Slippery Clay At Fault 2011-Ben Japán Földrengés

{h1}

A 2011-es japán földrengés pusztító hatásának magyarázata a gyenge, csúszós agyag, amely úgy néz ki, mint a sárkánybőr.

A csúcsminőségű fekete sárkányhéjú bolyhos lombozat a legfontosabb megoldás a 2011-es japán földrengés meglepő hatásának magyarázatához.

A tudósok most már négyféle bizonyítékkal rendelkeznek (beleértve egy 2013 februári tanulmányt, amely szintén megjelent a Science-ben), amelyek segítenek megmagyarázni, hogy miért olyan furcsa módon jött létre a japán földrengésgeneráló hiba a 2011-es temblorban.

"Úgy tűnik, hogy a súrlódási ellenállás ezen a ponton nullához közeledik, és soha nem gondoltuk, hogy ilyen alacsonyra lehetne fordulni" - mondta Patrick Fulton, a Kaliforniai Egyetem geofizikusa, Santa Cruz és az egyik tanulmány vezető szerzője. "Ez feltétlenül új ötleteket nyújt, és megkérdőjelezi a földrengések és a hibabizottságok megértését."

A D / V Chikyu fedélzetén lévő tudósok megvizsgálják a kőzet fúrt hengerét a 2011-es japán földrengés okozta hibából.

A D / V Chikyu fedélzetén lévő tudósok megvizsgálják a kőzet fúrt hengerét a 2011-es japán földrengés okozta hibából.

Hitel: JAMSTEC

Az agyag, amely ellenáll a kicsúszásnak, csak kissé jobb, mint egy banánhéj, a japán tengerentúli masszív lemezhatár hibájának sekély részét képezi, ahol a tengerfenék 2011. március 11-én megdöbbentő, 165 méteres (50 méterrel) keletre ugrott. a hullámzás óriási csapást adott az óceánnak, ami a pusztító szökőár létrehozását eredményezte, amely több mint 15 000 embert ölt meg.

Egy nemzetközi tudományos csapat visszanyerte az agyagot 2012 májusában, az első olyan fúróprojekt alatt, amely egy közelmúltban összetört szubdukciós zónán ment keresztül. Keletre Japánból, a Föld hatalmas krétafragmentumai közül kettő, melyeket tektonikus lemezeknek neveznek, egymásba illeszkednek egy olyan határon, amelyet egy szubdukciós zónak neveznek - ahol a csendes-óceáni tányér az Okhotsk Plate alá csúszik, tiltakozik és nyög. A világ legnagyobb földrengései (a 9-esnél erősebbek) sztrájkhelyzetekre hatnak.

Hibás hiba

A Tohoku földrengés nagysága 9,0 volt, de olyan volt, mintha nem látott volna semmiféle pusztító rengés. A 2011-es földrengés előtt a tudósok úgy gondolták, hogy a szubdukciós zónák mélyen összpontosították energiájukat, ahol a kőzetek erősek és a lemezek a rengések közé szoríthatók. (A hibák energiát tárolnak az olyan földrengések között, mint a rugók, lassan összenyomódnak, amíg a határok ki nem merülnek és minden elválik.) De a Tohoku temblor meglepetés volt - a hiba sekély része kétszer annyi, mint a mélyebb rész. Ezek a puha, sáros kőzetek várhatóan túl gyengék ahhoz, hogy energiát tároljanak a földrengések között. [Infographic: Hogyan jött létre a japán 2011-es földrengés]

"Soha nem láttunk olyan nagy szlipet, amely nagyon sekély mélységben zajlott le egy szubdukciós zónában" - mondta Fulton a WordsSideKick.com OurAmazingPlanet-nek. "Nem volt hallani."

A mai tanulmányok arra a következtetésre jutottak, hogy a sárkány-agyag a földrengés gyenge kapcsolata volt. A csúszós agyag segített a lemezek csúszásáig eddig a 2011-es temblor.

Japánban a fúrás helyszíne, ahol a kutatók áthatoltak a lemezhatáron, ami a 2011-es Tohoku földrengést okozta.

Japánban a fúrás helyszíne, ahol a kutatók áthatoltak a lemezhatáron, ami a 2011-es Tohoku földrengést okozta.

Hitel: IODP / JAMSTEC

"Az összes tektonikus mozgás koncentrálódott ebbe a gyenge rétegbe" - mondta Christie Rowe, a kanadai McGill Egyetem kutatási társszerzője és hiba geológusa.

