Japonský příkop - Japan Trench

Mapa zobrazující japonský příkop a jeho okolní napojení na další relevantní zákopy. Mapa byla vytvořena pomocí GeoMapApp.

Japonsko příkop je oceánský příkop součástí Pacifik kruhu ohně mimo severovýchodní Japonsko. Rozprostírá se od Kurilských ostrovů na severní konec ostrovů Izu a je 8,046 metrů (26,398 ft) v nejhlubším místě. Spojuje příkop Kuril – Kamčatka na severu a příkop Izu – Ogasawara na jeho jihu o délce 800 kilometrů (497 mi). Tento příkop je vytvořen jako subdukty oceánské tichomořské desky pod kontinentální Ochotskou deskou (mikrodestička dříve součást Severoamerické desky ). Subdukční proces způsobuje ohýbání sestupné desky a vytváří hluboký příkop. Pokračující pohyb v subdukční zóně spojené s japonskou příkopem je jednou z hlavních příčin tsunami a zemětřesení v severním Japonsku, včetně megathrustového zemětřesení Tōhoku a následného tsunami , ke kterému došlo 11. března 2011. Míra subdukce spojená s japonským příkopem má byly zaznamenány přibližně 7,9–9,2 centimetrů (3,1–3,6 palce)/rok.

Tektonická historie

Během pozdního neogenního období (před 23,03-2,58 miliony let) prošel japonský příkop obdobím konvergence desek mezi pacifickou a okhotskou deskou. Na základě sekvence sedimentu během této doby se zdá, že došlo k malému čistému přírůstku sedimentu na překrývající se desku, stejně jako důkaz mírné eroze na základně konvergentního okraje.

V období křídy (před 145,5–66 miliony let) až raného paleogenu (66–23,03 ma) svědčí důkazy o andezitovém vulkanismu spolu s vývojem velké syncliny a zesílené sekvence sedimentů o možném vývoji pánve předpažbí . Aktivita během křídy zahrnovala subdukční události a také rozsáhlé narůstání sedimentu do severovýchodního japonského oblouku, které pokračuje dodnes. Vulkanismus se během raného paleogenu (66 ma) snížil a odhalil zesílenou křídovou a paleogenní sekvenci silného sedimentu 160 kilometrů (99 mi). Jakmile tato sekvence sedimentů odezněla, vulkanismus se znovu obnovil.

Seizmicita

Seismická aktivita podél japonského příkopu probíhá podél přidružené subdukční zóny na rušivých hranicích konvergentní desky mezi Okhotskou a subdukující tichomořskou deskou. Pokračující pohyb podél hranic těchto desek se vyskytuje v hloubce asi 8 000 metrů (26 247 ft).

Zaznamenaná zemětřesení v japonském příkopu
Rok Velikost
1896 6.8
1896 8.5
1938 7.4
1938 7.7
1938 7.8
1938 7.7
1938 7.1
1968 8.2
1989 7.4
1992 6.9
1994 7.7
2005 7.2
2008 7.0
2008 6.9
2010 6.7
2011 7.3
2011 9.0

Seismické události

V průběhu roku 1896 bylo v japonském příkopu zaznamenáno zemětřesení o síle (M) 6,8. Později během téhož roku došlo k ničivému zemětřesení o síle 8,5 s následkem dvou tsunami, které způsobily zmatek.

V roce 1938 došlo v oblasti Fukušima-oki k sérii zemětřesení M7, celkem jich bylo registrováno pět. Magnitudy byly 7,4, 7,7, 7,8, 7,7 a 7,1.

V průběhu prosince 1994 byly přechodné pohyby kůry zaznamenány sítí Global Positioning System (GPS) poté, co v japonském příkopu vzniklo meziplanetové zemětřesení. Toto velmi jemné, ale zřetelné pozorované narušení naznačuje, že tím bylo spuštěno „tiché“ pomalé chybové hlášení. V Sanriku-oki bylo zaznamenáno zaznamenané zemětřesení o síle 7,7 stupně, které mohlo být způsobeno dříve pozorovaným pomalým skluzem.

