الجديد

الزلازل العميقة

الزلازل العميقة

تم اكتشاف الزلازل العميقة في عشرينيات القرن العشرين ، لكنها لا تزال موضع خلاف اليوم. السبب بسيط: ليس من المفترض أن يحدث ذلك. ومع ذلك فهي تمثل أكثر من 20 في المائة من جميع الزلازل.

تتطلب الزلازل الضحلة حدوث صخور صلبة ، وعلى الأخص صخور باردة وهشة. هذه فقط يمكن أن تخزن سلالة مرنة على طول خطأ جيولوجي ، يتم التحكم فيه عن طريق الاحتكاك حتى يترك السلالة في التمزق العنيف.

ترتفع درجة حرارة الأرض بنحو 1 درجة مئوية مع متوسط ​​100 متر في المتوسط. اجمع بين ذلك مع ارتفاع الضغط تحت الأرض ومن الواضح أنه بحوالي 50 كيلومترًا إلى الأسفل ، في المتوسط ​​، يجب أن تكون الصخور شديدة الحرارة وأن يتم ضغطها بشدة بحيث لا يمكن تكسيرها وطحنها بالطريقة التي تعمل بها على السطح. وبالتالي ، فإن الزلازل ذات التركيز العميق ، أقل من 70 كم ، تتطلب شرحًا.

ألواح والزلازل العميقة

الاستنباط يعطينا طريقة للتغلب على هذا. وبينما تتفاعل الصفائح الليثوسفيرية التي تشكل القشرة الخارجية للأرض ، يتم غمر بعضها نحو الأسفل في الوشاح الأساسي. عند خروجهم من لعبة التكتونية ، يحصلون على اسم جديد: الألواح. في البداية ، تُنتج الألواح ، التي تملأ الصفيحة العلوية وتثني تحت الضغط ، زلازل غمرية من النوع الضحل. وأوضح هذه جيدا. لكن مع استمرار ارتفاع الألواح إلى 70 كم ، تستمر الصدمات. يعتقد أن هناك عدة عوامل للمساعدة:

  • الوشاح ليس متجانساً ولكنه مليء بالتنوع. تبقى بعض الأجزاء هشة أو باردة لفترات طويلة جدًا. يمكن للبلاط البارد أن يجد شيئًا صلبًا للضغط عليه ، ينتج عنه زلازل من النوع الضحل ، أعمق قليلاً مما تشير إليه المتوسطات. علاوة على ذلك ، قد تنزع الألواح المنحنية أيضًا ، لتكرار التشوه الذي شعرت به سابقًا ولكن بالمعنى المعاكس.
  • المعادن في البلاطة تبدأ في التغيير تحت الضغط. يتحول البازلت والجابرو المتحولان في اللوح إلى جناح بلويشيست المعدني ، والذي يتحول بدوره إلى مدخنة غنية بالعقيق على عمق 50 كم. يتم إطلاق الماء في كل خطوة في العملية بينما تصبح الصخور أكثر إحكاما وتنمو أكثر هشاشة. هذه الجفاف التقصف يؤثر بشدة على الضغوط تحت الأرض.
  • تحت ضغط متزايد ، تتحلل معادن السربنتين الموجودة في البلاطة إلى أوليفين معادن و enstatite بالإضافة إلى الماء. هذا هو عكس تكوين السربنتين الذي حدث عندما كانت اللوحة شابة. ويعتقد أن تكون كاملة حول عمق 160 كم.
  • يمكن أن تؤدي المياه إلى انصهار موضعي في البلاطة. تشغل الصخور الذائبة ، مثل جميع السوائل تقريبًا ، مساحة أكبر من الصخور الصلبة ، وبالتالي يمكن أن يذوب الصخور الكسور حتى في أعماق كبيرة.
  • على مدى عمق واسع يبلغ متوسطه 410 كم ، يبدأ الزبرجد الزيتوني في التغير إلى شكل بلوري مختلف مماثل لشكل الإسبنيل المعدني. هذا ما يسميه علماء المعادن تغيير الطور بدلاً من التغيير الكيميائي ؛ يتأثر فقط حجم المعادن. يتغير Olivine-spinel مرة أخرى إلى شكل perovskite في حوالي 650 كم. (هذان العمقان يمثلان عباءة منطقة انتقالية.)
  • وتشمل التغييرات الطارئة البارزة الأخرى الإينستاتيت إلى الإلمينيت والعقيق إلى البيروفسكايت على عمق أقل من 500 كيلومتر.

وبالتالي ، هناك الكثير من المرشحين للطاقة الكامنة وراء الزلازل العميقة في جميع الأعماق بين 70 و 700 كم ، وربما الكثير. أدوار درجة الحرارة والماء مهمة في جميع الأعماق ، ولكن ليس معروفًا بدقة. كما يقول العلماء ، لا تزال المشكلة مقيدة بشكل سيء.

تفاصيل الزلزال العميق

هناك بعض الدلائل الأكثر أهمية حول أحداث التركيز العميق. إحداها أن التمزقات تمضي ببطء شديد ، أي أقل من نصف سرعة التمزقات الضحلة ، ويبدو أنها تتكون من تصحيحات أو تقاطعات فرعية متباعدة عن كثب. آخر هو أن لديهم القليل من الهزات الارتدادية ، عُشر واحد فقط مثل الزلازل الضحلة. أنها تخفف المزيد من التوتر. وهذا يعني أن انخفاض الضغط عمومًا يكون أكبر بكثير للأحداث العميقة من الأحداث الضحلة.

حتى وقت قريب كان المرشح المتوافق حول طاقة الزلازل العميقة للغاية هو تغيير المرحلة من أوليفين إلى أوليفين سبينيل ، أو الصدع التحولي. كانت الفكرة أن تتشكل العدسات الصغيرة من أوليفين سبينيل ، وتتوسع تدريجياً وتتصل في النهاية في ورقة. أوليفين سبينيل أكثر ليونة من أوليفين ، وبالتالي فإن الإجهاد سيجد وسيلة للإفراج المفاجئ على طول تلك الأوراق. قد تتشكل طبقات من الصخور المذابة لتليين الحركة ، على غرار القطع الفائقة في الغلاف الصخري ، وقد تتسبب الصدمة في حدوث المزيد من الصدع التحولي ، وسوف ينمو الزلزال ببطء.

ثم وقع زلزال بوليفيا العميق العظيم في ٩ حزيران / يونيه ٤٩٩١ ، وحادث بلغت قوته ٨،٣ على عمق ٦٣٦ كيلومترا. لقد اعتقد الكثير من العمال أن الطاقة المفرطة تجعل نموذج الصدع التحويلي مسؤولاً عنه. فشلت اختبارات أخرى في تأكيد النموذج. لا يتفق الجميع. منذ ذلك الحين ، يحاول أخصائيو الزلازل العميقة تجربة أفكار جديدة وصقل الأفكار القديمة والكرة.


شاهد الفيديو: "الزلازل". قوة عميقة تهدد استقرار الأرض (شهر اكتوبر 2021).