180 millioner år gamle sten giver indsigt i Jordens mest kraftfulde jordskælv

Havbundens ujævnhed kan være nøglen til at udløse nogle af Jordens mest kraftfulde jordskælv, forskere fra Cardiff University har opdaget.

I en ny undersøgelse offentliggjort i dag i Naturgeovidenskab holdet, også fra Utrecht University, tyder på, at store bump og høje på havbunden kan være udløserpunktet, der får skorpen i Jordens oceaner til drastisk at glide under skorpen på kontinentet og generere et kæmpe jordskælv.

Ved at studere udsatte sten fra en 180 millioner år gammel uddød fejlzone i New Zealand, forskerne har vist, for første gang, at de ekstremt tykke oceaniske og kontinentale tektoniske plader kan glide mod hinanden uden at forårsage meget besvær, men når der indføres uregelmæssigheder på havbunden, det kan forårsage et pludseligt glid af den tektoniske plade og udløse et kæmpe jordskælv.

Forskerne mener, at disse oplysninger, sammen med detaljerede kort over havbunden, kunne hjælpe med at udvikle nøjagtige modeller til at forudsige, hvor store jordskælv sandsynligvis vil forekomme langs subduktionszoner, og derfor hjælpe med at forberede katastrofer.

I generationer har forskere vidst, at de største jordskælv, kendt som megathrust -jordskælv, udløses ved subduktionszoner, hvor en enkelt tektonisk plade trækkes under en anden. Det er også i disse regioner, at vulkaner dannes, som det er mest almindeligt i den såkaldte 'Ring of Fire' i Stillehavet - den mest seismisk aktive region i verden.

Det seneste megathrust -jordskælv fandt sted i Tohoku, Japan i 2011. Jordskælvet på størrelse 9 udløste en 40 meter høj tsunami og hævdede over 15, 000 liv med økonomiske omkostninger anslået til 235 milliarder dollars.

Imidlertid, der er mange regioner over hele verden, herunder i 'Ring of Fire', hvor forskere ville forvente, at jordskælv med megatrust ville forekomme, men det gør de ikke.

Den nye forskning ser ud til at have løst dette problem og foreslår derfor en forklaring på, hvad der udløser kæmpe jordskælv. Teamet nåede frem til deres konklusioner ved at undersøge sten, der, gennem erosion og tektonisk løft, er blevet transporteret til jordens overflade fra 15-20 km dybder i en uddød fejlzone i New Zealand, der engang var aktiv for omkring 180 millioner år siden.

Teamet fandt ud af, at klipperne i fejlzonen kan være titusindvis til hundredvis af meter tykke og kan fungere som en svamp til at opsuge det tryk, der bygger, da to tektoniske plader glider forbi hinanden.

Det betyder, at bevægelse mellem to plader normalt kan forekomme uden konsekvenser, og at det tager en pludselig ændring i forholdene, såsom en klump eller en høj på havbunden, at udløse et jordskælv.

"Ved at udgrave sten fra denne dybde, vi har kunnet få et hidtil uset indblik i, hvordan en fejlzone rent faktisk ser ud, "sagde doktor Ake Fagereng, hovedforfatter af undersøgelsen fra Cardiff University's School of Earth and Ocean sciences.

"Med en aktiv fejl i havet, vi kan kun bore til en dybde på 6 km, så vores tilgang har givet os nogle virkelig værdifulde oplysninger. "

"Vi har vist, at fejlzonen langs pladegrænserne kan være tykkere, end vi oprindeligt troede, som kan rumme spændingen forårsaget af de krybende plader. Imidlertid, når du har en uregelmæssighed på havbunden, såsom store bump eller høje, dette kan få pladegrænserne til at glide snesevis af meter og udløse et kæmpe jordskælv. "