En forskargrupp från University of Tsukuba har genomfört detaljerade strukturella analyser av en förkastningszon i centrala Japan, i syfte att hjälpa till att identifiera de specifika förhållanden som leder till jordbävningsförkastningar, en fara som kan orsaka enorma sociala skador. Subduktion är en geologisk process som äger rum i områden där två tektoniska plattor möts, såsom Japan Trench, där en platta rör sig under en annan och tvingas sjunka.

Regioner där denna process sker är kända som subduktionszoner och den seismiska aktivitet som de producerar orsakar förödande skador genom markskakningar och tsunamier. Dock, att förstå dessa seismiska processer kan vara svårt på grund av problemen med att ta mätningar från deras djupaste sektioner, där mycket av verksamheten sker.

"För att övervinna detta problem, vi undersökte förkastningsstenar som grävts upp från källans djup för subduktionsjordbävningar, som nu är exponerade på landytan vid Jurassic accretionary komplex i centrala Japan, " förklarar studiens huvudförfattare professor Kohtaro Ujiie. "I detta komplex, vi kunde undersöka pseudotachylyt, en stelnad friktionssmälta som produceras under subduktionsjordbävningar, för att hjälpa oss att sluta sig till vad som kan inträffa i subduktionszonerna djupt under haven."

Den exponerade förkastningszonen karakteriserades genom en rad mätningar såsom svepelektronmikroskop och Ramanspektroskopi för att ge en detaljerad bild av pseudotachylyterna och göra vissa begränsningar för uppvärmningsförhållandena vid tidpunkten för bildningen. "Pseudotakylyten på platsen härrörde från friktionssmältningen av svart kolhaltig lersten tillsammans med chert, som ackumulerades under förhållanden med låg syrehalt, " säger Ujiie. "Termisk sprickbildning tenderar att inträffa längs glidzoner flankerade av stenar med hög termisk diffusivitet som t.ex. och kan inträffa under seismisk glidning inom Jurassic accretionary komplex. Denna termiska sprickbildning kan leda till ett vätsketryckfall i glidzonen och minskning av styvheten hos omgivande sten, potentiellt bidra till genereringen av friktionssmälta och acceleration av seismisk glidning."

De seismiska glidprocesserna som registrerats i det studerade komplexet kan vara tillämpliga på andra förkastningszoner med liknande berglager, såsom subduktionszonen i Japan Trench. Därför, data som samlats in från detta område kan vara användbara i framtida försök att beskriva eller modellera de subduktionsjordbävningar som leder till markskakningar och tsunamirisker.