Вчені розгадали таємницю японського розлому Атоцугава
Дослідники вивчали один із найактивніших розломів у світі і дійшли висновку, що тут ховається розгадка однієї з давніх геологічних загадок.
Система розломів Атоцугава проходить через гори центральної Японії. У 1858 році вона викликала землетрус магнітудою 7, що вказує на активність розлому. Проте більшість часу система залишалася спокійною, що робило її дослідження справжнім викликом для вчених.
Раніше науковці вважали, що причина рідкісних землетрусів в цьому розломі полягає у графіті, яке вистилає внутрішню поверхню розлому і знижує тертя. Але нові дані спростували цю теорію.
Команда дослідників виявила, що у подрібненій породі розлому є матеріал, який раніше не знаходили в природних розломах. Вони виявили одношарові листи оксиду графена — ультратонкого матеріалу, що має унікальні властивості, які виходять за межі простого зниження тертя.
Згідно з провідним автором дослідження Томої Шимадою з Університету Тохоку, основною метою дослідження було зрозуміти, що стримує очікувані коливання в розломі. Виявилось, що розлом зміщується поступово — геологи називають цей процес “повзучістю розлому”.
В ході дослідження вчені зібрали зразки з шести ділянок уздовж розлому Атоцугава та пов’язаного з ним розлому Мозумі-Сукенобе. Аналізи показали, що всередині розлому є крихітні листи оксиду графена, які мали товщину в один атом вуглецю. Ці листи локалізуються в місцях, де розлом зміщується, уздовж мікротріщин у породі.
Науковці зазначають, що оксид графена має надзвичайну слизькість, що може суттєво впливати на поведінку розлому. У лабораторних умовах він має коефіцієнт тертя близько 0,01, тоді як звичайні породи — 0,6-0,85. Це відкриття дозволяє припустити, що рухи розлому відбуваються завдяки ковзанню на вуглецевій плівці, а не між порід.
Але існує обмеження: оксид графена не витримує високих температур, і при понад 198 °C втрачає свої властивості. Це вказує на кордон глибини, до якого може існувати спокійна ділянка розлому.
Таким чином, дослідження вказує на нові перспективи в розумінні механізмів повзучості розломів, що може допомогти прогнозувати їх активність у майбутньому.
