Quarz, die Schlüssel zu einem Beben Geheimnis halten konnte
Quarz helfen könnte zu lösen ein Rätsel, warum die Erde Kontinenten wiederholt in einigen Bereichen, aber andere nicht verformen, finden Wissenschaftler.
Bereichen offenbar mit dem gemeinsamen fragile Mineral geladen bilden hartnäckige Zonen der Schwäche in der Erdkruste. Diese Erkenntnisse könnten eines Tages helfen, Aufschluss über das Innenleben der rätselhaften Beben, die in der Mitte der Kontinente zu Bruch.
Die verbindende Theorie der Plattentektonik revolutioniert unser Verständnis des Planeten zu beleuchten wie Kontinente aufgeteilt, verschieben und kombinieren. Rätsel blieb jedoch, wie genau warum Kontinente wiederholt Berg Gürtel und Riftzonen an denselben Orten, andere aber nicht über große Zeitspannen gebildet.
Es war offensichtlich, dass solche kontinentalen Deformationszonen schwächer als auf dem benachbarten, unverformten sind. Jetzt haben Wissenschaftler einen wichtigen Anhaltspunkt über die Herkunft dieser Schwäche gefunden.
"Alles beginnt mit Quarz,", sagte der Forscher Anthony Lowry, Geophysiker an der Utah State University.
Schwächste mineral
Quarz ist das schwächste Mineral im kontinentalen Felsen und die zweithäufigste.
"Wenn Sie jemals nach Westen aus dem mittleren Westen Great Plains zu den Rocky Mountains gereist, Sie können haben gefragt, warum die flachen Ebenen plötzlich steigen in steilen Gipfeln an einer bestimmten Stelle," sagte Lowry. "Herausstellt, dass die Kruste unter den Ebenen fast keine Quarz drin hat, die Rockies sind sehr reich an Quarz."
Um diese Schlussfolgerungen zu erreichen, analysierten die Forscher die Eigenschaften der Gesteine in den westlichen Vereinigten Staaten mit Hilfe des Earthscope Transportable Arrays von seismischen Stationen. Dieses Netzwerk unterstützt die Forscher die Dicke der kontinentalen Kruste in den amerikanischen Westen schätzen und offenbart, wie schnell der Schallwellen und Querwellen durch die Kruste Reisen bietet Hinweise auf seine Temperatur und Zusammensetzung.
Die Wissenschaftler dann kombiniert diese Earthscope Erkenntnisse mit anderen geophysikalischen Daten, zum ersten Mal zu trennen die verschiedenen Effekte, die Wasser, Temperatur und Quarz hatte in der Erdkruste.
"In den letzten Jahrzehnten haben wir gelernt, dass hohe Temperaturen, Wasser und reichlich Quarz alle wichtigen Faktoren sind, um Felsen fließen leichter," sagte Lowry. "Bis jetzt, wir habe nicht die Werkzeuge, um diese Faktoren zu messen und langjährige Fragen zu beantworten."
Sie fanden, dass Gürtel schwach, reich an Quarz Gestein in der Unterkruste gut abgestimmt Zonen der jüngsten kontinentalen Verformung, handeln wie Gelee in einem Sandwich von der oberen Kruste und Mantel gebildet. Sie schlagen vor, dass sobald die Strömung des Rock in diesen Bereichen beginnt, es Wärme mit sich, die Kräfte, die umliegenden Felsen bringt, Wasser ablassen sonst chemisch in Kristallen gebunden. Diese zusätzliche Wärme und Wasser verursacht weitere Schwächung und Verformung der Erdkruste.
"Faszinierende Studie bietet neue Einblicke in die Prozesse fahren große kontinentale Verformung und Dynamik,", sagte Greg Anderson, National Science Foundation Program Director für EarthScope, der in dieser Studie nicht teilgenommen habe. "Das sind Schlüssel zum Verständnis der Versammlung und die Entwicklung der Kontinente."
Erdbeben-Aktivität
Wenn die Forscher ihre Analysen sind wirklich bildgebende Variationen in Stufen von Quarz bestätigen, ihre Methode könnte helfen, Licht auf kontinentalen Aktivität aller Art, unter anderem als-Typen noch verblüffend. Zum Beispiel, während Wissenschaftler haben ein starkes Verständnis der Funktionsweise von Erdbeben bei Störungen sind wo tektonische Platten treffen und kollidieren miteinander, Beben in der Mitte der Kontinente noch verdecken, wie diejenigen in der New Madrid-Zone, die Teile von Illinois, Indiana, Missouri, Tennessee, Arkansas, Mississippi und Kentucky gefährdet.
"Wir haben eine Geschichte der Erdbebenaktivität in den 1800er Jahren in der Region neue Madrid mitten in den Vereinigten Staaten, und wenn wir alle Anomalien in der Zusammensetzung der Felsen unten sehen, das könnte erklären, warum dieser Region aktiviert, auch wenn wir nicht, offensichtlich Oberfläche Anzeichen für große Fehler sehen" Lowry erzählte OurAmazingPlanet.
Lowry und seine Kollegin Marta Pérez-Gussinyé detailliert ihre Entdeckungen in der 17 März Ausgabe der Zeitschrift Nature.
Diese Geschichte wurde von OurAmazingPlanet, eine Schwester Website LiveScience zur Verfügung gestellt.