שקע ננקאי

שקע ננקאי (ביפנית: 南海トラフ, Nankai Torafu; Southern Sea Trough ובאנגלית: Nankai Trough) הוא שקע אוקייני הממוקם מדרום לאזור ננקאידו  באי הונשו שביפן, המשתרע כ-900 ק"מ מהחוף. ההעתק הבסיסי, שקע המגה-דחף ננקאי, הוא המקור לרעידות האדמה ההרסניות של שקע המגה-דחף ננקאי, בעוד שהשקע עצמו עשוי להיות מקור עיקרי לדלק פחמימני, בצורת מתאן קלתראט .

בתאוריית טקטוניקת הלוחות, שקע ננקאי מסמן אזור הפחתה הנגרם על ידי הפחתת הלוח הפיליפיני מתחת ליפן - חלק מהלוח האירו-אסיאתי. גבול לוח זה יהיה שקע אוקייני למעט שטף גבוה של משקעים הממלא את השקע. בתוך שקע ננקאי יש כמות גדולה של משקעי תעלה מעוותים, מה שהופך אותה לאחת הדוגמאות הטובות ביותר של מנסרה האקרטיונרית  בכדור הארץ. יתר על כן, מחקרי רפלקציה סייסמית חשפו את נוכחותם של גאות קרקעית המתפרשת כהרי ים המכוסים במשקעים. החלק הצפוני של התעלה ידוע כשקע סורוגה , בעוד שממזרח נמצא שקע סאגאמי . שקע ננקאי עובר במקביל פחות או יותר לקו הטקטוני החציוני של יפן .

 קצבי תנועה טקטונית 

הערכות גאולוגיות קונבנציונליות של מהירויות תנועת הלוחות קשות בשקע ננקאי, מכיוון שאין רכסים מתפשטים התוחמים את הלוח הטקטוני. אזור זה לא היה במודלים המקוריים של נוּבֶל בשנת 1990. עם זאת, מחקר עדכני יותר שכלל את הלוח הפיליפיני התבסס על נתונים ממודל NUVEL-1A. מחקר זה מעריך כי ההפחתה בשקע ננקאי היא כ-43 מ"מ/שנה. קצב התנועה חושב בטווח של 3.0 ± 1.8 מ"מ/שנה עד 11.1 ± 1.7 מ"מ/שנה. כפי שצוין קודם לכן, מודל תנועת הלוחות NUVEL-1A אינו כולל את הלוח הפיליפיני. הסיבה לכך היא שהמתמטיקה של מודל זה השתמשה רק בשנים עשר לוחות, והים הפיליפיני והגבול המתכנס של אירואסיה לא נכללו בו. עם זאת, באמצעות תנועת הלוחות מאירואסיה לצפון אמריקה, הקצב המשוער היה 2–4 מ"מ/שנה.

 מבנה טקטוני 
ממוזער|התהליכים המתקיימים בשקע אוקייני.
שקע ננקאי מתעוות באופן פעיל ומסמן אזור של פעילות סייסמית. העיוות מרוכז באזור האימבריקטי החיצוני ביותר, עם כמות משמעותית של דחיפה שאינה בסדר ההשקעה המתרחשת בכיוון היבשה. בהתבסס על עבודתם של אופרטו ואחרים, זוהו מספר אזורים של פעילות טקטונית עזה בשקע ננקאי באמצעות "טומוגרפיה של צורת גל מלאה". החלק העליון של המינסרה האקרטיונרית העליונה והמעצור הבסיסי שמתחתיו עוברים כעת לחץ דחיסה רב. מספר העתקי דחיפה זוהו על ידי אופרטו ואחרים, מתוכם העתק הדחיפה הקרוב ביותר לאזור ההפחתה הפעיל. יתר על כן, פיזאני ואחרים, זיהו פרוטו-דחפים ומשטחים דה-קולמנטיביים לאורך שקע ננקאי. המרת  לאיליט (איליטיזציה) באזורי הפחתה, נובעת ככל הנראה מהטמפרטורה הגבוהה יותר שנמצאת באזור הפחתה, בניגוד לסדימנטים שאינם תוצר של הפחתה. משלחת IODP 370  ניסתה למצוא את גבול הטמפרטורה של החיים העמוקים ביותר על פני כדור הארץ, על ידי קידוח בשקע ננקאי, שם זרימת החום גבוהה במיוחד ליד גבולה עם הלוח הטקטוני הצעיר והחם של ים הפיליפינים. באתר הממוקד, הגרדיאנט הגיאותרמי תלול פי ארבעה בערך מאשר במקומות אחרים באוקיינוס השקט. הגעה לטמפרטורות של כ-130 מעלות צלזיוס באזורים אחרים, תדרוש איסוף ליבות מעומק של כ-4 קילומטרים מתחת לקרקעית הים, במקום 1.2 קילומטרים כפי שתוכנן על ידי משלחת 370. בסופו של דבר, משלחת IODP 370 הגיעה לטמפרטורה של ~120 מעלות צלזיוס ב-1.2 קילומטרים מתחת לקרקעית הים עם עדויות מינרליות המראות שישנם עומקים מקומיים עם טמפרטורות גבוהות משמעותית עקב נוזלים חמים. חמש חלוקות משנה אלו מראות הבדלים מעניינים בהתנהגות רעידות אדמה: תדירות רעידות אדמה המשתנה במחזור של 90 עד 150 שנה, מופעי החלקה דומים לאורך מקטעי ההעתק, סדר ההעתקים בחלוקת החלוקה, ולבסוף, מאפייני כשל שונים. מיצפים הידרולוגיים הוצבו בקידוחים שנקדחו בשנת 2000 (אתרי IODP 808 ו-1173) בניסיון לכמת שינויים בלחץ הנקבוביות-נוזלים הנובעים מהלוח הפיליפיני המתקרב. אתר 808 ממוקם בחלק הקדמי של שבר הדחף הראשי, בעוד שאתר 1173 ממוקם כ-11 ק"מ מאזור הדחף הקדמי. תוצאות מעניינות נוספות של מדידות הלחץ היו שינויי הלחץ שנגרמו מעיוות משקעים ליד קידוחים וההשפעה של נחילי רעידות אדמה נמוכים מאוד בזמן שינויי הלחץ. הנחת העבודה היא ששינויי לחץ מצביעים על שינוי במאמץ האלסטי בתוך התצורה.

