Senovės silpnėjimas Žemės plutos paaiškina neįprastus vidinius žemės drebėjimus

„Istorijos detektyvai": pokalbis su istoriku Artūru Vasiliausku (Liepa 2019).

Anonim

Nauji tyrimai atskleidžia, kad paslaptingos žemės drebėjimo veiklos spragos Šiaurės Amerikos viduryje turi vieną bendrą dalyką: žemės pluta šiose zonose smarkiai deformavo prieš šimtus milijonų metų ir sukūrė silpnąsias vietas, kurios yra labiau linkusios į žemės drebėjimus. Šie trikdymo ypatumai gali padėti paaiškinti, kodėl kai kurie Centrinės ir Rytų Šiaurės Amerikos regionai labiau seismiškai aktyvūs nei kiti.

Žemės drebėjimai paprastai vyksta palei gedimų linijas, pvz., Kalifornijos San Andreaso kaltę, kur žemės tektoninių plokščių briaunos nukrypsta viena nuo kitos, atpalaiduojant pakankamai energijos, kad būtų galima suplakti žemę. Kai kurie seisminiai veiksniai atsiranda tektoninių plokštelių viduryje, tačiau šie žemės drebėjimai paprastai būna atsitiktiniai, atsiranda retai ir yra silpnai suprantami.

Tačiau kai kurie Šiaurės Amerikos tektoninių plokštelių taškai - tūkstančiai kilometrų nuo plokštės ribų - dažnai patiria žemės drebėjimą.

Seismologai rasta geologinių įrodymų apie praėjusius žemės drebėjimus, kurie yra didesni nei 7 dydžio kai kuriuose rytiniuose JAV ir Kanados regionuose. Pavyzdžiui, nuo 1811 m. Gruodţio iki 1812 m. Vasario mėn. Trys 7-osios žemės drebėjimai sukrėtė pietryčius Missouri, sudaužė medžius, naikino namus ir nulūžė Misisipės upės srovę.

Seismologai nežino, kodėl šios žemės drebėjimų spintelės atsiranda tektoninių plokštelių viduryje, tačiau naujas tyrimas rodo, kad jie vyksta tose vietose, kur Žemės pluta patyrė senus praplovimo įvykius ant senų, palaidotų gedimų.

Svarbu geriau suprasti šias vidaus plokštes seismines zonas, nes su jais susiję žemės drebėjimai gali patirti didelę žalą, teigė Christoph Powell, Memfio žemės drebėjimo tyrimų ir informacijos centro Seismologas Memfyje, Tenesyje ir jo bendraautoris. Naujasis tyrimas priimtas paskelbti "American Geophysical Union" žurnale "Tectonics".

Nors Kalifornijos infrastruktūra yra pastatyta taip, kad atlaikytų didelius drebulius, statyba Centrinėje ir Rytų Šiaurės Amerikoje paprastai nėra susijusi su stipriais žemės drebėjimais. Jei Šiaurės Amerikos tektoninėje plokštelėje šiandien įvyko 7 žemės drebėjimas, bendruomenės išliktų rimtų sužalojimų ir susidurtų su daugybe milijardų dolerių patirtos žalos turtui, - sakė Powellas.

"Mes turime suprasti, kiek galbūt galime dėl to, kodėl čia yra žemės drebėjimai", - sakė ji. "Visa ši informacija gali būti naudojama siekiant padėti visuomenės saugumui ir statybai."

Pabudęs senovės gedimus

Seismologai žino, kad daugelis vidaus plokščių seisminių zonų sutampa su senovinėmis griovelio linijomis. Tačiau tik dalis senų gedimų linijų Vidurio ir Rytų Šiaurės Amerikoje dažnai veikia žemės drebėjimas. Skirtingai nuo Kalifornijos, kur žemės drebėjimai įvyksta palei visą San Andreas Fault liniją, centrinė ir rytinė Šiaurės Amerika patiria seisminius žagsumus tik tam tikruose senųjų gedimų segmentuose. Likusi vidinių šiaurės Amerikos gedimų seismiškai neaktyvi.

