Огромный «океан», скрытый в мантии Земли, может вызывать землетрясения, которые происходят глубоко в недрах планеты. Это то, что исследователи из Института науки Карнеги и Университета Альберты в Канаде предлагают в своем исследовании, которое связывает жидкости, застрявшие в скалах глубоко под землей, с так называемыми глубокофокусными землетрясениями.
Что вызывает глубокофокусные землетрясения?
Глубокие землетрясения - это землетрясения, которые происходят на глубине от 185 до 435 миль ниже поверхности Земли. Впервые обнаруженные в 1920-х годах, эти землетрясения продолжают сбивать с толку ученых по сей день.
«Большая проблема, с которой столкнулись сейсмологи, заключается в том, как возможно, что у нас вообще могут быть эти глубокофокусные землетрясения», - сказала соавтор Лара Вагнер.
Обычно землетрясения происходят вблизи поверхности после того, как между двумя каменными блоками возникает напряжение. Когда накапливается достаточное напряжение, эта пара камней внезапно скользит и скользит мимо друг друга, вызывая землетрясения.
Но сильное давление глубоко в Земле создает слишком большое трение, чтобы это скольжение могло произойти. Экстремальные температуры также увеличивают способность горных пород к деформации и адаптации к изменяющимся напряжениям.
«Как только вы спускаетесь на несколько десятков километров, становится невероятно трудно объяснить, как мы поскользнулись на разломе, когда трение настолько невероятно велико», - добавил Вагнер.
Недавние исследования показали, что резервуар с водой скрывается на глубине более 400 миль под поверхностью . Этот резервуар в три раза превышает объем того, что находится на поверхности, но не является настоящим подземным морем. Вместо этого вся вода глубоко под землей заключена в скалах, называемых рингвудитами.
Это яркие синие породы, образовавшиеся под воздействием высоких температур и давления в мантии Земли. Вода, которую они держат, выжимается из них, так что кажется, что камни потеют.
В то же время исследования показали, что вода, попавшая в ловушку под землей, играет определенную роль в возникновении землетрясений средней глубины, которые происходят на глубине от 45 до 185 миль под землей. Эти исследования показали, что вода, выделяющаяся из минералов, ослабляет породу вокруг разлома и позволяет каменным плитам скользить.
Но ученые не были убеждены, что это может объяснить глубокофокусные землетрясения из-за представления о том, что жидкости не могут проникнуть достаточно далеко внутрь планеты. Вагнер и ее коллеги оспорили это мнение в своем исследовании, отметив, что некоторые редкие алмазы происходят на тех же глубинах, что и глубокофокусные землетрясения.
«Алмазы образуются в жидкостях», - объяснил Вагнер. «Если есть алмазы, значит, есть жидкости».
Поиск доказательств наличия воды в глубоких недрах Земли
Алмазы содержат кусочки минералов, образцы которых исследователи взяли, чтобы подтвердить наличие жидкостей. Эти минералы, также известные как включения, попадают в алмазы во время их образования. Они делают драгоценности менее дорогими, но неоценимы для геологов, так как дают обзор глубинных недр планеты.
В алмазах, изученных исследователями, включения имели отчетливую химическую подпись аналогичных материалов, обнаруженных в океанической коре Земли. Это указывало на то, что вода и другие материалы, найденные глубоко на планете, не были созданы там. Вместо этого они были унесены вниз как часть тонущей океанической плиты.
Затем исследователи смоделировали температуру опускающихся горных плит на гораздо большей глубине, чем это делалось ранее. Это должно было показать, что содержащие воду минералы, содержащиеся в этих плитах, будут способны удерживать воду даже при воздействии сильной жары и давления глубоких недр Земли.
При моделировании минералы в сильно нагретых тектонических плитах не удерживали воду. Но те, кто находился на более холодных океанических плитах, могли переносить воду на глубинах, связанных с глубокими землетрясениями. Когда исследователи сравнили свое моделирование с реальными сейсмологическими данными, они обнаружили, что эти океанические плиты также испытывали глубокофокусные землетрясения. (По материалам исследования: липкие скалы глубоко внутри разлома Сан-Андреас вызывают тихие землетрясения, как показывают исследования .)
Эти результаты привели исследователей к выводу, что жидкости, которые выживают при спуске внутрь Земли, вызывают срабатывание триггера или связаны с глубокофокусными землетрясениями.
Подписывайтесь на «Гродно 24» в Дзен Новости и на наш канал в Дзен