Forskare har för första gången observerat en subduktionszon som aktivt slits sönder utanför Vancouveröns kust. Processen visar hur jordens tektoniska plattor fragmenteras till mikreplattor i en gradvis kollaps. Upptäckten ger insikter i jordbävningsrisker och forntida geologiska mysterier.
I Cascadia-området utanför Vancouverön glider Juan de Fuca- och Explorer-plattorna under den nordamerikanska plattan, men nya seismiska data tyder på att systemet faller sönder. Forskare använde seismisk reflektionsavbildning från Cascadia Seismic Imaging Experiment 2021 (CASIE21), finansierat av National Science Foundation, för att fånga ekande ljudvågor från havsbotten med en 15 kilometer lång linje av undervattensensorer. Bilderna visar djupa sprickor i den oceaniska plattan, inklusive en 75 kilometer lång reva där en sektion har sjunkit cirka fem kilometer.
"Det här är första gången vi har en tydlig bild av en subduktionszon som fångats i dödens stund", säger Brandon Shuck, geolog vid Louisiana State University och huvudförfattare till studien publicerad i Science Advances. "Istället för att stängas av på en gång slits plattan sönder bit för bit och skapar mindre mikreplattor och nya gränser."
Jordbävningsregister bekräftar resultaten: seismiskt aktiva sektioner längs revan kontrasterar mot tysta områden där fragment har lossnat och inte längre producerar skalv när bergarterna separeras. Denna episodiska avslutningsprocess involverar transformationsgränser som agerar som saxar, isolerar plattfragments medan subduktion fortsätter i närheten. Över miljontals år minskar dessa brott plattan momentum tills zonen stannar.
Observationen förklarar fossila mikreplattor från den forntida Farallon-plattan utanför Baja California och sekvenser av vulkanisk aktivitet i den geologiska rekordet. "Det är en progressiv nedbrytning, en episod i taget", noterade Shuck. Slabsfönster från revorna tillåter varm mantelmateria att stiga, vilket utlöser vulkanism.
För jordbävningsrisker kan sprickorna påverka seismisk energi i Cascadia, som förblir utsatt för stora skalv och tsunamis. Studien förbättrar modeller för felbeteende men ändrar inte kortvariga risker.