És mivel az agyagréteg egy megkülönböztető jelző, amelyet az északnyugat-csendes-óceáni tengerfenéken temettek el, a tudósok attól tartanak, hogy az Alaszka közelében lévő szubdukciós zónák és Oroszország elrejthetik ezt az agyagot. Ha igen, az erőteljes szökőárak lehetősége nagyobb lehet a gondolatnál.

"Úgy gondoljuk, hogy más területek veszélyeztetettek az ilyen típusú eseményekhez, például Kamchatka és az Aleutok számára" - mondta Rowe. - Ez kitaláló gondolat.

Első ránézésre

Rowe a Chikyu kutatóhajó egyikének több mint 20 tudósa volt, amikor sikeresen fúrták az agyagba, amit a kutatók szerint a 2011-es földrengésért felelős hibát vonzanak. A fúrók több mint 2.700 láb (800 méter) tengerfenéken és 7 mérföld (7.000 m) óceánon áttörtek a hiba elérése érdekében.

A szeizmikus felmérések szerint a három fúrási hely hibája viszonylag lapos; egy klasszikus alakú geológusok hívják a díszletet, a tanulmányok jelentése. (A tányér határhibája valójában több száz mérföldre terjed ki, Japán alatt a Föld köpenyébe merülve.)

Amikor a fedélzeten megjelenik a lemezes határhiba, a tudósok összegyűltek, és egy műanyag burkolaton át néztek rá, és a szeme előtt vigyorogtak. Később, a hajólaboratóriumokban a kutatók egy darabig félelemmel néztek rá, mielőtt mintavételt készítettek, mondta Rowe.

- Szuperszonálta volt - mondta. - Tudtuk, hogy átléptük a tányér határát.

A csillogó agyag valószínűleg kevesebb, mint 5 méter vastag - a felső és az alsó elveszett a mag visszanyerésében - és a réteg a színt előre-hátra fekete-okkertől váltja fel. A pikkelyes textúra gyakori a szeizmikusan megkínzott agyagokban. Annyira csúszós, mintha kenőanyag lenne, mondta Rowe.

A japán Tsukuba Egyetemen végzett laboratóriumi vizsgálatok, melyeket Kohtaro Ujiie kutató vezet, megerősítik, hogy az agyag gyenge a stressz alatt. Ezek a kísérletek különböző típusú földrengéseket szimuláltak, például kicsi, mérsékelt és nagy. A kutatás kimutatta, hogy az agyag még csúszósabbá válik, amikor nedves és szélsőséges súrlódásnak van kitéve, például a 2011-es rengés során, Ujiie a Science-ben jelentett.

Milyen meleg volt ez?

A Japan Trench Fast Drilling Project egy távolról működtetett járművet használt egy bizonyos hőmérséklet-érzékelő hurok lekérdezésére a 2011-es Tohoku földrengés okozta hiba átjárójától.

A Japan Trench Fast Drilling Project egy távolról működtetett járművet használt egy bizonyos hőmérséklet-érzékelő hurok lekérdezésére a 2011-es Tohoku földrengés okozta hiba átjárójától.

Hitel: JAMSTEC

Egy másik kulcsmérés, amely megerősítette a sekély hibát csúszós és gyenge volt a 2011-es földrengés alatt, a csapat hőmérsékletérzékelője volt. Miután a szikla-mintavétel befejeződött, a fúrók a hiba végére egy fúrólyukba telepítették a hőmérséklet-érzékelőket, amelyeket kilenc hónap elteltével egy távolról üzemeltetett jármű gyűjti össze.

A súrlódás a földrengések során hatalmas mennyiségű hőt termel a meghibásodások miatt, ugyanúgy, ahogy a kezek dörzsölése meleget generál. A Tohoku-földrengés forró volt, mert eddig csúszott, ami kevesebb, mint 0,5 fokos (0,31 Celsius fok) maradvány-hő-anomália volt, jelentette Fulton. [7 legőrültebb módja, hogy Japán földrengését érintette a Föld]

A hőjel statikus súrlódási együtthatója 0,08, a számítógépes szimulációk szerint - ugyanúgy, mint az autó gumiabroncsok egy jeges úton, vagy 0,01-nél nagyobb, mint a banánhéjra lépő gumicső. (A statikus súrlódási tényező az erő mozgásának mozgatásához szükséges erő mérőszáma.)

