулканизм снова возобновился.

Сейсмичность

Сейсмическая активность вдоль Японского желоба происходит вдоль соответствующей зоны субдукции на границах разрушительных конвергентных плит между Охотской и погружающейся Тихоокеанской плитами. Продолжающееся движение вдоль этих границ плит происходит на глубине около 8000 метров (26 247 футов).

Таблица, показывающая землетрясения и их магнитуды, наблюдавшиеся за последнее столетие в зоне субдукции Японского желоба.

Сейсмические события

В 1896 году в районе Японской впадины было зарегистрировано землетрясение магнитудой (M) 6,8.[4] Позже в том же году разрушительный землетрясение магнитудой 8,5 произошло два цунами, вызвавших серьезный ущерб.

В 1938 году в районе Фокиоки произошла серия землетрясений М7, всего их было зарегистрировано пять. Звездные величины были 7,4, 7,7, 7,8, 7,7 и 7,1.[5]

В декабре 1994 года переходные движения земной коры были зарегистрированы сетью Глобальной системы позиционирования (GPS) после того, как внутри Японского желоба возникло межплитное землетрясение. Это очень тонкое, но отчетливое нарушение указывает на то, что этим было вызвано "тихое" медленное скольжение по разлому.[6] В Санрику-оки было зарегистрировано землетрясение магнитудой 7,7, которое могло быть вызвано медленным оползнем, наблюдаемым ранее.[7]

Многие другие землетрясения были зарегистрированы по данным межплитных и переходных постсейсмических сдвигов вдоль Японского желоба. Даты включают август 2005 г., май 2008 г., июль 2008 г. и март 2010 г. с магнитудой 7,2, 7,0, 6,9 и 6,7 соответственно.[8] Характерные землетрясения (~ M7) периодически происходили с повторяющимся интервалом около 37 лет.[9] В таблице справа можно увидеть землетрясения с магнитудой M7, произошедшие в 1938, 1989, 1992, 2005, 2008, 2008 и 2011 годах.

Дно океана сейсмометры помещенный в основание Японской впадины, измеряет грунт на предмет любого движения, создаваемого путем регистрации излучаемых сейсмических волн. В 2012 году Национальный исследовательский институт наук о Земле и устойчивости к бедствиям (NIED), расположенный в Токио, начал строительство сетей сейсмических исследований и наблюдений за цунами вдоль траншеи. Они планировали расположить 154 станции на расстоянии примерно 30 км (19 миль) друг от друга, каждая из которых оборудована акселерометр для наблюдения за сейсмическими изменениями и манометром для наблюдения за цунами.[10]

Землетрясение Тохоку 2011 г.

11 марта 2011 г. землетрясение магнитудой 9,0 произошло на границе раздела субдукции Тихоокеанской плиты, погружающейся под Японию вдоль Японского желоба. Здесь произошел разрыв в центральной части траншеи, охватывающей площадь около 450 км (280 миль) в длину и 150 км (93 миль) в ширину.[11] Это считается самым мощным землетрясением, когда-либо зарегистрированным в Японии, а также одним из четырех самых сильных землетрясений, когда-либо зарегистрированных с момента начала современной регистрации в 1900 году. мегатрастное землетрясение вызвали образование гигантских волн цунами, которые в конечном итоге вызвали разрушение береговой линии северной Японии. В результате ущерба погибло около 16000 человек, а уровень катастрофы - 7. ядерный расплав трех ядерных реакторов, расположенных на АЭС Фукусима-дайити сложный.[12] Всемирный банк зафиксировал общую стоимость ущерба в размере около 235 миллиардов долларов США, что делает его самой высокой. самое дорогое стихийное бедствие в истории.[13]

Шероховатость поверхности

Большой величина а частые землетрясения, происходящие в северной части Японского желоба, можно объяснить вариациями шероховатости поверхности погружающейся Тихоокеанской плиты. Области гладкой субдукции океанического дна коррелируют с типично сильными землетрясениями под надвигом в более глубокой части межплитной зоны. Землетрясений в мелководной асейсмической зоне северной части Японского желоба не наблюдалось и не сообщалось. Области бурной субдукции океанского дна коррелируют с крупными нормальная неисправность землетрясения в пределах области внешнего поднятия, наряду с более крупными землетрясениями цунами, происходящими в мелководной области поверхности раздела плит (события мегапороза).[14]

Бурение в океане

Карта буровой площадки JAMSTEC вдоль Японского желоба. Карта была создана с помощью GeoMapApp. Буровая площадка была определена с использованием информации на сайте JAMSTEC. https://www.jamstec.go.jp/chikyu/e/exp343/science.html

В 1980 г. липиды пробы были взяты из кернов отложений, расположенных как на суше, так и на дальних сторонах Японского желоба на шести участках трансекты Проекта глубоководного бурения. Они были проанализированы с использованием газовая хроматография и компьютеризированный газ хромато-масс-спектрометрический данные. Было установлено, что образцы содержат многие компоненты, такие как алифатические и ароматические углеводороды, кетоны, спирты, кислоты и другие полифункциональные компоненты. Эти компоненты рассматриваются как индикаторы наземных, морских (небактериальных) и бактериальных поступлений в отложения Японской впадины.[15]

