Forskere afslører forholdet mellem rystelser, vand ved Cascadia-kanten

Jordskælvene er så små og dybe, at nogen, der står i Seattle, aldrig ville føle dem. Faktisk, indtil begyndelsen af ​​2000'erne, ingen vidste, at de overhovedet skete. Nu, forskere ved Rice University har afdækket detaljer om Jordens struktur, hvor disse små rystelser forekommer.

Ris postdoc-forsker og seismolog Jonathan Delph og jordforskerne Fenglin Niu og Alan Levander argumenterer for indtrængen af ​​væske relateret til glidning dybt inde i Cascadia-marginen ud for Stillehavets nordvestlige kyst.

Deres papir, som optræder i American Geophysical Union-tidsskriftet G eofysiske forskningsbreve , forbinder væsker, der undslipper fra dyb subduktion til de hyppige rystelser, som Delph sagde sker i relativ langsom bevægelse sammenlignet med pludselige, voldsomme stød af og til mærket af det sydlige californiske indbyggere i den sydlige ende af vestkysten.

"De her er ikke store, øjeblikkelige hændelser som et typisk jordskælv, " sagde Delph. "De er seismisk små, men der er mange af dem, og de er en del af et jordskælv med langsom glidning, der kan vare i uger i stedet for sekunder."

Delphs papir er det første, der viser variationer i omfanget og omfanget af væsker, der kommer fra dehydrerende mineraler, og hvordan de relaterer til disse lavhastighedsskælv. "Vi er endelig på det punkt, hvor vi kan tage fat på den utrolige mængde forskning, der er blevet udført i det nordvestlige Stillehav og prøve at bringe det hele sammen, " sagde han. "Resultatet er en bedre forståelse af, hvordan den seismiske hastighedsstruktur af marginen relaterer sig til andre geologiske og tektoniske observationer."

Den nordamerikanske plade og Juan de Fuca-pladen, en lille rest af en meget større tektonisk plade, der plejede at trække sig under Nordamerika, mødes i Cascadia subduktionszonen, som strækker sig fra det nordlige Californiens kyst langt ind i Canada. Da Juan de Fuca-pladen bevæger sig mod nordøst, det synker under den nordamerikanske plade.

Delph sagde, at væsker, der frigives fra mineraler, når de opvarmes i dybder på 30 til 80 kilometer, forplanter sig opad langs grænsen af ​​pladerne i de nordlige og sydlige dele af marginen, og blive fanget i sedimenter, der subducerer sig under Cascadia-kanten.

"Dette understøt sedimentære materiale bliver sat fast på bunden af ​​den nordamerikanske plade, " sagde han. "Dette kan tillade væsker at infiltrere. Vi ved ikke hvorfor, Nemlig, men det korrelerer godt med de rumlige variationer i tremortæthed, vi observerer. Vi begynder at forstå strukturen af ​​marginen, hvor disse rystelser er mere udbredte."

Delphs forskning er baseret på omfattende seismiske optegnelser indsamlet gennem årtier og placeret på National Science Foundation-støttet IRIS seismiske datalager, et institutionelt samarbejde om at gøre seismiske data tilgængelige for offentligheden.

"Vi vidste ikke, at disse rystelser eksisterede før i begyndelsen af ​​2000'erne, når de var korreleret med små ændringer i retningen af ​​GPS-stationer ved overfladen, " sagde han. "De er ekstremt svære at få øje på. I bund og grund, de ligner ikke jordskælv. De ligner perioder med højere støj på seismometre.

"Vi havde brug for GPS- og seismometermålinger med høj nøjagtighed for at se, at disse rystelser ledsager ændringer i GPS-bevægelser, " sagde Delph. "Vi ved fra GPS-registreringer, at nogle dele af Stillehavets nordvestlige kyst ændrer retning over en periode på uger. Det korrelerer med højstøjs 'tremor'-signaler, vi ser i seismometrene. Vi kalder disse slow-slip begivenheder, fordi de glider meget længere end traditionelle jordskælv, ved meget langsommere hastigheder."

Han sagde, at fænomenet ikke er til stede i alle subduktionszoner. "Denne proces er ret begrænset til det, vi kalder 'varme subduktionszoner,' ' hvor subduktionspladen er relativt ung og derfor varm, " sagde Delph. "Dette gør det muligt for mineraler, der bærer vand, at dehydrere på lavere dybder.

"I 'koldere' subduktionszoner, som det centrale Chile eller Tohoku-regionen i Japan, vi ser ikke disse rystelser så meget, og vi tror, ​​det skyldes, at mineraler ikke frigiver deres vand, før de er på større dybder, " sagde han. "Cascadia subduktionszonen ser ud til at opføre sig helt anderledes end disse koldere subduktionszoner, som genererer store jordskælv hyppigere end Cascadia. Dette kunne på en eller anden måde være relateret til disse langsomt glidende jordskælv, som kan frigive lige så meget energi som et jordskælv med en styrke på 7 over deres varighed. Dette er et igangværende forskningsområde."