Четверг, 28.03.2024, 18:13 | Приветствую Вас Гость | Подписка на новости сайта
Меню сайта

Темы
Дождь,гроза,град [782]
Жара [577]
Засуха [203]
Землетрясение [2239]
Извержение [1097]
Космос [402]
Лавина [142]
Мороз [313]
Наводнение,цунами [1117]
Оползень,провал [357]
Пожар [663]
Сель [43]
Снегопад [767]
Теория [2738]
Торнадо,ураган [1194]
Феномены [241]
Эпидемия [2449]

Календарь
«  Сентябрь 2022  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
   1234
567891011
12131415161718
19202122232425
2627282930

Архив новостей

Реклама

Форма входа

Главная » 2022 » Сентябрь » 20 » Механизм глубинных землетрясений воспроизвели в лаборатории
18:03
Механизм глубинных землетрясений воспроизвели в лаборатории

Тектоника плит и мантийная конвекция поддерживают вещество Земли в постоянном напряжении. В земной мантии температуры достаточно высоки, и минералы находятся в вязкопластичном состоянии, благодаря чему мантийная конвекция и происходит. Механические напряжения приводят к медленной и непрерывной деформации горных пород на геологических масштабах времени.

Литосфера, взаимодействуя с мантией, тоже деформируется, но низкие температуры делают горные породы в ней хрупкими, а не пластичными. Они накапливают механические напряжения, а затем «ломаются» — так происходят землетрясения. Большая их часть локализуется на глубинах до 200 километров.

Некоторые землетрясения случаются и на гораздо большей глубине. Многие глубинные землетрясения происходят в пластах земной коры, погрузившихся в мантию при субдукции и еще не успевших нагреться до температуры пластичности. Но самые глубокие землетрясения объяснить не удавалось: чем глубже — тем сильнее давление вышележащих горных пород препятствует распространению трещин и резким сдвигам вдоль них.

Ученые из японского Университета Эхиме во главе с Томохиро Охучи (Tomohiro Ohuchi) выяснили механизм глубинных землетрясений экспериментально. Для этого они подвергали образцы оливина — основного минерала мантии — давлениям и температурам, соответствующим зоне глубинных землетрясений, и прикладывали к ним дополнительное раскалывающее усилие. За происходившим в экспериментальном объеме исследователи следили с помощью рентгеновской дифракции, видеографии и акустических датчиков. Результаты ученые представили в открытом доступе в журнале Nature Communications.

Область распространения глубинных землетрясений находится в переходной зоне мантии — слое глубиной приблизительно от 410 до 660 километров. В нем обычная структура оливина теряет устойчивость и сменяется более плотными модификациями высокого давления — вадслеитом на глубине до 525 километров и рингвудитом от 525 до 610 километров. Давления переходов составляют около 130 и 200 тысяч атмосфер. Еще глубже рингвудит распадается на перовскит и ферропериклаз.

Чаще всего глубинные землетрясения происходят на глубине 600 километров, и они практически исчезают ниже 680 километров, что предполагает их связь с фазовыми переходами оливина. Проверяя это предположение, ученые проводили эксперименты в диапазоне условий, перекрывающем фазовые переходы: при давлениях от 110 до 170 тысяч атмосфер и температурах от 590 до 1080 градусов Цельсия.

Оказалось, при давлениях более 130 тысяч атмосфер в оливине действительно возможна хрупкая деформация, но она происходит только в узком диапазоне температур от 830 до 890 градусов Цельсия. Прочность оливина на разрушение при этих температурах резко падала и оказывалась ниже порога пластической деформации, который при этих температурах еще довольно высок и составляет от 20 до 40 тысяч атмосфер.

Рентгеновская дифракция показала, что хрупкое разрушение происходит из-за начала фазового перехода оливина в вадслеит. Зарождающиеся островки новой фазы служат участками концентрации напряжения, и это «катализирует» фазовый переход в соседних участках — в оливине образуется «антитрещина», состоящая из смеси нанокристаллического оливина и вадслеита, более плотной, чем окружение.

