Lumelaud Clay At Fault 2011 Jaapani Maavärin

{h1}

Keeruline, libe savi, mis näib välja nagu draakoni nahk, on 2011. Aasta jaapani maavärina laastava mõju selgitamise võti.

Vastavalt kolmel uuringul, mis on avaldatud ajakirjas Science (5. detsember) avaldatud uuringus, on 2011. aasta Jaapani maavärina üllatusliku mõju selgitamiseks tähtis libisev savi, mis näeb välja nagu musta musta draakoni nahk.

Teadlastel on nüüd neli tõestust (sealhulgas veebruaris 2013 tehtud uuring, mis ka avaldati teaduses), mis aitavad selgitada, miks Jaapani maavärinat tekitav süü tegutses nii imelikult 2011. aasta tembloril.

"Tundub, et hõõrdetakistus selles kohas on nulliga lähedane ja me ei arvanud, et see võiks minna nii madalaks," ütles Santa Cruzi California ülikooli geofüüsik Patrick Fulton ja ühe uuringu juhtiv autor. "See annab kindlasti uusi ideid ja takistab meie arusaamist maavärinate ja rikkepõhjustest."

D / V Chikyu teadlased uurivad 2011. Aasta Jaapani maavärinas põhjustatud süü tõttu puuritud kivimaterjali.

D / V Chikyu teadlased uurivad 2011. Aasta Jaapani maavärinas põhjustatud süü tõttu puuritud kivimaterjali.

Krediit: JAMSTEC

Savi, mis takistab libisemist vaid pisut paremini kui banaanikest, joonistavad Jaapani avamere suurte plaatide piirjoonte madala osa, kus merepõhi tõusis 2011. aasta 11. märtsil ummikusse 165 meetri kaugusele. See tohutu laienemine andis ookeanile hiiglane libisemine, tekitades hävitavat tsunami, mis tappis rohkem kui 15 000 inimest.

Rahvusvaheline teadlaste meeskond kogus savi 2012. aasta mais, esmakordse puurimisprojekti ajal hiljuti purustatud subduktsiooni tsooni ajal. Jaapani idaosas paiknevad kaks Maa tohutut koorekihti, mida nimetatakse tektoonilisteks plaatideks, üksteise peal, mis asub piiri all, mida nimetatakse subduktsioonivööndiks - kus Vaikse ookeani plaat libiseb, protesteerib ja kubendub, Okhotski plaadi all. Maailma suurimad maavärinad (need, mis on tugevamad kui suurusjärgus-9) tabavad subduktsiooni tsoone.

Vigane rike

Tohoku maavärin oli suurusjärgus 9,0, kuid see polnud varem täheldatud subductsiooni maavärinat. Enne 2011. aasta maavärinat leidsid teadlased, et subduktsiooni tsoonid kontsentreerisid oma energia sügavalt, kus kivid on tugevad ja plaadid võivad maa peal hoida. (Vigastused hoiavad energiat maavärinate vahel, nagu näiteks vedrud, aeglaselt pigistades, kuni piir jõuab välja ja kõik lahutab.) Kuid Tohoku temblor oli üllatus - vea pinnapealne osa nihutas kaks korda nii palju kui sügavam osa. Need pehmed, katkised kivid olid oodata liiga nõrk, et säilitada energiat maavärinate vahel. [Infographic: kuidas Jaapani 2011. aasta maavärin juhtus]

"Me ei näinud kunagi sellist suurt libisemist enne väga madalal sügavusel subductsioonivööndis," ütles Fulton WordsSideKick.com's OurAmazingPlanet'ile. "See oli ennekuulmatu."

Tänapäeva uuringud näitavad, et draakon-naha savi oli maavärina nõrk lüli. Lumikad savid aitasid plaate libiseda seni 2011. aasta tembloril.

Jaapani avamere puurplatvorm, kus teadlased läbisid 2011. aasta Tohoku maavärina tõttu plaadi piiri.

Jaapani avamere puurplatvorm, kus teadlased läbisid 2011. aasta Tohoku maavärina tõttu plaadi piiri.

Krediit: IODP / JAMSTEC

"See kõik nõrgema kihiga oli koondunud kogu tekstoloogiline liikumine," ütles McGilli Ülikooli Kanadas uuringu kaasautor ja süü geoloog Christie Rowe.

