Mély földrengések: Miért történnek?

A mély földrengéseket az 1920-as években fedezték fel, ám ezek továbbra is vita tárgyát képezik. Az ok egyszerű: nem szabad, hogy megtörténjenek. Ennek ellenére az összes földrengés több mint 20 százalékát teszik ki.

Sekély földrengések szilárd kőzetek kialakulásához szükséges, pontosabban hideg, törékeny kőzetek kialakulásához. Csak ezek tárolhatók elasztikus törzs egy geológiai hiba mentén, súrlódással ellenőrizve, amíg a törzs erőszakos törés közben meglazul.

A Föld körülbelül 1 fokkal melegebb lesz, átlagosan minden 100 méter mélységgel. Kombinálja ezt a magasnyomású földalattival, és egyértelmű, hogy kb. 50 kilométerre tovább átlagban a szikláknak túl forrónak és túl szorosnak kell lenniük ahhoz, hogy repedés és őrlés megtörténjen felület. Így a 70 km alatti mélyreható földrengések magyarázatot igényelnek.

szubdukciós megkerüli ezt. Ahogy a Föld külső héját alkotó litoszféra lemezek kölcsönhatásba lépnek, néhányan lefelé merülnek a mögöttes köpenybe. Amikor kilépnek a lemeztektonikus játékból, új nevet kapnak: táblák. Először a táblák, amelyek a födémlemezhez dörzsölnek és a feszültség alatt hajlanak, sekély típusú szubdukciós földrengéseket eredményeznek. Ezek jól magyarázhatók. De amikor a lemez 70 km-nél mélyebbre megy, a sokkok folytatódnak. Úgy gondolják, hogy számos tényező segíthet:

• A köpeny nem homogén, inkább változatos. Néhány alkatrész nagyon hosszú ideig törékeny vagy hideg. A hideg födém valami szilárd anyagot találhat, amely ellen képes ellenállni, és sekély típusú ütéseket okoz, jóval mélyebbre, mint az átlagok sugallják. Ezenkívül a hajlított lemez is hajlíthat, megismételve azt a deformációt, amelyet korábban érezte, de ellentétes értelemben.
• A táblában lévő ásványi anyagok nyomás alatt változnak. metamorf bazalt A táblában levő gabbro megváltozik a blueschist ásványi csomagnak, amely viszont gránátban gazdag eklogitrá alakul 50 km mélységben. A folyamat minden egyes szakaszában víz szabadul fel, miközben a sziklák tömörebbé válnak és törékenyebbé válnak. Ez kiszáradás gyengesége erősen befolyásolja a föld alatti feszültségeket.
• Növekvő nyomás alatt, szerpentin a táblában lévő ásványok bomlanak az ásványokká olivin és enstatite plusz víz. Ez a szerpentinképződés fordítottja, amely akkor történt, amikor a lemez fiatal volt. Úgy gondolják, hogy 160 km mélységben teljes.
• A víz lokális olvadást válthat ki a táblában. Az olvasztott kőzetek, mint szinte az összes folyadék, több helyet foglalnak el, mint szilárd anyagok, így az olvadás még a nagy mélységben is töréseket okozhat.
• Átlagos 410 km-es széles mélységtartományban az olivin egy másik kristályformává válik, amely azonos az ásványi spinellével. Az ásványtanok ezt fázisváltásnak nevezik, nem pedig kémiai változásnak; csak az ásványi anyag mennyiségét érinti. Az olivin-spinell körülbelül 650 km-re ismét perovskite formává válik. (Ez a két mélység jelzi a köpenyt átmeneti zóna.)
• Egyéb figyelemre méltó fázisváltozások lehetnek az enstatit-to-ilmenite és gránát-perovskite között 500 km alatti mélységben.

Így rengeteg jelölt van a mély földrengések mögött a 70–700 km-es mélységben, talán túl sok. A hőmérséklet és a víz szerepe minden mélységben is fontos, bár nem pontosan ismert. Ahogy a tudósok mondják, a probléma továbbra is rosszul korlátozott.

Van néhány jelentősebb nyom a mélyreható eseményekről. Az egyik az, hogy a törések nagyon lassan haladnak, a sekély törések sebességének kevesebb mint felénél, és úgy tűnik, hogy foltokból vagy szorosan egymástól távol eső részekből állnak. A másik az, hogy kevés utómunkásuk van, csak egy tizedrel annyit tesznek, mint amennyire sekélyek a földrengések. Több stresszt enyhítenek; vagyis a stresszesés általában sokkal nagyobb mély, mint sekély események esetén.

A közelmúltig a nagyon mélységes földrengések energiájának konszenzusjelöltje az olivinról olivin-spinellre történő fázisváltás vagy transzformációs hiba. Az ötlet az volt, hogy az olivin-spinel kis lencsék képződnek, fokozatosan tágulnak és végül összekapcsolódnak egy lapon. Az olivin-spinell lágyabb, mint az olivin, ezért a stressz hirtelen felszabadulást okozhat ezen lapok mentén. A megolvadt kőzet rétegei képezhetik az akció kenését, hasonlóan a superfaults a litoszférában a sokk további transzformációs hibákat válthat ki, és a földrengés lassan növekszik.

Aztán a nagy Bolívia 1994. június 9-i mély földrengése történt, 8,3-as erősségű esemény 636 km mélyen. Sok munkavállaló azt gondolta, hogy túl sok energiát jelent az átalakulási hibamodellek modellje. Más tesztekkel nem sikerült megerősíteni a modellt. Nem mindenki ért egyet. Azóta a mély földrengés szakemberei új ötleteket kipróbáltak, finomították a régit és labdáztak.