Экспедиция 343 Проекта быстрого бурения Японской траншеи проводилась под надзором и под контролем Японского агентства по морским и земным наукам и технологиям (ЯМСТЕК). Бурение происходило в течение двух периодов; С 1 апреля по 24 мая 2012 года и с 5 по 18 июля 2012 года. Их основная цель заключалась в том, чтобы лучше понять очень большой сдвиг разлома 30–50 метров (98–164 фута), произошедший во время землетрясения Тохоку, и его потенциал как единое целое. основных триггеров формирования волн цунами, происходящих вдоль северо-восточного побережья Японии.[16]

В 2013 году в рамках экспедиции 343 Интегрированной программы морского бурения (IODP) были отобраны пробы отложений в результате бурения в зоне пограничного разлома плиты вдоль Японского желоба. Собранные керны отложений демонстрируют низкое трение при косейсмических скоростях скольжения, а также при низких скоростях скольжения. Эти исследования и образцы подтвердили идею о том, что эти фрикционные свойства зоны разлома, возможно, вызвали мелкое и большое скольжение во время землетрясения Тохоку.[17]

Отложения

Турбидитовая палеосейсмология

Образцы отложений в Японском желобе состоят в основном из сильно локализованного материала, богатого глиной. Подводящаяся Тихоокеанская плита создает бассейны вдоль дна океана Японского желоба, вмещая отложения мелкозернистой турбидиты и интерсейсмические отложения отложений через токи мутности. Эти турбидиты сохраняют отложения наносов как геологическую летопись прошлых крупных землетрясений, указывая на изменение отложения наносов через гравитационный поток наносов. Небольшие глубоководные бассейны с высокими темпами седиментации, обнаруженные вдоль Японского желоба, создают благоприятные экологические условия для изучения турбидита. палеосейсмология.[18]

Микробная активность

Во время разведки Японской впадины 1 января 1999 года проба глубоководных отложений была взята с глубины 6292 метра (20 643 фута) с помощью пробоотборника, удерживающего давление. Образцы экспедиции показали, что микробное разнообразие демонстрирует широкое распространение типов в Бактерии домен. 16S рибосомная РНК гены были усилены за счет использования полимеразная цепная реакция (ПЦР) определить нуклеотиды и идентифицировать бактерии филогенетически. Дальнейший анализ жирные кислоты извлеченные из тех же культур, дополнительно подтвердили наблюдаемые филогенетические результаты.[19] Обнаружение различных бактериальных доменов в этих отложениях может быть использовано в качестве индикаторов микробного разнообразия, обнаруженного в Японской впадине.

Исследование

  • В 1987 году результаты французско-японской программы разведки Kaiko в Японском желобе вместе с дополнительными данными были использованы для создания и предложения модели субдукции цепей подводных гор между Японским и Курильским желобами, а также вдоль южной части Японии. Траншея.[20]
  • 11 августа 1989 г. Синкай 6500 подводная лодка для трех человек спустилась на глубину 6526 метров (21 411 футов) во время исследования Японской впадины.[нужна цитата]
  • В октябре 2008 года британо-японская группа обнаружила мелководье. Псевдолипарис амблистомопсис улитка на глубине около 7700 метров (25 262 фута) в траншее. В то время это были самые глубоководные рыбы, которые когда-либо снимались. Рекорд был побит неопознанный вид улитки, снятый на глубине 8145 метров (26722 фута) в декабре 2014 года в г. Марианская впадинаи продлен в мае 2017 года, когда еще один неопознанный вид улитки был снят на глубине 8 178 метров (26 831 фут) в Марианской впадине.