Участки породы начинают смещаться вдоль трещины, что сопровождается сильной акустической эмиссией, проще говоря — треском. Из-за высокого давления силы трения вызывают разогрев до 2000-2200 градусов Цельсия. Это приводит к моментальному плавлению и «смазыванию» трещины тонким слоем расплава. Выше 890 градусов треск полностью прекращался – раскол сменялся пластической деформацией, что объяснило резкое уменьшение количества землетрясений глубже 680 километров.

Ранее ученые связывали глубинные землетрясения с фазовыми переходами в других минералах, погружающихся в мантию при субдукции, но описываемый эксперимент подтверждает, что источником землетрясений может являться и сам оливин. Легкое распространение трещины и свободное скольжение вдоль нее приводят к ее распространению на весь образец, а в мантии — на всю зону механического напряжения. Таким образом, масштабное высвобождение сейсмической энергии в переходной зоне мантии Земли оказалось действительно возможным.

https://naked-science.ru/article/geology/deep-earthquakes-olivine-phase-transitions

Категория: Землетрясение | Просмотров: 176 | Добавил: Sergo | Рейтинг: 0.0/0

Последние новости

Насколько важен пульс на самом деле (12)

Как люди боролись с туберкулезом (14)

Охлаждающее покрытие уменьшило ощущение жары на 1,5 градуса (12)

Выявлена связь между возбудимостью нервной системы и кишечной микрофлорой (17)

Смертность от передозировок в США достигла уровня потерь во Второй мировой (12)

ИИ научили предсказывать наводнения за неделю до их наступления (18)

Одиночество повлияло на риск смерти сильнее, чем алкоголизм и ожирение (16)

Ночные пожары научились предсказывать по сухости травы (18)

Как экстремальная жара будет влиять на россиян к 2050 году (12)

Создали неинвазивные сенсоры для наблюдения за эффективностью химиотерапии (19)

Выявили бактерии микрофлоры, мешающих иммунотерапии рака кожи (22)

Обнаружена способность лекарства от ковида обелдесивира подавлять тяжелые формы Эболы (14)

Разрезающий ДНК белок не нарушает систему репарации клеток (21)

Выявили белок, скрывающий клетки нейробластомы от внимания иммунитета (18)

Таяние Арктики связали с экстремально теплым летом в Европе (24)

Определили временной лимит для видеоигр, превышение которого вредит здоровью (22)

Лечить гепатит C оказалось наиболее выгодно в раннем детстве (13)

Медики развеяли главный миф о туберкулезе (15)

Промывание носа проточной водой посчитали причиной необычных заражений (19)

Гольф утроил риск заболевания, ведущего к параличу (18)

Лесные пожары ускоряют накопление радиоактивного свинца в морях Арктики (14)

Быстрое развитие болезни Альцгеймера связали с каплями жира в клетках мозга (10)

Двойная иммунотерапия рака мозга прошла первую фазу клинических испытаний (13)

Выявлен рецептор, регулирующий выработку гормона голода в клетках желудка (10)

В Гонконге представили модель ИИ для помощи нейрохирургам (13)

Ученые спрогнозировали рост поглощения метана почвой от изменения климата (15)

Долгий разговор по мобильному телефону не повысил риск развития рака мозга (19)

Медики нашли в человеческой крови маркеры скорости старения (12)

Геоинженерный проект по отражению солнечного света назвали опасным для Земли (9)

В США загадочная болезнь каждые два года парализует детей (9)

Иммунотерапия глиомы прошла первую фазу клинических испытаний (24)

Составлен психологический портрет человека, склонного к вейпингу (23)

Эссенциальный тремор связали с повышенным риском развития деменции (15)

Недосып повлиял на диабет (18)