Naujame tyrime Powellas ir jos bendraautoris Billas Thomasas, emeritusas geologijos profesorius Kentukio universitete ir dabar Alabamos geologijos tarnyboje Tuskaloosoje, apžvelgė aktyviausias seisminius taškus Rytų ir Centrinėje Šiaurės Amerikoje, kad nustatytų, kas geologinės savybės gali būti susijusios su vidiniais žemės drebėjimais.

Tomas ir Powell ištyrė tris vietas: Charlevoix seisminę zoną (CSZ) Kanados pietryčiuose, Rytų Tenesio seisminę zoną (ETSZ) ir Naująją Madrido seisminę zoną (NMSZ) palei Misisipės upės slėnį tarp pietryčių Missouri ir Tenesio vakarų. Jie apžvelgė trijų regionų žinomas geologines savybes ir greitai suprato, kad kiekvienoje zonoje buvo daug trikdžių, palyginti su kitomis senuosiuose gedimuose.

Mokslininkai teigia, kad prieš šimtus milijonų metų prasiskverbianti įvykiai sumažino Žemės plutos gebėjimą išlaikyti aukštą streso lygį šiuose regionuose. Tai reiškia, kad silpnesnė pluta turi didesnę tikimybę susilpninti įvairių geologinių jėgų spaudimą, dėl to susidaro daugiau seisminio aktyvumo.

Pavyzdžiui, maždaug prieš 357 milijonus metų didelis meteoritas pateko į Charlevoix seisminę zoną, suskaidydamas uolienose, esančiose plutoje, galbūt sukūrus tobulesnes sąlygas senovės kaltės metu surengti būsimą seisminę veiklą.

"Galite ieškoti aukštyn ir žemyn likusius ilgų gedimus ir nematote žemės drebėjimo veiklą kitose vietose. Tai tik tose vietose, kur tas didelis meteoritas", - pasakojo Powellas.

Sena gedimų linija, einanti per Rytų Tenesio seisminę zoną, yra išlenktas, o ne tiesus, o tai sukėlė papildomą supjaustymą šioje zonoje, nes Šiaurės Amerikos plokštė ilgainiui persikėlė. Naujoji Madrido seisminė zona apima senovinių griovių linijų segmentą, kuriame abipus Šiaurės Amerikos žemyno pradėjo atsitraukti, tačiau nustojo trukdyti atlikti svarbią pertrauką. Plokštelės sugriaužta kartu, paliekant plutą, labai pažeidžiamą ir susmulkintą.

Remiantis tyrėjų išvadomis, kiekvienu atveju karpių deformacija susilpnino plutos senovės griovių linijas.

Ankstesni tyrimai ištyrė vidines plokštumines seismines zonas atskirai, bet tyrimas dar nepadarė visapusiško visapusiško bandymo paaiškinti visus, sakė Thomas.

"Tai yra pirmasis (tyrimas), kuris iš tikrųjų atsako į klausimą: kodėl (intraplanuoti žemės drebėjimo zonos) įvyksta ten, kur jie daro", - sakė Powellas.

Mokslininkai pažymi, kad yra ir kitų vietų Rytų ir Centrinėje Šiaurės Amerikoje, kuriose gali būti koncentruotos dangos deformacijos, tačiau joms būdingas didelis seisminis aktyvumas. Todėl jie įtaria, kad kriauklių deformacija reikalinga vidaus plokščių seisminių zonų sukūrimui, tačiau intraplaniniai žemės drebėjimai įvyksta tik tose vietose, kuriose yra tinkamos dabartinės žemės drebėjos.

"Jei įvairios jėgos, veikiančios trupintuvui, yra orientuotos į teisingą kryptį, tokie trūkumai žemyn ten bus pakartotinai suaktyvinti", - sakė Powellas.

menu
menu