Смотрите также

Рекомендации

Примечания
  1. ^ О'Хара, дизайн Дж. Мортона, В. Феррини и С. «Обзор GMRT». www.gmrt.org. Получено 2018-05-27.
  2. ^ Селла, Джованни Ф .; Диксон, Тимоти Н .; Мао, Айлинь (2002). "REVEL: Модель недавних скоростей плит из космической геодезии". Журнал геофизических исследований: твердая Земля. 107 (B4): ETG 11–1 – ETG 11–30. Дои:10.1029 / 2000jb000033. ISSN 0148-0227.
  3. ^ ФОН ХЮЭН, РОЛАНД; ЛАНГСЕТ, МАРКУС; НАСУ, НОРИЮКИ; ОКАДА, ХАКУЮ (1982). "Краткое изложение кайнозойской тектонической истории вдоль разреза Японского желоба IPOD". Бюллетень Геологического общества Америки. 93 (9): 829. Дои:10.1130 / 0016-7606 (1982) 93 <829: ASOCTH> 2.0.CO; 2. ISSN 0016-7606.
  4. ^ Кавасаки, I .; Asai, Y .; Тамура, Ю. (30.01.2001). «Пространственно-временное распределение выпуска межплитного момента, включая медленные землетрясения и сейсмо-геодезические связи в районе Санрику-оки вдоль Японского желоба». Тектонофизика. 330 (3–4): 267–283. Дои:10.1016 / S0040-1951 (00) 00245-6. ISSN 0040-1951.
  5. ^ Абэ, Кацуюки (1977-08-31). «Тектонические последствия сильных землетрясений шиоя-оки 1938 года». Тектонофизика. 41 (4): 269–289. Дои:10.1016/0040-1951(77)90136-6. ISSN 0040-1951.
  6. ^ Хеки, Косуке (1997). «Бесшумный сдвиг разлома после межплитного надвигового землетрясения в Японском желобе». Природа. 386 (6625): 595–598. Дои:10.1038 / 386595a0.
  7. ^ Кавасаки, I .; Asai, Y .; Тамура, Ю. (30.01.2001). «Пространственно-временное распределение выпуска межплитного момента, включая медленные землетрясения и сейсмо-геодезические связи в районе Санрику-оки вдоль Японского желоба». Тектонофизика. 330 (3–4): 267–283. Дои:10.1016 / S0040-1951 (00) 00245-6. ISSN 0040-1951.
  8. ^ Суито, Хисаши; Нисимура, Такуя; Тобита, Микио; Имакиире, Тетсуро; Одзава, Синдзабуро (01.07.2011). «Межплитный сдвиг вдоль Японской впадины перед землетрясением Тохоку в 2011 году у тихоокеанского побережья, по данным GPS». Земля, планеты и космос. 63 (7): 19. Дои:10.5047 / eps.2011.06.053. ISSN 1880-5981.
  9. ^ «Комитет по исследованию землетрясений (ERC), Долгосрочный прогноз землетрясения Мияги-оки».
  10. ^ Окада, Ю. (2013). «Последние достижения в сетях сейсмических наблюдений в Японии». Journal of Physics: Серия конференций. 433 (1): 012039. Дои:10.1088/1742-6596/433/1/012039. ISSN 1742-6596.
  11. ^ Табуччи, T.H.P. (2012). «2011 Тохоку, Япония, моделирование реакции на землетрясение и катастрофу» (PDF).
  12. ^ «Ущерб и меры полиции, связанные с районом Тохоку 2011 года - у берегов Тихого океана землетрясения» (PDF). Национальное полицейское агентство Японии.
  13. ^ «Топ-5 самых дорогих стихийных бедствий в истории». www.accuweather.com. Получено 2018-05-13.
  14. ^ Таниока, Юичиро; Ерш, Ларри; Сатаке, Кендзи (сентябрь 1997 г.). «Что контролирует поперечное изменение возникновения сильных землетрясений вдоль Японской впадины?» (PDF). Островная арка. 6 (3): 261–266. Дои:10.1111 / j.1440-1738.1997.tb00176.x. HDL:2027.42/73990. ISSN 1038-4871.
  15. ^ Brassell, S.C .; Comet, P.A .; Eglinton, G .; Isaacson, P.J .; McEvoy, J .; Максвелл, J.R .; Thomson, I.D .; Tibbetts, P.J.C .; Volkman, J.K. (1980-01-01). «Происхождение и судьба липидов в Японской впадине». Физика и химия Земли. 12: 375–392. Дои:10.1016/0079-1946(79)90120-4. ISSN 0079-1946.
  16. ^ «Проект быстрого бурения траншеи в Японии». Проект быстрого бурения траншеи в Японии. Получено 2018-05-06.
  17. ^ Савай, Мичие; Хиросе, Такехиро; Камеда, июн (01.12.2014). «Фрикционные свойства поступающих пелагических отложений в Японском желобе: последствия для большого сдвига на границе неглубокой плиты во время землетрясения Тохоку 2011 года». Земля, планеты и космос. 66 (1): 65. Дои:10.1186/1880-5981-66-65. ISSN 1880-5981.
  18. ^ Икехара, Кен; Усами, Кадзуко; Канамацу, Тошия; Араи, Казуно; Ямагути, Аска; Фукути, Рина (03.03.2017). «Пространственная изменчивость литологии отложений и осадочных процессов вдоль Японского желоба: использование глубоководных турбидитовых записей для реконструкции прошлых крупных землетрясений». Геологическое общество, Лондон, Специальные публикации. 456: 75–89. Дои:10.1144 / SP456.9. ISSN 0305-8719.
  19. ^ Янагибаяси, Мики; Ноги, Юичи; Ли, Лина; Като, Чиаки (январь 1999 г.). «Изменения микробного сообщества в отложениях Японской траншеи с глубины 6292 м при культивировании без декомпрессии». Письма о микробиологии FEMS. 170 (1): 271–279. Дои:10.1111 / j.1574-6968.1999.tb13384.x. ISSN 0378-1097. PMID 9919678.
  20. ^ Лаллеманд, Серж; Ле Пишон, Ксавье (1987). «Модель кулоновского клина, примененная к субдукции подводных гор в Японской впадине». Геология. 15 (11): 1065. Дои:10.1130 / 0091-7613 (1987) 15 <1065: CWMATT> 2.0.CO; 2. ISSN 0091-7613.

внешняя ссылка