Сейсмический сканер движется за исследовательским судном во время исследования зоны субдукции Хикуранги в Новой Зеландии. Исследование, проведенное Геофизическим институтом Техасского университета, обнаружило существование огромного древнего водохранилища, погребенного в нескольких милях под морским дном. Фото: Геофизический институт Техасского университета/Адриан Арнульф.
Большой резервуар с водой, обнаруженный под морским дном недалеко от Новой Зеландии, может дать представление о механизмах медленных землетрясений и тектонической активности.
Исследователи обнаружили морскую воду, запертую в отложениях и камнях на затерянном вулканическом плато, которое сейчас находится глубоко в земной коре. 3D-сейсмические изображения показывают, что воды лежат в двух милях под морским дном у побережья Новой Зеландии, возможно, являясь местом крупного землетрясения, обращенного к Северному острову страны.
Медленные землетрясения и вода
Известно, что разломы вызывают медленно движущиеся землетрясения, называемые событиями медленного скольжения. Это может безвредно снять сдерживаемое тектоническое напряжение в течение нескольких дней и недель. Ученые хотят знать, почему с одними дефектами это происходит чаще, чем с другими.
Считается, что многие медленные землетрясения связаны с погребенной водой. Однако на сегодняшний день нет прямых геологических свидетельств, указывающих на существование столь крупного водоема в этом новозеландском ущелье.
Плато Хикуранги является остатком серии эпических извержений вулканов, которые начались 125 миллионов лет назад в Тихом океане. Недавние сейсмические исследования (красный прямоугольник), проведенные Геофизическим институтом Техасского университета, показывают, как плато погружается в зону субдукции Хикуранги в Новой Зеландии (красная линия). 1 кредит
«Мы не смогли заглянуть достаточно глубоко, чтобы точно знать, какое влияние это оказывает на разлом, но мы видим, что количество воды, текущей здесь, намного выше, чем обычно», — сказал ведущий автор Эндрю Гез, проводивший исследование. . Работал научным сотрудником в Институте геофизики Техасского университета (UTIG).
Исследование было недавно опубликовано в журнале
Газ использовал сейсмическое сканирование для создания 3D-изображений древних вулканических плато, где он увидел толстые слоистые отложения вокруг погребенных вулканов. Его сотрудники из UTIG провели лабораторные эксперименты с образцами вулканических пород и обнаружили, что вода составляет почти половину их объема.
Сейсмические изображения плато Хикуранги раскрывают детали внутренней части Земли и того, что находится внутри. Бирюзовый слой под желтой линией указывает на воду, скрытую в скалах. Исследователи из Геофизического института Техасского университета полагают, что вода может гасить землетрясения вблизи зоны субдукции Хикуранги. 1 кредит
«Обычная океанская кора, возраст которой составляет около 7 или 10 миллионов лет, должна содержать меньше воды», — сказал он. Океаническая кора по данным сейсморазведки была в 10 раз старше, но все же гораздо более влажной.
Газ предполагает, что мелкое море, где произошло извержение, превратило некоторые вулканы в пористую, трещиноватую породу, которая хранила воду, как водоносный горизонт, во время захоронения. Со временем камни и обломки превращаются в грязь, задерживая еще больше воды.
Значение для понимания землетрясений
Это открытие важно, поскольку ученые считают, что давление грунтовых вод может быть ключевым элементом в создании условий, которые снимают тектоническое напряжение посредством медленных землетрясений. Обычно это происходит, когда богатые водой отложения погребены вдоль разлома, удерживая воду под землей. Однако Новозеландский рифт содержит мало таких типичных океанических отложений. Вместо этого исследователи полагают, что древние вулканы и метаморфические породы (теперь глинистые) несли большое количество воды, когда трещины поглощали их.
Директор UTIG Демиан Саффер, один из авторов исследования и один из главных ученых миссии научного бурения, сказал, что результаты показывают, что другие сейсмические разломы по всему миру могут оказаться в аналогичной ситуации.
«Это очень яркий пример взаимосвязи между жидкостями и движением тектонических разломов, включая поведение землетрясений», — сказал он. «Это то, что мы выдвинули на основе лабораторных экспериментов и предсказали с помощью компьютерного моделирования, но было проведено несколько экспериментов в чистом поле, чтобы проверить это в масштабе тектонических плит».
Ссылка: «Наводнение в богатой вулканами верхней коре обеспечивает жидкость для неглубокого надвига и медленного скольжения», Эндрю К. Гас, Натан Л. Пони, Демиан М. Сафар, Шушу Хан, Питер К. Миллер, Ребекка Э. Белл, Рёта Араи, Стюарт А. Генрис, Шуичи Кодайра, Ричард Дэйви, Лаура Фрам и Дэниел Х. Н. Паркер, 16 августа 2023 г., Развитие науки.
doi: 10.1126/sciadv.adh0150
Исследование финансировалось Национальным научным фондом США и научно-исследовательскими институтами Новой Зеландии, Японии и Великобритании.
2023-10-11 05:03:37
1697003771
#Открытие #большого #подводного #водоема
