Geólogos da Universidade de Brown pode ter finalmente explicou o que desencadeia certos terremotos que ocorrem profundas abaixo da superfície da Terra em zonas de subducção, regiões onde um tectônicas placa desliza abaixo de outra.
zonas de subducção são algumas das áreas de maior atividade sísmica do planeta. Sismos nestes pontos que ocorrem perto da superfície pode ser devastador, como a que atingiu o Japão em 2011, provocando o desastre nuclear de Fukushima. Mas terremotos também ocorrem comumente na crosta subduzindo como ele empurra profundamente abaixo da superfície-a profundidades entre 70 e 300 quilómetros. Estes terremotos, conhecidos como terremotos profundidade intermédios, tendem a ser menos prejudiciais, mas ainda pode sacudir edifícios.
abalos de profundidade intermediários têm sido um mistério para os geólogos.
"Eles são enigmática porque as pressões são tão elevados a essa profundidade que o processo normal de fricção deslizante associado com terremotos é inibida", disse Greg Hirth, professor da terra, ambiental e ciências planetárias em Brown. "As forças necessárias para obter as coisas para deslizar simplesmente não estão lá."
Mas, por meio de uma série de experiências laboratoriais, Hirth e pós-investigador Keishi Okazaki têm mostrado que a água escapa a partir de um mineral chamado lawsonite em altas temperaturas e pressões, o mineral torna-se propenso para o tipo de falha quebradiça necessária para desencadear um sismo.
"As experiências de Keishi eram basicamente os primeiros testes em condições adequadas para onde estes sismos realmente acontecer na terra", disse Hirth. "Eles são realmente os primeiros a mostrar uma forte evidência para esta fragilização desidratação."
O trabalho será publicado em 04 de fevereiro de 2016 na revista Nature.
Os experimentos foram realizados no que é conhecido como aparelhos de um Grigg. Okazaki colocadas amostras de lawsonite num cilindro e aqueceu-se que através da gama de temperaturas em que a água se torna instável em lawsonite a pressões elevadas. Um pistão em seguida, aumentada a pressão até que o mineral começou a deformar-se. Uma pequena sismómetro fixo ao aparelho detectado súbita craqueamento na lawsonite, um sinal consistente com a falha quebradiça.
Okazaki realizou experiências semelhantes usando um mineral diferente, antigorite, que tinha sido previamente implicado como contribuindo para sismicidad profundidade intermédia. Em contraste com lawsonite, o antigorita falhou mais gradualmente-squishing em vez de rachar-sugerindo que antigorita não desempenha um papel nestes tremores.
"Isso é uma das coisas legais sobre isso", disse Hirth. "Por 50 anos todos assumiu este é um processo relacionado com antigorita, apesar do fato de que não havia muitas evidências para isso. Agora, temos boa evidência experimental deste processo de desidratação envolvendo lawsonite."
Se lawsonite é de fato responsável por terremotos profundidade intermediários, isso explicaria por que esses terremotos são comuns em algumas zonas de subducção e outros não. A formação de lawsonite requer altas pressões e temperaturas baixas. Pode ser encontrada nos chamados zonas de subducção "frios" em que a crosta suducting é mais velho e, portanto, mais frio na temperatura. Uma tal zona fria se encontra no noroeste do Japão. Mas as condições em zonas de subducção "quentes", como a zona de subducção Cascadia ao largo da costa do estado de Washington, não são conducentes à formação de lawsonite.
"Nas zonas de subducção quentes, temos muito poucos terremotos na crosta subduzindo porque não temos lawsonite", disse Okazaki. "Mas, em zonas de subducção frios, temos lawsonite e nós obter esses terremotos."
Em última análise, Hirth diz que a pesquisa como esta pode ajudar os cientistas a entender melhor por que os terremotos acontecem em lugares diferentes, em condições diferentes.
"Tentar colocar no contexto de todos os terremotos como estes processos estão trabalhando pode ser importante não apenas para a compreensão destes tipos estranhos de terremotos, mas todos os terremotos", disse ele. "Nós realmente não entendo um monte de o ciclo de terremoto. A previsibilidade é o objetivo final, mas ainda estamos na fase de pensar sobre o que é a receita para diferentes tipos de terremotos. Esta parece ser uma daquelas receitas."
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