Winzige "Crystal-Kissen" treibt Erdbeben

Erdbeben sind einige der größten Ausmaßes und die meisten zerstörende Ereignisse auf dem Planeten, mit Platten der Erdkruste Hunderte von Meilen über. Aber neue Forschung zeigt, dass die Physik der Liliputaner regieren diese schaudernd von Riesen.

Forscher fanden, daß beide Erdbeben, die nah an auftreten die Erschütterungen, die Oberfläche und tieferen beinhalten die gleichen Täter: ein Schmiermittel von Nanometer-Größe Kristallen gemacht. Die Kristalle bilden, wenn Felsen erwärmt und unter Druck gesetzt so hoch, dass das Material tatsächlich ändert seinen Zustand soviel Wasser in exotischen Formen der Eis verwandeln wird, wenn der Druck hoch genug ist. In tiefen und flachen Erdbeben kostenlos die Nanokristalle die Steinplatten aneinander vorbei schieben und eine Beben auslösen.

"Tiefen und flachere Beben am Ende Rutschen auf einem Kissen Nanocrystal" Harry W. Green II, Professor für Geowissenschaften an der University of California, Riverside, erzählte Leben Wissenschaft. "sie dorthin nur durch unterschiedliche Pfade." [Bildergalerie: dieses Jahrtausends zerstörerische Erdbeben]

Nanocrystal Schmiermittel

Anhand von Computersimulationen, Green und seine Kollegen fanden, dass Erdbeben in geringer Tiefe weniger als 18 Meilen (30 Kilometer) nach unten, mit Mechanik genau wie diejenigen, die zwischen 180 und 430 Meilen (300 bis 700 km).

Erdbeben sind in der Regel an den Grenzen der tektonischen Platten passieren. In Kalifornien die nordamerikanische Platte schiebt gegen die Pazifische Platte Erdbeben entlang der San-Andreas-Verwerfung ausgelöst. In Nepal stürzt sich die indische Platte in die eurasische Platte, Himalaya, bevor zwingen seinen Weg unter der tibetischen Hochebene hochdrücken. Solche Rutschen führt zu Erdbeben als Platten fangen, und dann plötzlich rutschen. Diese Beben Ursprünge sind in der Regel innerhalb von etwa einem Dutzend Meilen von der Oberfläche zu.

Für tiefere Zittern geschehen Dinge ein wenig anders, als diese Beben auftreten an der Spitze des Mantels und oft in der Nähe von Subduktionszonen, wo eine Platte unter eine andere schieben ist. Solche Erdbeben ereignete sich in das Meer von Okhotsk im Jahr 2013 und Bolivien im Jahr 1994. Trotz beide verursacht Größe-8 Temblors, weder viel Schaden wie sie weit von der Oberfläche waren.

Um zu verstehen was passiert bei flachen Erdbeben, die Wissenschaftler betrachtete Felsen aus eine Störung, die ein Vorfahr, San Andreas, genannt Punchbowl, auch in Kalifornien. Proben des Felsens zeigte Nanometer-Größe Kristalle eingebettet in Stücke von einem Mineral Feldspat genannt. Die Kristalle gebildet durch die enorme Hitze und Druck auf den Felsen.

Dies war in der Nähe, was grün und einige andere Geologen vorausgesagt hatte, sie finden könnte. Aber es gab ein weiteres Rätsel, die Geologen seit Jahrzehnten verfolgt hat: Warum nicht die San-Andreas-Verwerfung mehr Wärme produzieren? Und warum ist Glas so selten in der Nähe von Störungen? Alle, die Reibungswärme und Druck ramp up Temperaturen entlang der Verwerfung und in einigen Fällen sollte schmelzen die lokalen Rockinto Glas. Aber das ist nicht was Geologen sehen. Stattdessen finden sie, dass Glas selten ist und nicht die Schuld wärmer sieht als die umliegenden Felsen.

Die Lösung war die chemische Reaktion, die die Nanokristalle schafft: Es ist endotherm, d. h. es nimmt Wärme. Die Wärmeenergie, die abgestrahlt würde, ruhenden Zeiten, wenn die Felsen langsam gegeneinander Schleifen sind, und während ein Erdbeben, wenn sie schlüpfen und Folie, wurde durch die chemische Reaktion übernommen, die nur bei hohem Druck und Temperatur geschieht.

Unterdessen haben für eine Reihe von Jahren, grün und andere Wissenschaftler die Auswirkungen der hohen Drücke auf Materialien gedacht, ähnlich denen in tiefen Subduktionszonen werden getestet. Das Ergebnis ist ähnlich: Nanometer-Größe Partikel.

Dieses Mal sind die Partikel in einer Art von außer Kontrolle geratenen Kettenreaktion, eine machte, die Hitze anstatt absorbiert es freisetzt. Die freigesetzte Wärme treibt chemische Veränderungen, die mehr Kristalle bilden. Die Kristalle wirken wie ein Schmiermittel, das die Felsen durch einander gleiten lässt. Das erklärt einiges, weil in diesen tiefen viele Modelle hatte es irgendeine Art von Flüssigkeit vorausgesagt, so dass die Felsen zu bewegen sein. Das Nanocrystal Modell zeigt Flüssigkeit ist nicht notwendig.

Die Studie ist in der 18 Mai-Ausgabe der Zeitschrift Nature Geoscience detailliert.

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