Objavená obrovská morská nádrž – mohla by vysvetliť záhadné zemetrasenia na Novom Zélande

Významná vodná nádrž objavená pod dnom oceánu neďaleko Nového Zélandu by mohla poskytnúť pohľad na mechaniku pomaly sa pohybujúcich zemetrasení a tektonickej aktivity.

Výskumníci objavili morskú vodu uzavretú v sedimente a hornine stratenej sopečnej plošiny, ktorá teraz leží hlboko v zemskej kôre. 3D seizmická snímka odhalila, že voda je dve míle pod hladinou mora pri pobreží Nového Zélandu, kde môže byť základom veľkého zemetrasenia pred Severným ostrovom krajiny.

spomalené zemetrasenia a voda

Je známe, že táto chyba spôsobuje pomaly sa pohybujúce zemetrasenia, nazývané spomalené udalosti. Tie dokážu v priebehu dní a týždňov neškodne uvoľniť zadržiavaný tektonický tlak. Vedci chcú vedieť, prečo sa to pri niektorých defektoch stáva častejšie ako pri iných.

Predpokladá sa, že mnohé pomalé zemetrasenia súvisia so zasypanou vodou. Doteraz však neexistoval žiadny priamy geologický dôkaz, že na tomto konkrétnom novozélandskom zlome existovala taká veľká zásobáreň vody.

Náhorná plošina Hikurangi je pozostatkom série epických sopečných erupcií, ktoré sa začali v Tichom oceáne pred 125 miliónmi rokov. Nedávny seizmický prieskum (červený obdĺžnik) vedený Geofyzikálnym inštitútom Texaskej univerzity zobrazil plošinu, keď sa ponorí do subdukčnej zóny Hikurangi na Novom Zélande (červená čiara). Poďakovanie: Andrew Gass

„Zatiaľ nevidíme dostatočne hlboko, aby sme presne vedeli, aký je dopad na poruchu, ale môžeme vidieť, že množstvo vody, ktoré tu klesá, je v skutočnosti oveľa väčšie ako normálne,“ povedal Andrew Gase, hlavný autor štúdie. je viac.“ Pracujte ako postdoktorand na University of Texas Institute for Geophysics (UTIG).

Tento výskum bol nedávno publikovaný v časopise vedecký pokrok A je založená na seizmických plavbách a vedeckých oceánskych vrtoch vedených výskumníkmi UTIG.

hľadať hlbšie pochopenie

Gass, ktorý je teraz postdoktorandom na Univerzite Západného Washingtonu, žiada hlbšie vrty, aby zistil, kde voda končí, aby vedci mohli určiť, či to ovplyvňuje tlak v okolí zlomu. Dôležitá časť, ktorá by mohla viesť k presnejšiemu pochopeniu veľkých zemetrasenia, povedal.

Pôvod vodnej nádrže

Miesto, kde vedci našli vodu, je súčasťou obrovskej vulkanickej provincie, ktorá vznikla pred 125 miliónmi rokov, keď láva o veľkosti Spojených štátov narazila na zemský povrch v Tichom oceáne. Udalosť bola jednou z najväčších známych sopečných erupcií na Zemi a trvala niekoľko miliónov rokov.

Gass použil seizmické skeny na vytvorenie 3D obrazu starovekej sopečnej plošiny, v ktorej pozoroval hrubé vrstvené sedimenty obklopujúce pochované sopky. Jeho kolegovia z UTIG vykonali laboratórne experimenty na vzorkách vrtných jadier vulkanickej horniny a zistili, že voda tvorí asi polovicu jej objemu.

Seizmický obraz náhornej plošiny Hikurangi odhaľuje podrobnosti o vnútrozemí Zeme a o tom, z čoho sa skladá. Modrozelená vrstva pod žltou čiarou predstavuje vodu pochovanú v skalách. Výskumníci z Geofyzikálneho inštitútu Texaskej univerzity sa domnievajú, že voda by mohla stlmiť zemetrasenia v neďalekej subdukčnej zóne Hikurangi. Poďakovanie: Andrew Gass

„Typická oceánska kôra, keď má asi 7 alebo 10 miliónov rokov, by mala obsahovať veľmi málo vody,“ povedal. Seizmické skeny ukázali, že oceánska kôra bola desaťkrát staršia, ale bola oveľa vlhkejšia.

Gas špekuluje, že v plytkých moriach, kde došlo k erupciám, boli niektoré sopky zničené a premenené na poréznu rozlámanú horninu, v ktorej sa pochovaná voda nahromadila ako vodonosná vrstva. Postupom času sa skaly a skalné úlomky zmenili na pôdu, ktorá zachytávala ešte viac vody.

Dôsledky pre pochopenie zemetrasení

Tento objav je významný, pretože vedci sa domnievajú, že tlak podzemnej vody môže byť kľúčovou zložkou pri vytváraní podmienok, ktoré uvoľňujú tektonický stres prostredníctvom pomaly sa pohybujúcich zemetrasení. K tomu zvyčajne dochádza, keď sú sedimenty bohaté na vodu pochované pozdĺž zlomov a zachytávajú vodu pod zemou. Novozélandský zlom však obsahuje veľmi málo tohto typického morského sedimentu. Namiesto toho sa výskumníci domnievajú, že staroveké sopky a metamorfované horniny – teraz pôdy – nesú veľké množstvo vody, keď sú náhodne prehltnuté.

Riaditeľ UTIG Damian Saffer, spoluautor štúdie a hlavný vedec vedeckej vrtnej misie, uviedol, že zistenia naznačujú, že za podobných podmienok sa môžu vyskytnúť aj iné zemetrasenia po celom svete.

„Toto je skutočne jasná ilustrácia korelácie medzi tekutinami a štýlom pohybu tektonických porúch – vrátane správania pri zemetrasení,“ povedal. „Toto je niečo, o čom sme predpokladali z laboratórnych experimentov a predpovedali to niektoré počítačové simulácie, ale existuje len veľmi málo experimentov v čistom poli, ktoré by to otestovali na úrovni tektonickej platne.“

Odkaz: Andrew C. Gass, Nathan L. Bangs, Damien M. Saffer, Shuoshuo Han, Peter K. „Horná kôra bohatá na sopky dodáva tekutiny pre plytký megaťah a pomalý sklz“ od Miller, Rebecca E. Bell, Ryuta Arai. Stuart A. Henrys, Shuichi Kodaira, Richard Davey, Laura Fram a Daniel HN Barker, 16. augusta 2023, vedecký pokrok,
DOI: 10.1126/sciadv.adh0150

Výskum financovala americká Národná vedecká nadácia a vedecké a výskumné agentúry na Novom Zélande, v Japonsku a Spojenom kráľovstve.