Создали комплекс для исследований стресса и испытания препаратов (17)

Разработали VR-среду для реабилитации людей с ментальными нарушениями (15)

Употребление сладких напитков на 20% повышает риск развития аритмии (15)

Создали экспресс-тест для ранней диагностики ВИЧ (43)

У мужчин во всем мире снижается количество сперматозоидов (36)

Почти 900 миллионов человек в мире пострадало от ожирения в 2022 году (24)

Эпилепсия после травмы головы повысила риск развития деменции (33)

Климатологи прогнозируют рекордно сильную жару из-за усиления Эль-Ниньо (31)

Выявлена молекула РНК, способствующая развитию атеросклероза у диабетиков (27)

Климатологи предложили иссушить льдом воздух над тропиками для борьбы с потеплением (30)

Хроническое употребление каннабиса связали с повышенным риском болезней сердца (29)

Создали нейросеть для выявления оспы обезьян (25)

Гербициды симазин и атразин на треть повышают риск болезни Паркинсона (19)

Разработали первый в мире аортальный клапан из донорских тканей (23)

Вещество из печени кальмара подавляет воспаления при ишемии почек (36)

Электростимуляция может нарушать работу нейронных сетей в спинном мозге (31)

Поиск


Популярное

На Восточное побережье США надвигается "Франкеншторм". Он уже забрал 20 жизней (28339)

Человечество вступило в эпоху природных катаклизмов (19233)

Эпидемия бубонной чумы вспыхнула на Мадагаскаре (10182)

«Сэнди» признан вторым самым дорогим ураганом в истории США (10059)

Супервулкан может проснуться в любой момент (8448)

Сегодня по всему миру произошло 49 землетрясений (6991)

30 тысяч человек умирает ежегодно от амариллеза (6437)

Большая грудь сокращает жизнь на годы (5511)

Остров ВИЗЕния (5204)

Англия: зима в начале мая (4966)

Гигантская Фабианская дыра продолжает расти (4879)

Карнавал в Венеции начался с наводнения (4853)

Селевой поток опять обрушился на уезд Илян (4713)

Гипотеза о СПИД (4712)

Число пострадавших от наводнения в Мордовии достигло 4,5 тысяч человек, подтоплено более 2 тысяч домов (4587)

В Москву идет жара (4576)

Вода в реке Белой в Адыгее не может очиститься из-за 5-километрового оползня (4546)

Ураган в Москве 06.05.2012 (4506)

В Англии уходящий год признан самым дождливым в истории метеонаблюдений (4446)

Десятки домов затоплены в Узбекистане в результате наводнения (4364)

Землетрясение в Армении (4358)

Ученые установили точную дату Всемирного потопа (4349)

Вулкан Санторин, погубивший минойскую цивилизацию на Крите, вышел из многолетней спячки (4338)

Из-за извержения Попокатепетля в Мехико объявлен высший уровень опасности (4336)

На планете появился новый вид облаков - Асператус (4289)

Пятидесятиградусные морозы пришли в Якутию (4275)

Йеллоустонский супервулкан (4270)

Семь новых природных чудес света (4259)

Самые большие и опасные вулканы мира (4252)

Жара в Норильске побила 30-летний рекорд (4229)

Совсем скоро человечество ждёт всемирная катастрофа (4181)

В Крыму зарегистрировали землетрясение мощностью 1-2 балла по шкале Рихтера (4137)

Власти борятся с наводнением на Бали (4110)

Как мы измеряем силу землетрясений? (4005)

Самые удивительные природные феномены (3876)

Йеллоустоун взорвется осенью и в мире начнется Апокалипсис (3862)

Изменение климата (3814)

Зимняя гроза на Кузбассе (3774)

У островов Фиджи произошло землетрясение магнитудой 5,5 (3698)

Волну-убийцу создали в обычном бассейне (3641)

Copyright Sergo © 2012-2024

Яндекс.Метрика