Группа ученых под руководством профессора Чжан Хайцзяна из Университета науки и технологий Китая вместе с коллегой из Бристольского университета Робертом Майхиллом изучила, как ведет себя Тихоокеанская плита в глубинах мантии под северо-востоком Китая. Они использовали сейсмическую томографию — метод, который позволяет «просвечивать» недра Земли, анализируя волны от далеких землетрясений. Оказалось, что плита ведет себя неодинаково: в одних местах она застревает на границе верхней и нижней мантии, а под вулканическим массивом Чанбайшань проваливается глубже.

Этот вулкан — крупнейший в регионе, но почему он извергается, до сих пор непонятно.

Рядом с ним, в 300 км к востоку, находится еще одна загадка — скопление глубоких землетрясений. Обычно их связывают с резкими изменениями температуры или давлением, но здесь условия примерно одинаковы, а толчки происходят только в одной зоне.

Исследователи построили трехмерную модель мантии и увидели: плита изгибается, образуя «провал» как раз под Чанбайшанем. На севере и юге она лежит горизонтально, а здесь уходит вниз, создавая условия для подъема раскаленного вещества — отсюда и вулканы. А землетрясения? Они концентрируются там, где плита резко изгибается, проходя границу в 660 км. Видимо, напряжение от такого перелома и вызывает толчки.

Результаты опубликованы в издании Nature Communications.

Теперь у ученых есть объяснение для обоих феноменов: и вулканы, и землетрясения вызваны тем, как Тихоокеанская плита «ныряет» вглубь мантии.

Этот прорыв помогает понять:

• Как ведут себя плиты на больших глубинах — раньше такие детали было невозможно разглядеть.
• Почему вулканы возникают вдали от границ плит — это ключ к разгадке других внутриконтинентальных извержений.
• Что вызывает глубокие землетрясения — теперь ясно, что дело не только в температуре, но и в деформации плиты.

В будущем это может улучшить прогнозирование катастроф.

Метод томографии дает лишь «снимок» текущего состояния, но не показывает, как плита двигалась раньше. Без данных о динамике сложно сказать, временный ли это процесс или устойчивая тенденция.

Ранее ученые заявили, что по составу грунтовых вод можно прогнозировать землетрясения.