Ja kuna savi kiht on leiutatud eraldusmärk, mis on maetud Lääne-Vaikse ookeani merepõhjas, teadlased leiavad, et substraadiaalad on Alaska lähedal ja Venemaa võib ka seda savi varjata. Kui jah, siis nende potentsiaal võimsate tsunamide jaoks võiks olla suurem kui mõte.

"Me arvame, et sellist tüüpi sündmusi, nagu Kamtšatka ja Aleutilas, ohustavad teised piirkonnad," ütles Rowe. "See on kainev mõte."

Esimene pilt

Rowe oli uurimislaeva Chikyu üks rohkem kui 20 teadlast, kui nad edukalt puurisid savi, mida teadlased peavad 2011. aasta maavärina eest süüdi. Puurijaid läbistati süü tõttu rohkem kui 2700 jalga (800 meetrit) merepõhjast ja 4 miili (7 000 m) ookeani.

Seismiliste uuringute andmetel on kolme puurimiskoha vea suhteliselt tasane; klassikaline kuju geoloogid nimetavad décollement, uuringute aruanne. (Plaadi piirdekahju laieneb tegelikult sadu miili, Jaapanis allapoole ulatudes maapinnale).

Kui tekil ilmnes kaetud savi, mis tähistab plaadi piiriülesannet, kogunesid teadlased ringi ja nägid seda läbi plastikust korpuse, mis nägemis naeratas. Hiljem laevapaberi laborites vaid teadlased nägid seda mõneks ajaks aukartust, enne kui proovid proovisid, Rowe ütles.

"See oli ülekaaluline," ütles ta. "Me teadsime, et oleme läbinud plaadi piiri."

Läikiv savi on tõenäoliselt vähem kui 16 jalga (5 m) paks - top ja põhi kaotati tuumiku väljavõtmisel - ja kiht lülitab värvi edasi-tagasi mustast okreerini. Põlev tekstuur on seismiliselt piinatud savides tavaline. See on nii libe, tundub see määrdeainena, ütles Rowe.

Jaapanis Tsukubani ülikoolis läbi viidud laboratoorsed uuringud, mille juhendaja on teadlane Kohtaro Ujiie, kinnitavad, et savi on rõhu all nõrk. Need eksperimendid simuleerivad erinevat tüüpi maavärinaid, nagu näiteks väikesed, mõõdukad ja suured. Uuring näitas, et savi teatas Ujiie, et savi muutub veelgi libeemaks, kui see on märg ja ekstreemne hõõrdumine, näiteks 2011. aasta väringus.

Kui kuum oli see?

Jaapani kraanikausside kiire puurimisprojekt kasutas kaugjuhtimisega sõidukit, et laadida Tohoku maavärinas 2011. aastal põhjustatud riket läbiva puurauku temperatuuriandurite string.

Jaapani kraanikausside kiire puurimisprojekt kasutas kaugjuhtimisega sõidukit, et laadida Tohoku maavärinas 2011. aastal põhjustatud riket läbiva puurauku temperatuuriandurite string.

Krediit: JAMSTEC

Teine peamine mõõtmine, mis kinnitas, et madala veaga oli libe ja nõrk 2011. Aasta maavärina ajal, oli meeskonna temperatuuriandur. Pärast kivimite proovivõtmist lõppesid puurijad temperatuuriandureid rikkega puuraukus, mille seejärel kogutakse kaugjuhitava sõiduki abil üheksa kuud.

Hõõrdumine maavärinate ajal tekitab suuri koguseid kuumust vigade korral, nagu ka käte kokkutõmbamine tekitab soojust. Tohoku maavärin oli kuum, sest see libiseb nii kaugele, tekitades jääksoojuse anomaaliumi alla 0,5 kraadi Fahrenheiti (0,31 kraadi Celsiuse järgi), teatas Fulton. [7 Craziest Ways Jaapani maavärin mõjutab Maad]

Kuumuse signaal tähendab arvutisimulatsioonide kohaselt staatilise hõõrdeteguriga 0,08, mis sarnaneb rehve jääval jäigal teel või 0,01 võrra suurem kui banaanikestale astuv kummist kinga. (Staatilise hõõrdumise koefitsient on liikumise objekti tegemiseks vajalik jõud.)