Mnoho dalších zemětřesení bylo zaznamenáno z meziplatňových a přechodných postseismických dat skluzu podél japonského příkopu. Data zahrnují srpen 2005, květen 2008, červenec 2008 a březen 2010 v rozsahu 7,2, 7,0, 6,9 a 6,7. K charakteristickému zemětřesení (~ M7) docházelo pravidelně v intervalech přibližně 37 let. V tabulce vpravo je vidět zemětřesení M7, k nimž došlo v letech 1938, 1989, 1992, 2005, 2008, 2008 a 2011.

Seismometry na dně oceánu umístěné v základně japonského příkopu měří zem pro jakýkoli pohyb vytvořený zaznamenáváním vyzařovaných seismických vln. V roce 2012 zahájil Národní výzkumný ústav pro vědu o Zemi a odolnost proti katastrofám (NIED) se sídlem v Tokiu výstavbu seizmických sítí a pozorovacích sítí tsunami podél příkopu. Plánovali rozmístit 154 stanic vzdálených asi 30 km (19 mil), z nichž každá byla vybavena akcelerometrem pro sledování seismických změn a tlakoměrem vody pro pozorování tsunami.

2011 Zemětřesení Tōhoku

11. března 2011 došlo k zemětřesení o síle 9,0 stupňů na hranici subdukčního rozhraní Pacifické desky, která se potápěla pod Japonskem podél Japonského příkopu. Zde došlo k prasknutí v centrální oblasti příkopu na ploše asi 450 km dlouhé a 150 km široké. Je považováno za nejsilnější zemětřesení, jaké kdy bylo v Japonsku zaznamenáno, a také za jedno ze čtyř nejsilnějších zemětřesení, která byla kdy zaznamenána od začátku moderního uchovávání záznamů v roce 1900. Toto zemětřesení způsobené megathrustem způsobilo vytvoření obrovských vln tsunami, které nakonec způsobily zničení pobřeží severního Japonska. Škody způsobily smrt asi 16 000 lidí a katastrofické zhroucení tří jaderných reaktorů 7. úrovně umístěných v komplexu jaderné elektrárny Fukušima Daiichi . Světová banka zaznamenala celkové náklady na škody asi 235 miliard USD, což z ní činí nejnákladnější přírodní katastrofu v historii .

Drsnost povrchu

Velkou velikost a častou aktivitu zemětřesení vyskytující se v severním japonském příkopu lze vysvětlit změnami drsnosti povrchu subdukující tichomořské desky. Oblasti hladké subdukce oceánského dna korelují s typicky velkými podtlakovými zemětřeseními v hlubší části zóny rozhraní desky. Z mělké aseismické zóny severojaponského příkopu nebyla pozorována ani hlášena žádná zemětřesení. Oblasti hrubého subdukce oceánského dna korelují s velkými normálně chybujícími zemětřeseními v oblasti vnějšího vzestupu spolu s většími zemětřeseními tsunami, ke kterým dochází v mělké oblasti rozhraní desky (megathrustové události).

Vrtání oceánu

Mapa vrtného místa společnosti JAMSTEC podél japonského příkopu. Mapa byla vytvořena pomocí GeoMapApp. Místo vrtání bylo umístěno pomocí informací na webových stránkách společnosti JAMSTEC. https://www.jamstec.go.jp/chikyu/e/exp343/science.html

V roce 1980 byly odebrány vzorky lipidů přes jádra sedimentů umístěná jak na pevnině, tak na distálních stranách japonského příkopu během šesti sekcí transektu projektu hlubinného vrtání. Byly analyzovány pomocí plynové chromatografie a počítačovou plynovou chromatografií-hmotnostní spektrometrická data. Ukázalo se, že vzorky obsahují mnoho složek, jako jsou alifatické a aromatické uhlovodíky, ketony, alkoholy, kyseliny a další polyfunkční složky. Tyto složky jsou považovány za indikátory pro pozemní, mořské (nebakteriální) a bakteriální vstupy v sedimentu japonské rýhy.

