Глубокие землетрясения

Глубокие землетрясения были обнаружены в 1920-х годах, но они остаются предметом споров и сегодня. Причина проста: этого не должно быть. Тем не менее, на их долю приходится более 20 процентов всех землетрясений.

Для неглубоких землетрясений требуются твердые породы, в частности, холодные, хрупкие породы. Только они могут накапливать упругую деформацию вдоль геологического разлома, сдерживаемую трением, пока деформация не ослабнет в сильном разрыве.

Земля нагревается от в среднем около 1 градуса Цельсия на каждые 100 метров глубины. Добавьте к этому высокое давление под землей, и станет ясно, что примерно на 50 километров ниже камни должны быть в среднем слишком горячими и сжатыми, чтобы они не растрескались и не шлифовали, как на поверхности. Таким образом, глубокофокусные землетрясения ниже 70 км требуют объяснения.

Плиты и глубокие землетрясения

Субдукция дает нам способ обойти это. По мере взаимодействия литосферных плит, составляющих внешнюю оболочку Земли, некоторые из них погружаются вниз в нижележащую мантию. Когда они выходят из игры тектонических плит, они получают новое имя: плиты. Сначала плиты, трясь о вышележащую плиту и изгибаясь под действием напряжения, вызывают землетрясения субдукционного типа мелкого типа. Это хорошо объяснено. Но по мере того, как плита уходит глубже 70 км, толчки продолжаются. Считается, что помогают несколько факторов:

  • Мантия не однородна, а скорее полна разнообразия. Некоторые части очень долго остаются хрупкими или холодными. Холодная плита может найти что-то твердое, чтобы оттолкнуться, вызывая мелкие землетрясения, намного более глубокие, чем предполагают средние значения. Более того, изогнутая плита также может разгибаться, повторяя деформацию, которую он ощущал ранее, но в противоположном смысле.
  • Минералы в плите начинают изменяться под давлением. Метаморфизованный базальт и габбро в плите сменяются свитой голубых сланцев, которая, в свою очередь, превращается в богатый гранатом эклогит на глубине около 50 км. Вода выделяется на каждом этапе процесса, в то время как камни становятся более компактными и хрупкими. Это охрупчивание при дегидратации сильно влияет на подземные напряжения.
  • Под растущим давлением серпентиновые минералы в плите разлагаются на минералы оливин и энстатит плюс вода. Это обратное тому змеевидное образование, которое произошло, когда пластина была молодой. Считается, что он завершится на глубине около 160 км.
  • Вода может вызвать локальное таяние в слэбе. Расплавленные породы, как почти все жидкости, занимают больше места, чем твердые тела, поэтому при плавлении могут возникать трещины даже на больших глубинах.
  • В широком диапазоне глубин, составляющем в среднем 410 км, оливин начинает меняться на другой. кристаллическая форма идентична минеральной шпинели. Это то, что минералоги называют фазовым переходом, а не химическим изменением; затрагивается только объем минерала. Оливин-шпинель снова превращается в форму перовскита примерно на 650 км.. (Эти две глубины отмечают переходную зону мантии .)
  • Другие заметные фазовые изменения включают переход от энстатита к ильмениту и от граната к перовскиту на глубинах ниже 500 км. .

Таким образом, существует множество кандидатов на получение энергии за глубокими землетрясениями на всех глубинах от 70 до 700 км, возможно, даже слишком много. Роль температуры и воды также важна на всех глубинах, хотя точно не известно. Как говорят ученые, проблема все еще плохо решена.

Подробности о глубоких землетрясениях

Есть еще несколько важных подсказок о глубоких землетрясениях. -фокус событий. Во-первых, разрывы протекают очень медленно, менее чем вдвое быстрее, чем мелкие разрывы, и они, кажется, состоят из пятен или близко расположенных субсобытий. Во-вторых, у них мало афтершоков, всего в десять раз меньше, чем у неглубоких землетрясений. Они снимают больше стресса; то есть падение напряжения обычно намного больше для глубоких, чем для мелководных событий.

До недавнего времени наиболее вероятным кандидатом для определения энергии очень глубоких землетрясений был фазовый переход от оливина до оливин-шпинели или трансформационного разлома . Идея заключалась в том, что маленькие линзы из оливин-шпинели будут формироваться, постепенно расширяться и в конечном итоге соединяться в лист. Оливин-шпинель мягче, чем оливин, поэтому напряжение внезапно исчезнет вдоль этих листов. Слои расплавленной породы могут образовываться для смазки воздействия, подобно суперразломам в литосфере, толчок может вызвать новые трансформационные разломы, и землетрясение будет медленно нарастать.

Затем произошло сильное глубокое землетрясение в Боливии 9 июня 1994 года силой 8,3 балла на глубине 636 км. Многие исследователи думали, что это слишком много энергии, чтобы ее можно было учесть в модели трансформационных разломов. Другие тесты не подтвердили модель. Не все согласны. С тех пор специалисты по глубоким землетрясениям пробуют новые идеи, уточняют старые и имеют смелость.

Оцените статью
recture.ru
Добавить комментарий