Een onderzoeksteam van de Universiteit van Tsukuba heeft gedetailleerde structurele analyses uitgevoerd van een breukzone in centraal Japan, met als doel te helpen bij het identificeren van de specifieke omstandigheden die leiden tot aardbevingsbreuken, een gevaar dat enorme maatschappelijke schade kan aanrichten. Subductie is een geologisch proces dat plaatsvindt in gebieden waar twee tektonische platen elkaar ontmoeten, zoals de Japanse Trench, waarin de ene plaat onder de andere schuift en gedwongen wordt te zinken.

Regio's waarin dit proces plaatsvindt, staan ​​bekend als subductiezones en de seismische activiteit die ze produceren, veroorzaakt verwoestende schade door grondschudden en tsunami's. Echter, het begrijpen van deze seismische processen kan moeilijk zijn vanwege de problemen die gepaard gaan met het nemen van metingen vanuit hun diepste secties, waar veel van de activiteit plaatsvindt.

"Om dit probleem op te lossen, we hebben breukstenen onderzocht die zijn opgegraven uit brondiepten van subductie-aardbevingen, die nu worden blootgesteld aan het landoppervlak van het Jurassic accretionary complex in centraal Japan, " legt hoofdauteur professor Kohtaro Ujiie uit. "Op dit complex, we waren in staat om pseudotachylyt te onderzoeken, een gestolde wrijvingssmelt geproduceerd tijdens subductie aardbevingen, om ons te helpen afleiden wat er kan gebeuren in de subductiezones diep onder de oceanen."

De blootgestelde breukzone werd gekarakteriseerd door middel van een reeks metingen, zoals scanning-elektronenmicroscoop en Raman-spectroscopie om een ​​gedetailleerd beeld te krijgen van de pseudotachylyten en om enkele beperkingen op te leggen aan de verhittingsomstandigheden op het moment van vorming. "De pseudotachylyt op de locatie is afgeleid van het wrijvingssmelten van zwarte koolstofhoudende moddersteen samen met hoornkiezel, die zich ophoopten onder zuurstofarme omstandigheden, "zegt Ujiie. "Thermische breuk treedt meestal op langs slipzones geflankeerd door rotsen met een hoge thermische diffusiviteit zoals hoornkiezel, en kan gebeuren tijdens seismische slip in het Jurassic accretionary complex. Deze thermische breuk kan leiden tot een daling van de vloeistofdruk in de slipzone en vermindering van de stijfheid van de omringende rotsen, potentieel bijdragend aan het genereren van wrijvingssmelt en versnelling van seismische slip."

De seismische slipprocessen die in het bestudeerde complex zijn geregistreerd, kunnen van toepassing zijn op andere breukzones met vergelijkbare rotslagen, zoals de Japanse Trench-subductiezone. Daarom, de gegevens die in dit gebied zijn verzameld, kunnen nuttig zijn bij toekomstige pogingen om de subductie-aardbevingen te beschrijven of te modelleren die leiden tot grondschudding en tsunami-risico.