"See on tõesti väga väike arv - palju kordi väiksem kui see, mida me üldiselt arvasime, et enamikul kividel oli hõõrdetegur [näiteks 0,6] ja see ütleb meile, et viga oli maavärinaga võrreldes väga väike, et vastupanu nulli," Fulton ütles. "See oli väga libe."

See hõõrdetaluvus on kriitiline moslemitükk maavärinate paremaks mõistmiseks, ütles ta. See on üks ainus otsest hõõrdemõõtmist, mis on kunagi saadud pärast maavärinat.

Joonis, mis näitab temperatuuriandurite paigaldamist süvapuurauku. Temperatuuri näitajad näitavad, et viga on libedam kui teadlased arvasid.

Joonis, mis näitab temperatuuriandurite paigaldamist süvapuurauku. Temperatuuri näitajad näitavad, et viga on libedam kui teadlased arvasid.

Krediit: JAMSTEC

Rikete hõõrdekindlus on põhiline parameeter, mis kontrollib maavärinate käivitamist ja seiskamist ning kasvab hiiglaslikeks maavärinateks, "ütles Fulton. "Me kõik oleme püüdnud rohkem teada saada maavärinate füüsikast ja ennustada neid võimaluse korral. Selleks peame teadma, kuidas kontrollib maavärinate suurenemist ja nende käivitamist ja peatamist. See seab piirangu see on ja on nende parameetrite esimesed tõelised kindlad mõõtmised, eriti subduktsiooni tsoonis. "

Miks nii nõrk?

Uuringud lisavad rohkem tõendeid kasvava teadustegevuse kohta, et rikked võivad väga nõrkade tulemuste korral väga kiiresti tõusta, kinnitas Fulton. Sellist käitumist on täheldatud laboratoorsete katsete käigus vetikavade kividega ja arvuti simulatsioonidega. Siiski on Tohoku maavärina ebatavalise käitumise selgitamiseks välja pakutud alternatiivseid mudeleid.

"[Puurimisprojekti] leiud toovad meile lähemale kindlaksmääramise, milline neist vaatenurgast on õige," kirjutas Georgiasuuringute Kanadas geofüüsik Kelin Wang, kes ei osalenud uuringus, täna avaldatud uuringute kommentaaris teaduses.

Teaduslik Deep Sea puurkaev Chikyu.

Teaduslik Deep Sea puurkaev Chikyu.

Krediit: IODP / JAMSTEC

Uuringud on vaid esimesed, kes tulevad puurimisprojektist. Teadlased analüüsivad puurikeskuse fossiilset ja tuha kihte, et korreleerida kivimaterjalid kihtidega mujal Vaikse ookeani piirkonnas. Teine projekt hõlmab järeltõkke mõju mõõtmisele temperatuuri jälgimisel kasutatava puurauguga. Teadlased plaanivad ka dragon-naha savi otsida teistes subduktsioonitsoonides ja modelleerivad, kuidas see muudab oma käitumist sügavamal Jaapani subduktsiooni tsoonis. Lõpuks on kavas hõõrde tulemusi võrrelda ka teiste Costa Rica, Hiina ja Taiwaniga seotud vigade puurimisprojektidega. [10 suurimat maavärinat ajaloos]

Ja teadlased peavad ikkagi välja mõtlema, kuidas nõrk draakoni-savi savi võib säilitada seismilist energiat maavärinate vahel või kui töös on teine ​​mehhanism.

"Seal on palju vestlusi ja argumente, sest savi on nii nõrk, et kuigi maavärinaid juhtida on palju elastne pinge, on võimatu ette kujutada," ütles Rowe. "21. sajandil oli meil vähem kui kümme maavärina-9 maavärinat ja igaüks õpetab meile midagi uut."

Saada email Becky Oskin või järgige tema @beckyoskin. Jälgi meid @OAPlanet, Facebook ja Google+. Originaal artikkel onWordsSideKick.com'i MeieAmazingPlanet.


Video Täiendada: .




ET.WordsSideKick.com
Kõik Õigused Reserveeritud!
Mistahes Materjalide Reprodutseerimine Lubatud Ainult Prostanovkoy Aktiivne Link Saidile ET.WordsSideKick.com

© 2005–2019 ET.WordsSideKick.com