Wie die Erde heilt sich nach einem Erdbeben
Zum ersten Mal haben Wissenschaftler die Erde, sich selbst zu heilen, nach einem Erdbeben beobachtet.
Der Prozess ist ähnlich wie der Körper reparieren einen Schnitt, Forscher aus China und den Vereinigten Staaten Bericht heute (27. Juni) in der Fachzeitschrift Science. Während eines Erdbebens, die Boden-Tränen auseinander entlang einer Störung verlassen eine gezackte Reihe von Frakturen. Nach Chinas Stärke 7,9 Wenchuan Erdbeben im Jahr 2008 befüllt Flüssigkeiten die gebrochene Schuld, wie das Blut sprudelt in eine Wunde, das Team von Bohrungen in den Fehler gefunden. Innerhalb von zwei Jahren – ein Wimpernschlag in der geologischen Zeit – der Fehler wurde schnell stricken selbst wieder zusammen, schließen Lücken durch eine Kombination von Prozessen. Aber die Einschnitte gelegentlich wieder geöffnet, wenn durch Schütteln von fernen Erdbeben beschädigt die Studie berichtet.
Niemand weiß genau, wie Störungen zu heilen, und die Beobachtungen von Wenchuan-Bohrprojekt bieten mehr Fragen als Antworten. Aber des Projekts Langzeitmonitoring von Frakturen öffnen und schließen auf einer Verwerfung bietet eine Reihe von faszinierenden Rätsel für die Wissenschaftler zu lösen, sagte Chris Marone, Geophysiker an der Penn State University, die nicht an der Studie beteiligt war.
"Das sind neue Beobachtungen. Entwirren, was geht hier auf schwerwiegende Folgen für eine Vielzahl von wirklich wichtigen technischen Dinge könnte ", sagte Marone. Modelle auf Basis der Ergebnisse könnte überall wo Wasser unterirdisch fließt, auswirken, wie z. B. Störungen oder Grundwasserleiter oder Brunnen, sagte er. [7 Möglichkeiten die Erdveränderungen im Handumdrehen ein Auge]
Schnelle Reaktion zu bohren
Das Wenchuan-Projekt-Team verfolgt den Heilungsprozess durch eine Reihe von Tiefbohrungen gebohrt durch Verschulden. Die Studie ist Teil der laufenden globalen Bemühungen um Fehler sofort nach dem Erdbeben, in der Hoffnung, überprüfen die Ergebnisse jahrzehntelanger Laborexperimente und Computermodellierung zu untersuchen.
"Wir wissen bereits, dass es gibt viele Gründe, dass echte Fehler nicht Verhalten können, wie wir denken, dass sie es tun," sagte Emily Brodsky, Koautor der Studie und Geophysiker an der University of California, Santa Cruz. "Wenn wir wollen einige tatsächliche neue Einsichten oder weit hinausgehen, wo unsere Phantasie ging, bevor wir die eigentliche Behandlung brauchen," sagte sie.
Die Chinesen finanzierte Wenchuan Erdbeben Schuld wissenschaftliche Drilling Project begann 178 Tage nach dem 12. Mai 2008, Erdbeben. Die massive Temblor mehr als 80.000 Menschen getötet. Fünf Bohrungen durchbohrt durch die chaotisch Störungszone, Suche nach 0,4 Zoll (1 Zentimeter) des frischen Schuld ' Solarplexus ', eine Art von pulverisierter Felsen.
Für 18 Monate überwacht das Team die Schuld Durchlässigkeit, ein Maß dafür wie schnell Wasser durch den Fels fließt. Durchlässigkeit ist ein Ersatz für Schäden auf der Verwerfung, Brodsky sagte — wie die Störung heilt, sollte das Gebiet weniger durchlässig für Flüssigkeiten werden. Das Experiment verfolgt die Ebbe und Flut von Schuld Flüssigkeiten aus Gezeitenkräfte, die gleichen Schlepper von Sonne und Mond, die Ozean-Gezeiten zu erstellen.
Die Forscher sahen eine stetige Abnahme der Durchlässigkeit in den Bohrlöchern. Als die Lücken und Brüche an der Störung abgeschaltet Zone mit neuen Mineralien abgeschieden von den Flüssigkeiten oder gepressten gefüllt ist, die Durchlässigkeit sinkt, die Forscher denken.
Die gesamte Durchlässigkeit Drop war deutlich schneller als vorhergesagt durch Laborexperimente, Brodsky sagte LiveScience OurAmazingPlanet. Wahrscheinlich deshalb schnelle Störung heilen, aber Brodsky sagte, dass sie nicht haben, eine gute Erklärung für wie das noch nicht passiert. "Ich weiß nicht, warum es schneller ist," sagte sie. "Das wirft Art von uns, den Prozess zu arbeiten."
Fernauslösungen
Aber sie haben ein weiteres Rätsel lösen: sechs kurzfristigen springt der Permeabilität, zufällige Ereignisse keine Verbindung zu lokalen Nachbeben oder Ausrüstungsproblemen. Das Team schließlich erkannte schütteln von groß aber entfernte Erdbeben brach offen geheilt Abschnitte des Fehlers, Brodsky sagte. Einige der entfernten Übeltäter sind im März 2011 Japan Erdbeben und ein Erdbeben der Stärke 7,8 auf Sumatra im April 2010.
"Wir erwarten eine Art heilende Wirkung sehen, aber wir haben nicht erwartet, dies zu sehen, wieder schädlich Wirkung, so dass irgendwie eine Überraschung, war" Brodsky sagte. "Dieses Zusammenspiel ist ein komplizierter Prozess, als wir sehen erwartet."
Erdbeben auf einen Fehler sind dafür bekannt, andere nahe gelegene Störungen zu beschädigen, und große Erdbeben weltweit neue Temblors auslösen können. Aber dies ist die erste Zeit Auswirkungen der dynamischen Beanspruchung – im Laufe der seismischen Wellen – auf einer Verwerfung mit solchen Details gesehen worden.
"Es zwingt wirklich uns zurück gehen und setzen Sie auf unsere schlauen Köpfe über dynamischen Belastungen," sagte Marone.
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