"Ez egy igazán, nagyon kicsi szám - sokszor kisebb, mint ami általában azt hittük, hogy a legtöbb kőzet súrlódási együtthatója [például 0,6], és azt mondja nekünk, hogy a hibának nagyon kevés a nulla ellenállása a földrengés alatt." Fulton mondott. - Nagyon csúszós volt.

Ez a súrlódási adatok kritikus puzzle-darab lesz a földrengések jobb megértésében, mondta. Ez az egyetlen közvetlen súrlódási mérés, amelyet valaha a földrengés után bekövetkezett hibáról szereztek be.

Egy illusztráció, amely bemutatja, hogy a mélysugárban milyen hőmérséklet-érzékelőket telepítettek. A hőmérséklet-értékek azt sugallják, hogy a hiba sokkal csúszósabb, mint gondolni a tudósok.

Egy illusztráció, amely bemutatja, hogy a mélysugárban milyen hőmérséklet-érzékelőket telepítettek. A hőmérséklet-értékek azt sugallják, hogy a hiba sokkal csúszósabb, mint gondolni a tudósok.

Hitel: JAMSTEC

"A hibák súrlódási ellenállása alapvető paraméter, amely szabályozza a földrengések megindulását és leállítását, és óriási földrengésekké válik" - mondta Fulton. "Mindannyian azért vagyunk abban, hogy többet tudjunk a földrengések fizikájáról, és ha lehetséges, megjósoljuk őket, ehhez meg kell tudnunk, hogy mi befolyásolja, hogy a földrengések milyen nagyok, és hogyan kezdődnek és állnak le. ez és ezek közül az első valódi robusztus mérések, különösen a szubdukciós zónában. "

Miért olyan gyenge?

A tanulmányok egyre több bizonyítékot adnak a növekvő kutatómunka számára, hogy a hibák nagyon gyengék lehetnek, amikor csúszik nagyon nagy sebességgel, mondta Fulton. Ezt a viselkedést laboratóriumi kísérletekben látták a hibás zónákból származó sziklák és a számítógépes szimulációk. Azonban alternatív modelleket javasoltak a Tohoku földrengés szokatlan viselkedésének magyarázatára.

"A [fúrási projekt] eredményei közelebb hoznak minket ahhoz, hogy meghatározzuk, melyik nézet helyes," Kelin Wang, egy geofizikus a Kanadai Geológiai felméréssel, aki nem vett részt a tanulmányban, írta a tanulmányi kommentárban, amely ma is megjelent a tudományban.

A tudományos mélytengeri fúróhajó Chikyu.

A tudományos mélytengeri fúróhajó Chikyu.

Hitel: IODP / JAMSTEC

A tanulmányok csak az elsőek azok közül, akik a fúrási projektből származnak. A tudósok fosszilis és kőris rétegeket elemeznek a fúrómagból, hogy a szikláikat a Csendes-óceán más részeihez hasonlítsák. Egy másik projekt a túlterhelések hatásának mérésére szolgál a hiba miatt, a hőmérséklet megfigyelésére szolgáló fúrólyukon keresztül. A kutatók azt is tervezik, hogy a sárkány-agyagot keressék más szubdukciós zónákban, és modelleljék meg, hogyan változtatja meg viselkedését mélyebben a japán szubszukciós zónában. Végül tervezik a súrlódási eredmények összehasonlítását más Costa Rica, Kína és Tajvan hibás fúróprojektekkel. [A történelem 10 legnagyobb földrengése]

És a tudósoknak még meg kell találniuk, hogy a gyenge sárkány-agyag a földrengések között képes szeizmikus energiát tárolni, vagy ha egy másik mechanizmus működik.

"Sok beszélgetés és érvelés történt, mert az agyag annyira gyenge, hogy nem lehet elképzelni, hogy sok rugalmas törzs keletkezik a földrengések vezetése érdekében" - mondta Rowe. "A 21. században már kevesebb, mint 10 magnitúdó-9 földrengés volt, és mindegyik tanít valami teljesen újat."

Küldjön Becky Oskint vagy kövesse őt @beckyoskin. Kövessen minket @ OAPlanet, Facebook és Google+. Eredeti cikkA WordsSideKick.com OurAmazingPlanet.


Video-Kiegészítő: .




HU.WordsSideKick.com
Minden Jog Fenntartva!
Megjelent Bármely Anyag Megengedett Csak Prostanovkoy Aktív Link A Honlapon HU.WordsSideKick.com

© 2005–2019 HU.WordsSideKick.com