שינוי בלחץ לכיוון הים כפי שנמדד על ידי מכשירי הקידוח מצביע ככל הנראה על הרפיה של המשקעים מרעידת האדמה הגדולה הקודמת. יתר על כן, נראה כי הסייסמיות לטווח קצר תלויה במידה מסוימת בשיאים באטימטריים כמו הרי ים. מבחינה היסטורית, רעידת האדמה בקנה מידה גדול האחרונה שהתרחשה בשקע ננקאי הייתה בשנת 1944  מול חצי האי קי. באמצעות מחקרי סייסמוגרף עדכניים של קרקעית האוקיינוס, נקבע כי רוב הסייסמיות מתרחשת ליד ציר השקע. לאורך האזור המערבי של שקע ננקאי, נראה כי הסייסמיות קשורה לאי-סדרים במבנה הקרום כגון סדקים שנוצרו מקרקעית הים המופחתת, כולל קרום אגן הקשת האחורית של אגן שיקוקו , וכן עקב התפתלות של המעטפת העליונה מתחת ללוח המכסה. רעידות אדמה גדולות לאחרונה כתוצאה מהפחתה לאורך שקע ננקאי, התרחשו באזורים עם עלייה בקנה מידה גדול בזווית השקע של הלוח הנוחת.

הערכה של ממשלת יפן ממרץ 2025 מעריכה את מספר מקרי המוות שיגרמו מרעידת אדמה גדולה באזור זה בכ-298,000 ואת מספר המבנים שיהרסו בכ-2.35 מיליון.

 סדימנטולוגיה 
המשקעים בשקע הם בעיקר טורבידיטים  מסוג טריז-תעלה. ישנן אינדיקציות לעלייה בשימור הנקבוביות בתוך הסלע. בדרך כלל הנקבוביות יורדת עם עליית העומק. עם זאת, קיים שימור אנומלי של נקבוביות בעומק באתר הקידוח 1173. הדבר יוחס לצמנטציה של אופאל לאחר השקיעה אשר משמרת את הנקבוביות. חרסיות הדטריטוס, בעיקר סְמֶקְטִיט, מציגות שוֹנוּת לאורך זמן ומיקום בשקע ננקאי וכן באגן שיקוקו. בעומק יש עלייה בתכולת חרסית הסמקטיט בסדימנטים, דבר המצביע על כך שחל שינוי בסלע המקור של השקיעהSteurer, J.F., and Underwood, M.B., 2003. Clay mineralogy of mudstones from the Nankai Trough reference Sites 1173 and 1177 and frontal accretionary prism Site 1174. In Mikada, H., Moore, G.F., Taira, A., Becker, K., Moore, J.C., and Klaus, A. (Eds.), Proc. ODP, Sci. Results, 190/196, 1–37 [Online]. . יתר על כן, יש שינוי גיאותרמי של הסמקטיט, ההופך אותו לאיליט חרסיתי.

 קידוחי נפט 
הוערך כי שוליים מתכנסים עשויים להכיל עד שני שלישים מנפח גז הידרט הכולל על פני כדור הארץ. שקע ננקאי תואר כמכיל כמות גדולה של גז הידרט והוא אחד האתרים הנחקרים ביותר של תצורות גז הידרט. המידע בנוגע לגז הידרט בשקע ננקאי פורסם לראשונה בשנת 2000 על ידי תאגידי הנפט הלאומיים של יפן. הנתונים בהודעה לעיתונות הגיעו מסדרה של קידוחים שהחלו בסוף שנות ה-90. באזור זה, בקרות הסדימנטולוגיה העיקריות להצטברות גז הידרט הם האזורים העשירים בחול של השקע. ליבת בארות מצביעה על נוכחות של לפחות שלושה אזורי גז הידרט. Krason העריך ב-1994Krason, J. 1994. Study of 21 marine basins indicates wide prevalence of hydrates. Offshore Magazine, August 1994, p. 34-35., כי ישנם 0.42 עד 4.2×1012 מטר מעוקב של מתאן בתוך גז הידרט. מבחינה סייסמית, מחזירי הקרקעית המדמים הגבוהים  נחשבים כמעידים על הידרטים של גזים. אופקים עשירים במתאן זוהו כאזורים עם דעיכה גבוהה יותר של תדרים קוליים (10 עד 20 קילוהרץ) ורק דעיכה קלה של תדרים סייסמיים (30 עד 110 הרץ).

 ראו גם 
 חקר מעמקי הים
 רעידות אדמה בננקאי
 רעידות אדמה בטוננקאי
 רעידות אדמה בטוקאי

קישורים חיצוניים

 ביאורים 

 הערות שוליים 

קטגוריה:מדעי כדור הארץ
קטגוריה:האוקיינוס השקט
קטגוריה:לוחות טקטוניים
קטגוריה:אסיה: גאולוגיה
קטגוריה:רעידות אדמה
קטגוריה:העתקים
קטגוריה:המרחב התת-מימי