Expedice 343 projektu Japan Drench Fast Driling Project proběhla pod dohledem a autoritou Japonské agentury pro vědu a technologii Marine-Earth ( JAMSTEC ). K vrtání došlo během dvou období; 1. dubna až 24. května 2012 a od 5. do 18. července 2012. Jejich hlavním cílem bylo lépe porozumět velmi velkému poruchovému skluzu 30–50 metrů (98–164 stop), ke kterému došlo během zemětřesení v Tohoku, a jeho potenciálu jako jednoho. hlavních spouštěčů tvorby vln tsunami vyskytujících se podél severovýchodního pobřeží Japonska.

V roce 2013 shromáždila Expedice 343 Integrated Ocean Drilling Program (IODP) Expedition 343 vzorky sedimentů z vrtání v oblasti zlomové hranice desky podél japonského příkopu. Shromážděná jádra sedimentů vykazovala nízké tření při rychlostech koseizmického skluzu i při nízkých rychlostech skluzu. Tyto studie a vzorky podpořily myšlenku, že tyto třecí vlastnosti zlomové zóny pravděpodobně vyvolaly mělké a velké sklouznutí během zemětřesení v Tohoku.

Sedimenty

Turbiditová paleoseismologie

Vzorky sedimentů v japonském příkopu sestávají převážně z vysoce lokalizovaného materiálu bohatého na jíl. Subdukující tichomořská deska vytváří pánve podél oceánského dna japonského příkopu, které umožňují ukládání jemnozrnných turbiditů a interseismických usazenin prostřednictvím proudů zákalu . Tyto turbidity uchovávají usazeniny jako geologický záznam minulých velkých zemětřesení tím, že indikují změnu v usazování sedimentů prostřednictvím gravitačního toku sedimentů . Malé hlubinné pánve s vysokou mírou sedimentace, které se nacházejí podél japonského příkopu, představují příznivé podmínky pro studium turbiditové paleoseismologie .

Mikrobiální aktivita

Při průzkumu do japonského příkopu 1. ledna 1999 byl odebrán vzorek hlubinného sedimentu z hloubky 6 292 metrů (20 643 stop) z použití vzorkovače sedimentů udržujícího tlak. Vzorky z expedice ukázaly, že mikrobiální rozmanitost vykazovala širokou distribuci typů v doméně bakterií . 16S ribozomální RNA geny byly amplifikovány použitím polymerázové řetězové reakce (PCR) k určení nukleotidů a fylogenetické identifikaci bakterií . Další analýza mastných kyselin extrahovaných ze stejných kultur dále podpořila pozorované fylogenetické výsledky. Objev různých bakteriálních domén v těchto sedimentech lze použít jako indikátory mikrobiální diverzity nalezené v japonském příkopu.

Průzkum

  • V roce 1987 byly použity výsledky francouzsko-japonského průzkumného programu Kaiko do japonského příkopu spolu s doplňujícími údaji k vytvoření a návrhu modelu subdukce podmořských řetězců mezi zákopy Japonska a Kurilu a podél jižní části Japonska. Příkop.
  • Dne 11. srpna 1989, Shinkai 6500 tříčlenné ponorné klesl na 6 526 metrů (21 411 ft) při zkoumání japonského příkopu.
  • V říjnu 2008 britsko-japonský tým objevil v zákopu hejno hlemýžďů Pseudoliparis amblystomopsis v hloubce přibližně 7 700 metrů (25 262 stop). V té době to byly nejhlubší živé ryby, jaké kdy byly natočeny. Rekord byl překonán neidentifikovaným typem hlemýžďů natočeným v hloubce 8 145 metrů (26 722 ft) v prosinci 2014 v Mariánském příkopu a prodloužen v květnu 2017, kdy byl v hloubce 8 178 metrů natočen jiný neidentifikovaný druh hlemýžďů (26 831) ft) v Mariánském příkopu.

Viz také

Reference

Poznámky

externí odkazy