Суббота, 01.10.2022, 15:37 | Приветствую Вас Гость | Подписка на новости сайта
Меню сайта

Темы
Дождь,гроза,град [779]
Жара [544]
Засуха [197]
Землетрясение [2227]
Извержение [1080]
Космос [390]
Лавина [142]
Мороз [312]
Наводнение,цунами [1110]
Оползень,провал [356]
Пожар [648]
Сель [43]
Снегопад [766]
Теория [2045]
Торнадо,ураган [1188]
Феномены [241]
Эпидемия [2206]

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: 21 | Добавил: Sergo | Рейтинг: 0.0/0

Последние новости

В США создали вакцину от лихорадки Зика (16)

Без лечения бешенство — смертный приговор (8)

Заражение коронавирусом на 72% повышает риск спонтанного развития диабета у детей (28)

Джо Байден объявил конец пандемии (19)

Зимний снежный покров гор в мире сократился на 11,5% за последние 40 лет (17)

Заражение оспой обезьян может привести к нейрофизиологическим осложнениям (19)

Механизм глубинных землетрясений воспроизвели в лаборатории (20)

Самая опустошительная инфекция распространяется прямо сейчас (24)

Обнаружено неизвестное вулканическое явление (20)

Глобальное потепление приведет к суперливням (22)

Что такое туман в голове после COVID-19 (17)

Физики разобрались с образованием оползневых цунами (22)

Употребление оливкового масла снижает риск смерти от всех причин (19)

Изменение арктического климата привело к экстремальным осадкам (18)

Создана карта распределения электрических зарядов на поверхности коронавируса (26)

Метаанализ выявил поражения мозга при обезьяньей оспе (29)

Названы самые ранние предвестники COVID-19 (23)

Долгий ковид чаще бывает у людей с депрессией (19)

Европа переживает самое жаркое лето за всю историю наблюдений (23)

Получили вещество, которое сможет замедлить глобальное потепление (25)

В преимуществах переделанных вакцин снова усомнились (25)

Дым от лесных пожаров повысил температуру в Австралии на три градуса (21)

Тайга сильнее поглощает CO2 из-за жарких летних месяцев (23)

Низкий уровень тестостерона у мужчин связали с уязвимостью к коронавирусу (26)

Заражение вирусной оспой обезьян может способствовать развитию миокардита (23)

От пандемии ковида мир можно избавить за две-три недели (32)

У детей в Индии зафиксировали вспышку «томатного гриппа» (33)

Выявлен перуанский вариант оспы обезьян (31)

У грызунов в лаборатории Уханя обнаружили новый вирус (28)

В Аргентине один человек умер из-за пневмонии неизвестного происхождения (27)

Найден способ улучшения вакцины от COVID-19 (35)

Опубликованы результаты доклинических испытаний назального «Спутника V» (28)

Метеорологи спрогнозировали первую в нынешнем столетии «тройную» Ла-Нинью (36)

Январское извержение вулкана Тонга запустило цунами высотой 90 метров (27)

Аэрозоли электронных сигарет могут повысить уязвимость курящего к коронавирусу (34)

Природные пожары в Австралии вызывают нагрев стратосферы (33)

Что известно об осложнениях COVID-19 спустя два года (39)

Современное потепление самое сильное за последние 7 тысяч лет (39)

Европа столкнулась с сильнейшей за последние 500 лет засухой (34)

Депрессия, психоз, деменция и COVID-19: каковы риски (69)

Магнитные бури: как влияют на здоровье и чем от них защититься (41)

Предсказано скорое глобальное извержение вулкана (62)

Вакцинация подростков и детей от COVID-19 (45)

Большинство людей, перенесших «омикрон», не знают об этом (39)

Свыше 56% носителей штамма "омикрон" не подозревают о заражении коронавирусом (39)

Ученые предупреждают о мегапотопе в Калифорнии (46)

Вирус оспы обезьян обнаружили у бессимптомных пациентов (39)

Во Франции собака заразилась вирусом оспы обезьян от своих хозяев (41)

Канадцы подтвердили безопасность мРНК-вакцин от ковида для беременных (39)

Арктика нагревается в четыре раза быстрее, чем остальной мир (40)

Поиск


Популярное

У десятков жителей Канады диагностировали неизвестное опасное заболевание (376)

Случаи, когда коронавирус поразил плаценту и привел к мертворождению (336)

Введение вакцины AstraZeneca удвоило частоту тромбозов вен мозга (329)

Оценили силу Т-клеточного иммунного ответа к омикрону (314)

В чем заключается опасность парацетамола (299)

Физические упражнения повысили уровень антител у привитых от гриппа и ковида (286)

Объяснили мягкость омикрон-штамма (282)

Глобальное потепление приведет к значительным ущербам (276)

Как политики могут снизить смертность от COVID-19 (270)

Американцы используют сточные воды для мониторинга пандемии коронавируса (268)

В Нидерландах нашли более вирулентную разновидность ВИЧ (267)

Подвариант омикрона BA.2 оказался на треть заразнее своего предшественника (267)

Мир накрыла эпидемия одиночества (266)

Для кого опасна оспа обезьян и как от нее защититься (260)

У умерших из-за Covid-19 выявили патологии мозга (255)

Геологи нашли следы «мегаизвержений», которые пережило человечество в каменном веке (252)

Как антитела после «омикрона» справляются с другими штаммами коронавируса (251)

Мир находится на пороге эпидемии близорукости (248)

Арабские СМИ сообщают в вспышке оспы в Йемене (248)

На Солнце образовалось гигантское пятно размером с Землю (244)

Из-за «Омикрона» может начаться эра глухих (242)

Подводную скалу рядом с Японией назвали магнитом для землетрясений (242)

Биолог допустила случаи непрерывного заражения коронавирусом (241)

Опровергнут один из симптомов коронавируса (237)

В СПбПУ разработали вакцинную «экосистему» (235)

В Австралии +50°C – впервые за 62 года (235)

Выявили различия между пациентами, зараженными «омикроном», «дельтой» и «альфой» (234)

Итальянские вулканологи говорят о скором МЕГА-извержении Этны (234)

В России запатентовали второй в мире препарат от оспы (233)

13 миллионов человек в Африке страдают от голода из-за аномальной засухи (232)

Африканские «озера-убийцы» угрожают миллионам людей (231)

Сравнили защиту естественного и искусственного иммунитета от коронавируса (231)

Вакцина, которой прививают жителей 50 стран, оказалась бесполезной против «омикрона» (231)

Ледники Эвереста начали быстро таять (231)

В Анталье впервые за 30 лет выпал снег (231)

Найден способ спастись от засухи с помощью солнца (230)

Обнаружили новый механизм заражения клеток патогенными бактериями (230)

Британцы отчитались о течении ковида у намеренно зараженных добровольцев (230)

Стартуют испытания назальной вакцины "Спутник" (230)

Заточенная под омикрон вакцина Moderna оказалась не лучше оригинального бустера (229)

Copyright Sergo © 2012-2022